CN211105652U - 一种3d打印机机头及打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种3D打印机机头，涉及3D打印设备技术领域，包括机头架、成型压头以及驱动装置；机头架内部设有腔体，下端设有与腔体连通且开口向下的成型槽；成型压头沿上下方向滑动连接于机头架上且位于腔体内，成型压头的下端用于下压浆料至成型槽外；驱动装置设置于机头架上，驱动装置的输出端与成型压头相连且用于驱动成型压头上下移动。本实用新型提供的一种3D打印机机头，利用供料管向机头架的腔体内供送浆料，结合驱动装置带动成型压头的上下移动实现将浆料从成型槽中向下挤出的效果，成型压头上的内置腔用于输送引发剂，能够在成型压头下压浆料的过程中将引发剂附着于浆料表面，提高浆料的固化效率，从而提高产量。

Description

一种3D打印机机头及打印机

技术领域

本实用新型属于3D打印设备技术领域，更具体地说，是涉及一种3D打印机机头及打印机。

背景技术

随着技术的发展，在陶瓷以及金属增材制造领域，3D打印因其具有快速成型的特点，被较多的使用到科研生产领域。3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。现有的3D打印机较多的采用激光打印的方式，但该种打印机一般结构复杂，成本高昂，造成使用范围受到极大的局限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机机头及打印机，以解决现有技术中存在的3D打印设备结构复杂、成本高昂的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种3D打印机机头，包括机头架、成型压头以及驱动装置；机头架用于与打印机的输出端相连，内部设有与供料管连通的腔体，下端设有与腔体连通且开口向下的成型槽；成型压头沿上下方向滑动连接于机头架上且位于腔体内，成型压头的下端用于下压浆料至成型槽外，成型压头上贯穿设有与引发剂输送管相连的内置腔；驱动装置设置于机头架上，驱动装置的输出端与成型压头相连且用于驱动成型压头上下移动。

作为本申请另一实施例，机头架的下端两侧对称设有两个收拢部，两个收拢部自上而下向两个收拢部的相邻一侧倾斜。

作为本申请另一实施例，收拢部的下端外侧还设有加热组件。

作为本申请另一实施例，成型压头的下端设有成型块，成型块上设有平行于收拢部的板面设置的倾斜面。

作为本申请另一实施例，成型块上与倾斜面相邻的侧面分别与机头架的内壁接触配合。

作为本申请另一实施例，驱动装置包括电机、偏心轮以及回弹件；电机的主轴垂直于成型压头的轴向设置于机头架上；偏心轮贯穿机头架的侧壁且与电机的输出端相连；回弹件设置于成型压头与机头架之间且用于向上顶推成型压头。

作为本申请另一实施例，成型压头上设有板面垂直于上下方向且用于与偏心轮的外周抵接的抵接板。

作为本申请另一实施例，机头架上固设有板面垂直于上下方向的板体，成型压头贯穿板体设置且与板体在上下方向上滑动连接，成型压头的上端设有限位块，回弹件设置于限位块与板体之间且位于板体的上方。

一种3D打印机，包括三维移动平台、设置于三维移动平台的输出端的3D打印机机头、与3D打印机机头相连的浆料搅拌罐以及与所述3D打印机机头相连的引发剂储罐，所述浆料搅拌罐与所述3D打印机机头通过所述供料管相连，所述引发剂储罐与所述3D打印机机头通过所述引发剂输送管相连。

作为本申请另一实施例，3D打印机还包括与所述浆料搅拌罐相连的压力进气管。

本实用新型提供的一种3D打印机机头的有益效果在于：本实用新型提供的一种3D打印机机头，本实用新型提供的一种3D打印机机头，利用设置在机头架侧部的供料管向机头架的腔体内供送浆料，结合驱动装置带动成型压头的上下移动实现将浆料从成型槽中向下挤出的效果，成型压头上的内置腔用于输送引发剂，能够在成型压头下压浆料的过程中将引发剂附着于浆料表面，提高浆料的固化效率，从而提高产量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种3D打印机机头的局部剖视结构示意图；

图2为图1另一个角度的结构示意图；

图3为图1的主视局部剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种3D打印机的结构示意图。

图中：100、机头架；110、成型槽；120、收拢部；130、加热组件；140、板体；150、限位块；160、抵接板；200、成型压头；210、成型块；300、驱动装置；310、电机；320、偏心轮；330、回弹件；610、供料管；620、三维移动平台；630、浆料搅拌罐；640、引发剂储罐；650、引发剂输送管。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的一种3D打印机机头及打印机进行说明。一种3D打印机机头，包括机头架100、成型压头200以及驱动装置300；机头架100用于与打印机的输出端相连，内部设有与供料管610连通的腔体，下端设有与腔体连通且开口向下的成型槽110；成型压头200沿上下方向滑动连接于机头架100上且位于腔体内，成型压头200的下端用于下压浆料至成型槽110外，成型压头200上贯穿设有与引发剂输送管650相连的内置腔；驱动装置300设置于机头架100上，驱动装置300的输出端与成型压头200相连且用于驱动成型压头200上下移动。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供的一种3D打印机机头，与现有技术相比，本实用新型提供的一种3D打印机机头，利用设置在机头架100侧部的供料管610向机头架100的腔体内供送浆料，结合驱动装置300带动成型压头200的上下移动实现将浆料从成型槽110中向下挤出的效果，成型压头200上的内置腔用于输送引发剂，能够在成型压头200下压浆料的过程中将引发剂附着于浆料表面，提高浆料的固化效率，从而提高产量。

本实施例中，打印机的输出端根据预设程序带动3D打印机机头发生空间位置上的移动，实现对特定形状产品的打印。供料管610将浆料供送至机头架100的腔体的下部，然后通过设置于机头架100上的驱动装置300带动成型压头200的向下移动，成型压头200的下端将腔体内的浆料下压，使浆料从成型槽110内挤出至机头架100下方待打印的位置，实现了打印的顺畅进行，避免了浆料的浪费，同时引发剂从成型压头200的内置腔中输送至成型压头200的下端，在成型压头200挤压浆料的同时将引发剂附着在浆料表面，提高浆料的固化效率，进而缩短产品的成型时间，提高产品打印效率。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，机头架100的下端两侧对称设有两个收拢部120，两个收拢部120自上而下向两个收拢部120的相邻一侧倾斜。为了实现浆料在成型槽110内有效成型的效果，机头架100下端设置了收拢部120，使浆料在被成型压头200下压的过程中能够有效聚拢至成型槽110上方，避免供料量小于成型槽110截面造成的打印厚度不均的问题，成型压头200下压浆料时能够使浆料聚拢以保证紧密的状态，有效的提高了打印质量，有利于保证产品的成型效果。

进一步的，机头架100为四面体的结构，下方的成型槽110的截面为矩形，收拢部120为相对设置的两个侧面，供料管610连接的侧面为与收拢部120相邻设置的侧面，该侧面的板面沿上下方向设置，便于浆料在成型压头200的下压作用下顺利达到成型槽110处并从成型槽110中挤出，避免浆料沾附于收拢部120内壁上造成的浆料挤出不畅的问题。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，收拢部120的下端外侧还设有加热组件130。收拢部120外侧设置的加热组件130能够对成型槽110内的浆料进行快速加热，使浆料从成型槽110中挤出后能够具有较高温度，便于实现快速成型的效果，能够有效提高打印效率。

本实施例中，可以采用在加热组件130中设置电阻丝，并对电阻丝通电进行电加热的形式，也可以采用设置紫外线光照组件的形式，紫外线光照组件设置于收拢部120下方且朝向成型槽110下部区域的浆料位置，通过照射同样也可以起到提高浆料温度，加快浆料固化的效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，成型压头200的下端设有成型块210，成型块210上设有平行于收拢部120的板面设置的倾斜面。为了更好的与收拢部120实现严密配合，在成型压头200的下端设置能够与收拢部120的内壁严密配合的成型块210，成型块210的截面面积大于成型压头200的截面面积。成型压头200设置为圆柱体，也可以设置为长方体或者多边形柱体的形式，为了避免成型压头200产生圆周向旋转，成型压头200设置为长方体的形式。

进一步的，成型块210与收拢部120相互对应的两个侧面分别设置为平行于收拢部120的内壁的形式，当成型块210随成型压头200下压时，成型块210与收拢部120对应的两个侧面逐渐靠近两个收拢部120，直至二者严密贴合，此时成型块210的底面恰好将浆料从成型槽110内挤出。收拢部120既能够起到聚拢浆料的作用，又能实现于成型块210的抵接，进一步保证浆料从成型槽110中挤出彻底的效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，成型块210上与倾斜面相邻的侧面分别与机头架100的内壁接触配合。为了避免浆料在受成型块210下压时从成型块210与腔体内壁的缝隙中向上溢出，成型块210上与收拢部120与倾斜面相邻的两个侧面与机头架100的内壁之间设置为接触配合的形式，最大限度的避免浆料向成型块210上方溢出的问题。

本实施例中，成型块210为梯形块，且梯形块采用倒放的形式，下端的截面积大于上端的截面积。该结构形式具有便于加工的作用，也便于实现与机头架100侧壁以及收拢部120之间严密贴合的效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，驱动装置300包括电机310、偏心轮320以及回弹件330；电机310的主轴垂直于成型压头200的轴向设置于机头架100上；偏心轮320贯穿机头架100的侧壁且与电机310的输出端相连；回弹件330设置于成型压头200与机头架100之间且用于向上顶推成型压头200。本实施例中，对于成型压头200的下压动作的驱动采用电机310带动偏心轮320的形式，由于偏心轮320的主轴距离偏心轮320的外周各点长度不等，所以在偏心轮320旋转的过程中，会产生对成型压头200反复的下压动作。成型压头200上需要设置板面垂直于上下方向且用于与偏心轮320的外周抵接的构件，或者在成型压头200上设置槽体，通过槽体的底面也能够实现偏心轮320与该内壁的抵接，进而实现偏心轮320对成型压头200向下的推动作用。在偏心轮320对成型压头200失去向下的顶推作用后，回弹件330能够向上顶推成型压头200使其复位，有效的降低了驱动装置300的能量损耗。

进一步的，回弹件330可以设置为拉簧或压簧的形式，均用于实现对成型块210向上拉动或者向上压起的效果，便于成型块210从机头架100上的浆液供送位置处移开，实现成型块210上移、供料管610向腔体内供料的动作，继而成型压头200下压浆料至成型槽110处，上述动作反复进行，则实现了连续打印的目的。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，成型压头200上设有板面垂直于上下方向且用于与偏心轮320的外周抵接的抵接板160。本实施例中采用在成型压头200的外侧设置抵接板160的形式，便于将电机310和偏心轮320设置在机头架100的外侧，有利于空间的合理排布，缩小装置的占用空间。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，机头架100上固设有板面垂直于上下方向的板体140，成型压头200贯穿板体140设置且与板体140在上下方向上滑动连接，成型压头200的上端设有限位块150，回弹件330设置于限位块150与板体140之间且位于板体140的上方。板体140的设置用于实现与成型压头200在上下方向上的滑动连接，同时通过板体140与成型压头200上端的限位块150实现与回弹件330两端的抵接，当成型压头200下移至最低点后，偏心轮320旋转至对成型压头200不产生压力的位置，此时在回弹件330的作用下，限位块150上移进而带动成型压头200上移至最高点，此时供料管610向腔体内供入浆料，偏心轮320继续旋转驱动成型压头200下压，此时回弹件330受压压缩，成型压头200下压并向成型槽110内推挤浆料，完成下一个循环的动作。抵接板160设置于板体140下方，以便减小偏心轮320至成型块210之间的距离，增强力的传递效果，避免能量损耗。

进一步的，回弹件330采用套设在成型压头200的外周的压簧的形式，压簧能够通过上端实现对限位块150的顶撑，进而实现带动成型压头200上移的动作。

本实用新型还提供一种3D打印机。请参阅图1至图4，种3D打印机包括三维移动平台620、设置于三维移动平台620的输出端的3D打印机机头、与3D打印机机头相连的浆料搅拌罐630以及与所述。该3D打印机机头设置在三维移动平台620的输出端上，能够实现空间内X向、Y向和Z向上的运动，具有打印范围广、适用性强度有点。浆料搅拌罐630通过供料管610将浆液供送至机头架100的腔体内。浆液可以是金属浆液，也可以是陶瓷粉末浆料或其他材质的浆料。

进一步的，三维移动平台620可以采用X向、Y向和Z向上的三组直线模组或者三组导轨气缸的形式，均可以实现对打印头的有效驱动，实现打印头在特定位置进行打印的效果.

引发剂储罐640用于存放引发剂，主要用于提高浆料的固化成型速度。引发剂可以采用有机溶液也可以采用光敏树脂或其他材质，均可以通过成型压头200的底部达到成型槽110处浆料被挤出的位置，实现与浆料的混合，提高浆料成型后的固化效果。

作为本实用新型实施例的一种具体实施方式，请参阅图1至图4，3D打印机还包括与所述浆料搅拌罐630相连的压力进气管。压力进气管用于对浆料搅拌罐630内输送定量的带有压力的气体，便于浆料在压力气体的作用下，从浆料搅拌罐630中经供料管610输送至机头架100的腔体内，实现浆料的稳定供应。

本实用新型提供的3D打印机，采用了侧部输送浆料的机头架100以及下端输送引发剂的成型压头200，实现浆料打印过程中将引发剂附着于浆料表面，提高浆料固化效率的效果，有效的避免了浆料固化时间过早造成的成型不到位以及浆料固化时间过迟造成的成型效率低的问题，提高了打印效率和打印产品的质量。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机机头，其特征在于，包括：

机头架，用于与打印机的输出端相连，内部设有与供料管连通的腔体，下端设有与所述腔体连通且开口向下的成型槽；

成型压头，沿上下方向滑动连接于所述机头架上且位于所述腔体内，所述成型压头的下端用于下压浆料至所述成型槽外，所述成型压头上贯穿设有与引发剂输送管相连的内置腔；

驱动装置，设置于所述机头架上，所述驱动装置的输出端与所述成型压头相连且用于驱动所述成型压头上下移动。

2.如权利要求1所述的3D打印机机头，其特征在于，所述机头架的下端两侧对称设有两个收拢部，两个所述收拢部自上而下向两个所述收拢部的相邻一侧倾斜。

3.如权利要求2所述的3D打印机机头，其特征在于，所述收拢部的下端外侧还设有加热组件。

4.如权利要求2所述的3D打印机机头，其特征在于，所述成型压头的下端设有成型块，所述成型块上设有平行于所述收拢部的板面设置的倾斜面。

5.如权利要求4所述的3D打印机机头，其特征在于，所述成型块上与所述倾斜面相邻的侧面分别与所述机头架的内壁接触配合。

6.如权利要求1-5任一项所述的3D打印机机头，其特征在于，所述驱动装置包括：

电机，主轴垂直于所述成型压头的轴向设置于所述机头架上；

偏心轮，贯穿所述机头架的侧壁且与所述电机的输出端相连；以及

回弹件，设置于所述成型压头与所述机头架之间且用于向上顶推所述成型压头。

7.如权利要求6所述的3D打印机机头，其特征在于，所述成型压头上设有板面垂直于上下方向且用于与所述偏心轮的外周抵接的抵接板。

8.如权利要求6所述的3D打印机机头，其特征在于，所述机头架上固设有板面垂直于上下方向的板体，所述成型压头贯穿所述板体设置且与所述板体在上下方向上滑动连接，所述成型压头的上端设有限位块，所述回弹件设置于所述限位块与所述板体之间且位于所述板体的上方。

9.一种3D打印机，其特征在于，包括三维移动平台、设置于所述三维移动平台的输出端的如权利要求1-8任一项所述的3D打印机机头、与所述3D打印机机头相连的浆料搅拌罐以及与所述3D打印机机头相连的引发剂储罐，所述浆料搅拌罐与所述3D打印机机头通过所述供料管相连，所述引发剂储罐与所述3D打印机机头通过所述引发剂输送管相连。

10.如权利要求9所述的3D打印机机头，其特征在于，3D打印机还包括与所述浆料搅拌罐相连的压力进气管。

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