CN207643703U - 一种自动清理堵塞3d打印机喷嘴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印机领域，特别涉及一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，包括机座、喷嘴本体和控制机构，所述机座顶部设有平移机构，所述平移机构上设有竖直朝上设置的自动卸装机构，所述自动卸装机构一侧设有竖直设置的固定架，所述固定架安装在机座的顶部，所述固定架上设有清理机构，所述清理机构包括清理部件和储料部件，所述清理部件竖直设于固定架顶部，所述控制机构设于机座一侧，所述机座上和固定架上均设有位置传感器。本实用新型当3D打印机喷嘴由于停机更换材料，从而产生喷嘴堵塞，喷嘴移动到自动卸装机构处，自动卸装结构自动卸下喷嘴，并且通过平移机构移动到清理部件处，清理部件进行清理。

Description

一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印机领域，特别涉及一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置。

背景技术

3D打印机开始迅速蓬勃发展，越来越多的物件都可以通过3D打印机打印出来，3D打印机属于快速成型技术中的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运动特殊的材料，比如粉末，金属或者塑料等可粘合材料，通常情况下大部分采用的是丝料热熔，丝料通过送料管道进入喷嘴并经过加热装置加热融化，现有FDM快速成型工艺一般采用低熔点丝状材料，如PLA或者ABS塑料丝，所以喷嘴是丝料经过的最关键一个部位的设备，因此喷嘴起到一个至关重要的作用。

在现有技术中，PLA或者ABS塑料丝在喷嘴内经过高温熔化，喷出喷嘴后经过冷却在定型，但是在一些特殊的情况下，比如更换材料，加热保温不稳定，所以导致喷嘴内的丝料因为温度差发生固化，形成堵塞，从而影响喷嘴后续工作使用，降低工作效率。一般工人在喷嘴堵塞后，准备工具，停机进行清理，这样浪费了不必要的时间，直接降低了效率，同时人为操作受力不稳定，长时间多次操作也有可能损害喷嘴。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置。

一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，包括机座、喷嘴本体和控制机构，所述机座顶部设有平移机构，所述平移机构上设有竖直朝上设置的自动卸装机构，所述自动卸装机构一侧设有竖直设置的固定架，所述固定架安装在机座的顶部，所述固定架的上半部分为矩形结构，所述平移机构的传送方向垂直于固定架上半部分的长度方向，所述固定架上设有清理机构，所述清理机构包括清理部件和储料部件，所述清理部件竖直设于固定架顶部，所述储料部件位于固定架顶部的下方，所述储料部件上设有用于容纳清理部件清理出废料的储料盒，所述控制机构设于机座一侧，所述机座上和固定架上均设有位置传感器，所述位置传感器与控制机构电性连接。

进一步地，所述自动卸装机构包括气缸、步进电机、第一电动推杆和夹紧部件，所述平移机构包括用于承放气缸的滑块，所述气缸竖直设置在平移机构的滑块上并且气缸的输出端竖直朝上设置，所述步进电机竖直安装在气缸的输出端上并且步进电机的主轴竖直朝上设置，所述步进电机的主轴顶部固定设有容纳柱，所述容纳柱和步进电机同轴线设置，所述第一电动推杆固定设置于容纳柱内，所述夹紧部件竖直朝上设置并与第一电动推杆的伸缩杆连接。

进一步地，所述夹紧部件包括固定板、底盘和两个对称设置的夹臂，所述底盘与容纳柱顶部固定连接，所述固定板竖直设置在底盘的顶部并且靠近第一电动推杆伸缩杆的一侧，每个所述夹臂均设置于固定板一侧并竖直朝上设置，每个所述夹臂下半部分的一端均与固定板铰接并且与第一电动推杆的伸缩杆铰接。

进一步地，每个所述夹臂顶端均设有半圆弧夹块，每个所述夹臂的半圆弧夹块的内侧面与喷嘴本体的外圆周面贴合，每个所述半圆弧夹块均采用弹性材质，每个所述半圆弧夹块内均贴附有海绵。

进一步地，所述清理部件包括第二电动推杆和顶针，所述固定架顶端设有容纳盒，所述第二电动推杆竖直设置在容纳盒内且伸缩杆竖直朝下设置，所述容纳盒与固定架均设有供第二电动推杆伸缩杆穿过的通孔，所述顶针固定安装在第二电动推杆伸缩杆的底部。

进一步地，所述固定架顶部设有支撑组件，所述支撑组件包括固定块、圆盘和两个对称设置的固定柱，所述固定块固定设置在固定架顶部，所述固定架顶部对应于一个固定柱均设有一个供其穿过的通孔，每个所述固定柱一端均与固定块连接，另一端均与圆盘连接，每个所述固定柱长度大于顶针在工作时延伸的长度。

进一步地，所述储料部件包括第三电动推杆，所述第三电动推杆固定安装在圆盘的顶部，所述第三电动推杆的推送方向垂直于顶针的轴线方向，所述储料盒固定安装在第三电动推杆的输出端上。

进一步地，所述位置传感器包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述机座顶部设有 L型板，所述L型板对应于夹紧部件设置，所述L型板竖直朝上延伸设置，所述第一位置传感器设置于L型板顶端。

进一步地，所述固定架内侧面设有U型支架，所述U型支架垂直于固定架内侧面，所述第二位置传感器设置于U型支架一端，所述第二位置传感器朝向顶针的位置设置并且其轴线方向垂直顶针的轴线方向。

有益效果：本实用新型的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，当3D打印机喷嘴由于长时间工作后或者停机更换材料，从而产生喷嘴堵塞，这个时候喷嘴通过打印机自身XYZ轴运动规律，移动到自动卸装机构处，自动卸装结构自动卸下喷嘴，并且通过平移机构移动到清理部件处，清理部件进行清理，同时储料部件也同步进行工作，把清理部件清理出的废料进行收集，因为机械受力均匀，不会对喷嘴产生损害，同时工人在更换材料或者取出成型产品时，可以直接自动清理，进一步完成后，直接投入工作，从而节约时间，节约人力，提高工作效率，同时机器自动维护频率高，喷嘴使用寿命延长。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为图2的A-A线的剖视图；

图4为图2的B-B线的剖视图；

图5为本实用新型自动装卸机构与清理机构的立体结构示意图；

图6为本实用新型装配结构示意图；

图7为本实用新型自动装卸机构立体结构示意图；

图8为图7的A处放大图；

附图标记说明：机座1，喷嘴本体2，控制机构3，平移机构4，滑块4a，自动卸装机构5，气缸5a，步进电机5b，第一电动推杆5c，夹紧部件5d，固定板5d1，底盘5d2，夹臂5d3，半圆弧夹块5d3a，海绵5d3b，固定架6，清理部件7，第二电动推杆7a，顶针7b，储料部件8，储料盒8a，第三电动推杆8b，容纳柱9，支撑组件10，固定块10a，圆盘10b，固定柱 10c，第一位置传感器11，第二位置传感器12，L型板13，U型支架14，容纳盒15。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图8所示的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，包括机座1、喷嘴本体2 和控制机构3，所述机座1顶部设有平移机构4，所述平移机构4上设有竖直朝上设置的自动卸装机构5，所述自动卸装机构5一侧设有竖直设置的固定架6，所述固定架6安装在机座1的顶部，所述固定架6的上半部分为矩形结构，所述平移机构4的传送方向垂直于固定架6上半部分的长度方向，所述固定架6上设有清理机构，所述清理机构包括清理部件7和储料部件8，所述清理部件7竖直设于固定架6顶部，所述储料部件8位于固定架6顶部的下方，所述储料部件8上设有用于容纳清理部件7清理出废料的储料盒8a，所述控制机构3设于机座1一侧，所述机座1上和固定架6上均设有位置传感器，所述位置传感器与控制机构3电性连接，当喷嘴本体2发生堵塞的时候，工人可在更换材料的时候同时启动自动清理堵塞喷嘴装置，喷嘴本体2会随着3D打印机自身XYZ轴运动规律移动到自动装卸机构处，自动装卸机构会卸下喷嘴本体2，同时通过平移机构4移动至清理部件7处，清理部件7会进行对喷嘴本体2清理工作，同时储料部件8也会工作，来容纳清理部件7清理出的废料。

所述自动卸装机构5包括气缸5a、步进电机5b、第一电动推杆5c和夹紧部件5d，所述平移机构4包括用于承放气缸5a的滑块4a，所述气缸5a竖直设置在平移机构4的滑块4a上并且气缸5a的输出端竖直朝上设置，所述步进电机5b竖直安装在气缸5a的输出端上并且步进电机5b的主轴竖直朝上设置，所述步进电机5b的主轴顶部固定设有容纳柱9，所述容纳柱9和步进电机5b同轴线设置，所述第一电动推杆5c固定设置于容纳柱9内，所述夹紧部件5d竖直朝上设置并与第一电动推杆5c的伸缩杆连接，当喷嘴本体2发生堵塞的时候，工人可在更换材料的时候同时启动自动清理堵塞喷嘴装置，喷嘴本体2会随着3D打印机自身 XYZ轴运动规律移动到自动装卸机构处，同时自动装卸机构的气缸5a部件会推动整体朝上延伸，同时第一电动推杆5c的伸缩杆会带动夹紧部件5d进行夹紧，夹紧后，步进电机5b会进行旋转，从而卸下喷嘴本体2，紧接着通过平移机构4移动至清理部件7处。

所述夹紧部件5d包括固定板5d1、底盘5d2和两个对称设置的夹臂5d3，所述底盘5d2 与容纳柱9顶部固定连接，所述固定板5d1竖直设置在底盘5d2的顶部并且靠近第一电动推杆5c伸缩杆的一侧，每个所述夹臂5d3均设置于固定板5d1一侧并竖直朝上设置，每个所述夹臂5d3下半部分的一端均与固定板5d1铰接并且与第一电动推杆5c的伸缩杆铰接，喷嘴本体2发生堵塞的时候，工人可在更换材料的时候同时启动自动清理堵塞喷嘴装置，喷嘴本体 2会随着3D打印机自身XYZ轴运动规律移动到自动装卸机构处，接着夹臂5d3会随着第一电动推杆5c的伸缩杆运动，进行张开，第一电动推杆5c的伸缩杆再次运动，从而夹紧喷嘴本体2。

每个所述夹臂5d3顶端均设有半圆弧夹块5d3a，每个所述夹臂5d3的半圆弧夹块5d3a 的内侧面与喷嘴本体2的外圆周面贴合，每个所述半圆弧夹块5d3a均采用弹性材质，每个所述半圆弧夹块5d3a内均贴附有海绵5d3b，喷嘴本体2发生堵塞的时候，工人可在更换材料的时候同时启动自动清理堵塞喷嘴装置，喷嘴本体2会随着3D打印机自身XYZ轴运动规律移动到自动装卸机构处，接着夹臂5d3会随着第一电动推杆5c的伸缩杆运动，进行张开，随后伸缩杆再次运动，半圆弧夹块5d3a从而贴合于喷嘴本体2，同时海绵5d3b因为弹性，使得夹臂5d3稳定受力于喷嘴本体2。

所述清理部件7包括第二电动推杆7a和顶针7b，所述固定架6顶端设有容纳盒15，所述第二电动推杆7a竖直设置在容纳盒15内且伸缩杆竖直朝下设置，所述容纳盒15与固定架 6均设有供第二电动推杆7a伸缩杆穿过的通孔，所述顶针7b固定安装在第二电动推杆7a伸缩杆的底部，当自动卸装机构5移动至清理部件7处，第二电动推杆7a进行工作，从而带动顶针7b，顶针7b在喷嘴内进行活塞运动，使喷嘴本体2内的堵塞废料捅出。

所述固定架6顶部设有支撑组件10，所述支撑组件10包括固定块10a、圆盘10b和两个对称设置的固定柱10c，所述固定块10a固定设置在固定架6顶部，所述固定架6顶部对应于一个固定柱10c均设有一个供其穿过的通孔，每个所述固定柱10c一端均与固定块10a连接，另一端均与圆盘10b连接，每个所述固定柱10c长度大于顶针7b在工作时延伸的长度。当自动卸装机构5移动至清理部件7处，第三电动推杆8b稳定在圆盘10b上进行工作，使储料盒8a准确进行接料。

所述储料部件8包括第三电动推杆8b，所述第三电动推杆8b固定安装在圆盘10b的顶部，所述第三电动推杆8b的推送方向垂直于顶针7b的轴线方向，所述储料盒8a固定安装在第三电动推杆8b的输出端上，当自动卸装机构5移动至清理部件7处，第三电动推杆8b稳定在圆盘10b上进行工作，使废料完好掉落至储料盒8a内。

所述位置传感器包括第一位置传感器11和第二位置传感器12，所述机座1顶部设有L 型板13，所述L型板13对应于夹紧部件5d设置，所述L型板13竖直朝上延伸设置，所述第一位置传感器11设置于L型板13顶端，当喷嘴本体2移动至靠近自动装卸机构处，第一位置传感器11会感应到并传达给控制机构3，控制机构3会控制自动装卸机构进行配合工作。

所述固定架6内侧面设有U型支架14，所述U型支架14垂直于固定架6内侧面，所述第二位置传感器12设置于U型支架14一端，所述第二位置传感器12朝向顶针7b的位置设置并且其轴线方向垂直顶针7b的轴线方向，当自动装卸机构移动至靠近清理部件7处的时候，第二位置传感器12会感应到并传达给控制机构3，控制机构3会控制清理部件7和储料部件8同步进行工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：包括机座(1)、喷嘴本体(2)和控制机构(3)，所述机座(1)顶部设有平移机构(4)，所述平移机构(4)上设有竖直朝上设置的自动卸装机构(5)，所述自动卸装机构(5)一侧设有竖直设置的固定架(6)，所述固定架(6)安装在机座(1)的顶部，所述固定架(6)的上半部分为矩形结构，所述平移机构(4)的传送方向垂直于固定架(6)上半部分的长度方向，所述固定架(6)上设有清理机构，所述清理机构包括清理部件(7)和储料部件(8)，所述清理部件(7)竖直设于固定架(6)顶部，所述储料部件(8)位于固定架(6)顶部的下方，所述储料部件(8)上设有用于容纳清理部件(7)清理出废料的储料盒(8a)，所述控制机构(3)设于机座(1)一侧，所述机座(1)上和固定架(6)上均设有位置传感器，所述位置传感器与控制机构(3)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述自动卸装机构(5)包括气缸(5a)、步进电机(5b)、第一电动推杆(5c)和夹紧部件(5d)，所述平移机构(4)包括用于承放气缸(5a)的滑块(4a)，所述气缸(5a)竖直设置在平移机构(4)的滑块(4a)上并且气缸(5a)的输出端竖直朝上设置，所述步进电机(5b)竖直安装在气缸(5a)的输出端上并且步进电机(5b)的主轴竖直朝上设置，所述步进电机(5b)的主轴顶部固定设有容纳柱(9)，所述容纳柱(9)和步进电机(5b)同轴线设置，所述第一电动推杆(5c)固定设置于容纳柱(9)内，所述夹紧部件(5d)竖直朝上设置并与第一电动推杆(5c)的伸缩杆连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述夹紧部件(5d)包括固定板(5d1)、底盘(5d2)和两个对称设置的夹臂(5d3)，所述底盘(5d2)与容纳柱(9)顶部固定连接，所述固定板(5d1)竖直设置在底盘(5d2)的顶部并且靠近第一电动推杆(5c)伸缩杆的一侧，每个所述夹臂(5d3)均设置于固定板(5d1)一侧并竖直朝上设置，每个所述夹臂(5d3)下半部分的一端均与固定板(5d1)铰接并且与第一电动推杆(5c)的伸缩杆铰接。

4.根据权利要求3所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：每个所述夹臂(5d3)顶端均设有半圆弧夹块(5d3a)，每个所述夹臂(5d3)的半圆弧夹块(5d3a)的内侧面与喷嘴本体(2)的外圆周面贴合，每个所述半圆弧夹块(5d3a)均采用弹性材质，每个所述半圆弧夹块(5d3a)内均贴附有海绵(5d3b)。

5.根据权利要求1所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述清理部件(7)包括第二电动推杆(7a)和顶针(7b)，所述固定架(6)顶端设有容纳盒(15)，所述第二电动推杆(7a)竖直设置在容纳盒(15)内且伸缩杆竖直朝下设置，所述容纳盒(15)与固定架(6)均设有供第二电动推杆(7a)伸缩杆穿过的通孔，所述顶针(7b)固定安装在第二电动推杆(7a)伸缩杆的底部。

6.根据权利要求5所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述固定架(6)顶部设有支撑组件(10)，所述支撑组件(10)包括固定块(10a)、圆盘(10b)和两个对称设置的固定柱(10c)，所述固定块(10a)固定设置在固定架(6)顶部，所述固定架(6)顶部对应于一个固定柱(10c)均设有一个供其穿过的通孔，每个所述固定柱(10c)一端均与固定块(10a)连接，另一端均与圆盘(10b)连接，每个所述固定柱(10c)长度大于顶针(7b)在工作时延伸的长度。

7.根据权利要求6所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述储料部件(8)包括第三电动推杆(8b)，所述第三电动推杆(8b)固定安装在圆盘(10b)的顶部，所述第三电动推杆(8b)的推送方向垂直于顶针(7b)的轴线方向，所述储料盒(8a)固定安装在第三电动推杆(8b)的输出端上。

8.根据权利要求3所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述位置传感器包括第一位置传感器(11)和第二位置传感器(12)，所述机座(1)顶部设有L型板(13)，所述L型板(13)对应于夹紧部件(5d)设置，所述L型板(13)竖直朝上延伸设置，所述第一位置传感器(11)设置于L型板(13)顶端。

9.根据权利要求8所述的一种自动清理堵塞3D打印机喷嘴装置，其特征在于：所述固定架(6)内侧面设有U型支架(14)，所述U型支架(14)垂直于固定架(6)内侧面，所述第二位置传感器(12)设置于U型支架(14)一端，所述第二位置传感器(12)朝向顶针(7b)的位置设置并且其轴线方向垂直顶针(7b)的轴线方向。