CN218906328U - 一种用于3d打印机的机头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的机头结构，包括电动机、Z型电机固定件、加热块以及喷嘴，电动机的输出端连接有进料轮，电动机的前侧壁通过螺钉固定有进料导向件，进料导向件的前侧壁一体成型有相互连通的导向固定圈和出料管，导向固定圈上安装有快速接头，进料导向件的前侧壁还铰接有张紧固定件，张紧固定件上转动安装有进料辅助轴承，张紧固定件上螺纹连接有张紧螺丝，张紧螺丝的底端与环形垫片螺纹连接，张紧螺丝的外壁螺接一对螺母，且张紧螺丝的外壁还套接有张紧弹簧；本实用新型实现了耗材丝的连续自动化上料，大大提高了生产效率；耗材丝的传送过程更加稳定，不易出现故障，可适应对不同粗细的耗材丝传送。

Description

一种用于3D打印机的机头结构

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印机的机头结构。

背景技术

3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用热熔喷嘴的方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品，其中机头是“3D打印”技术中的重要机械结构。

如专利号为CN201811551632.1的发明作为最接近的现有技术，公开了一种用于3D打印机的机头装置，包括套接于3D打印机十字光轴上的直线轴承和套接于直线轴承上的机头载架，所述机头载架的底部通过连接柱连接有电机固定架，且电机固定架包括电机上支架和位于电机上支架一侧外壁上的电机下支架，所述电机上支架和电机下支架上固定有同一个电机，所述电机的输出轴上套接有进料轮，且电机下支架的外壁上连接有与进料轮啮合的从动轮，所述电机下支架的底部连接有喉管，且喉管的上部外壁上套设有等距离分布的散热块，所述喉管的下部套接有加热块。但该现有技术依旧存在一些不足之处：耗材丝的传送不顺畅，易出现故障，且无法适应对不同粗细的耗材丝进行传送；导料管直接与3D打印机的内环境接触，高温易导致导料管内部耗材的融化出现粘接的现象，并导致出料出现堵塞的问题。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术所提出的问题，设计了一种用于3D打印机的机头结构。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于3D打印机的机头结构，包括电动机、用于安装电动机的Z型电机固定件、用于熔化耗材丝的加热块以及用于吐丝的喷嘴，所述电动机的输出端连接有进料轮，所述电动机的前侧壁通过螺钉固定有进料导向件，所述进料导向件的前侧壁一体成型有相互连通的导向固定圈和出料管，所述导向固定圈上安装有快速接头，所述进料导向件的前侧壁还铰接有张紧固定件，所述张紧固定件上转动安装有进料辅助轴承，所述张紧固定件上螺纹连接有张紧螺丝，所述张紧螺丝的底端与焊接在所述Z型电机固定件上的环形垫片螺纹连接，所述张紧螺丝的外壁螺接一对螺母，且所述张紧螺丝的外壁还套接有张紧弹簧，所述张紧弹簧设置于所述环形垫片与所述螺母之间；

所述Z型电机固定件上固定有与所述出料管上下正对的钛喉管，所述钛喉管的外壁固定有散热件，所述钛喉管的底端连接有所述喷嘴，所述喷嘴的外壁通过喷嘴固定件与所述加热块相固定。

作为上述方案的进一步改进，所述进料导向件的右侧固定有散热导风罩，所述散热导风罩的顶端连通有导风管，所述导风管的进风端连接有风机。

作为上述方案的进一步改进，所述导风管的出风端外壁开设有第一圆孔，所述导风管的进风端外壁开设有第二圆孔，所述第一圆孔与所述第二圆孔的内壁均固定有密封胶圈。

作为上述方案的进一步改进，所述快速接头的顶端连接有导料管，所述导料管由所述第一圆孔穿入至所述导风管内部，并由所述第二圆孔穿出并与料仓接头相连接。

作为上述方案的进一步改进，所述散热导风罩的左侧壁开设有第一出风孔和第二出风孔，所述第一出风孔的风向对准所述出料管的出料端，所述第二出风孔的风向对准所述散热件；所述散热导风罩的底面开设有第三出风孔，所述第三出风孔的风向对准打印平台。

作为上述方案的进一步改进，所述加热块与所述Z型电机固定件的前侧通过人字形固定片相固定，所述加热块与所述Z型电机固定件的后侧通过H形固定片相固定。

作为上述方案的进一步改进，所述加热块的后侧壁开设有三个安装孔，其中一个所述安装孔内部安装有感温器，另外两个所述安装孔的内部均安装有加热管。

作为上述方案的进一步改进，所述进料轮的外壁均匀开设有若干条竖槽，所述进料轮与所述进料辅助轴承左右并排设置，所述进料轮与所述进料辅助轴承之间进料间隙与所述出料管的出料口上下正对设置。

作为上述方案的进一步改进，所述散热件由若干个平行设置的散热片组成。

作为上述方案的进一步改进，所述加热块的前侧壁开设有螺孔，所述喷嘴固定件的外壁一体成型有上、下环形突起，且上、下环形突起之间形成环形凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，通过在电动机的输出端连接有进料轮，进料轮的右侧设置有进料辅助轴承，由于进料辅助轴承转动安装于张紧固定件上，张紧固定件铰接于进料导向件的前侧壁，同时张紧固定件上螺纹连接有张紧螺丝，张紧螺丝的底端与环形垫片螺纹连接，张紧螺丝的外壁螺接一对螺母，且张紧螺丝的外壁还套接有张紧弹簧，在耗材丝由出料管穿入至进料轮和进料辅助轴承之间时，在张紧弹簧的反弹力作用下张紧固定件的右端向下转动，进而带动进料辅助轴承将耗材压紧在进料轮外壁，电动机通电后即能带动进料轮转动，而进料轮的外壁均匀开设有若干条竖槽，因此能不断的将耗材丝传送至加热块内部融化并由喷嘴导出，实现了耗材丝的连续自动化上料，大大提高了生产效率，当耗材丝的表面不平整时，进料辅助轴承能始终保持挤压状态并也能灵活的跟随其表面摆动，而张紧弹簧的设置则起到缓冲的作用，耗材丝的传送过程更加稳定，不易出现故障；同时又因为张紧固定件与张紧螺丝之间为螺纹连接关系，可顺时针或者逆时针旋转张紧螺丝，从而可带动张紧螺丝向下或者向上移动一定距离，从而能灵活的调整张紧弹簧被压缩的状态，设计巧妙，且实际使用更加人性化，可适应不同粗细的耗材丝的进料传送。

2、本实用新型中，通过在导风管的出风端外壁开设有第一圆孔，导风管的进风端外壁开设有第二圆孔，导料管由第一圆孔穿入至导风管内部，并由第二圆孔穿出并与料仓接头相连接，导风管的进风端连接有风机，风机通电后会向导风管内部空气快速流动，从而能对导料管进行降温，有利于使耗材丝隔绝外界高温环境，能顺畅的在导料管内部传送。

3、本实用新型中，在散热导风罩的左侧壁开设有第一出风孔和第二出风孔，第一出风孔的风向对准出料管的出料端，从而能对耗材丝的裸露部分进行降温，第二出风孔的风向对准散热件，从而能对散热件外表面进行散热；散热导风罩的底面开设有第三出风孔，第三出风孔的风向对准打印平台，从而能一边打印一边对打印后的模型进行降温，有利于模型能够快速硬化；综上，通过在散热导风罩上开设多个散热孔，能对不同结构进行散热，实现了多种功能，结构设计新颖，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的局部组件的立体结构示意图；

图3为本实用新型用于耗材丝传送的结构示意图；

图4为本实用新型中加热块、喷嘴及喷嘴固定件的组装示意图；

图5为本实用新型中散热导风罩的立体结构示意图；

图6为本实用新型图2的后方视角的立体示意图；

图7为本实用新型组装至3D打印机的立体示意图。

其中，1-电动机，2-Z型电机固定件，3-加热块，4-喷嘴，5-进料轮，6-进料导向件，7-导向固定圈，8-出料管，9-快速接头，10-张紧固定件，11-进料辅助轴承，12-张紧螺丝，13-环形垫，14-螺母，15-张紧弹簧，16-钛喉管，17-散热件，18-散热导风罩，19-导风管，20-风机，21-第一圆孔，22-第二圆孔，23-导料管，24-料仓接头，25-第一出风孔，26-第二出风孔，27-第三出风孔，28-人字形固定片，29-H形固定片，30-安装孔，31-感温器，32-加热管，33-喷嘴固定件，34-螺孔，35-环形凹槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

一种用于3D打印机的机头结构，如图1、图2、图3和图4所示，包括电动机1、用于安装电动机1的Z型电机固定件2、用于熔化耗材丝的加热块3以及用于吐丝的喷嘴4，电动机1的输出端连接有进料轮5，电动机1的前侧壁通过螺钉固定有进料导向件6，进料导向件6的前侧壁一体成型有相互连通的导向固定圈7和出料管8，导向固定圈7和出料管8的内部均用于传送耗材丝，导向固定圈7上安装有快速接头9，进料导向件6的前侧壁还铰接有张紧固定件10，张紧固定件10上转动安装有进料辅助轴承11，张紧固定件10上螺纹连接有张紧螺丝12，张紧螺丝12的底端与焊接在Z型电机固定件2上的环形垫片13螺纹连接，张紧螺丝12的外壁螺接一对螺母14，且张紧螺丝12的外壁还套接有张紧弹簧15，张紧弹簧15设置于环形垫片13与螺母14之间；Z型电机固定件2上固定有与出料管8上下正对的钛喉管16，耗材丝从出料管8穿出时接着会穿入至钛喉管16内部，钛喉管16的外壁固定有散热件17，散热件17由若干个平行设置的散热片组成，钛喉管16的底端连接有喷嘴4，喷嘴4的外壁通过喷嘴固定件33与加热块3相固定；进料轮5的外壁均匀开设有若干条竖槽，进料轮5与进料辅助轴承11左右并排设置，进料轮5与进料辅助轴承11之间进料间隙与出料管8的出料口上下正对设置，在耗材丝由出料管8穿入至进料轮5和进料辅助轴承11之间时，在张紧弹簧15的反弹力作用下张紧固定件10的右端向下转动，进而带动进料辅助轴承11将耗材压紧在进料轮5外壁，电动机1通电后即能带动进料轮5转动，而进料轮5的外壁均匀开设有若干条竖槽，因此能不断的将耗材丝传送至加热块3内部融化并由喷嘴4导出，实现了耗材丝的连续自动化上料，大大提高了生产效率，当耗材丝的表面不平整时，进料辅助轴承11能始终保持挤压状态并也能灵活的跟随其表面摆动，而张紧弹簧15的设置则起到缓冲的作用，耗材丝的传送过程更加稳定，不易出现故障；同时又因为张紧固定件10与张紧螺丝12之间为螺纹连接关系，可顺时针或者逆时针旋转张紧螺丝12，从而可带动张紧螺丝12向下或者向上移动一定距离，从而能灵活的调整张紧弹簧15被压缩的状态，设计巧妙，且实际使用更加人性化，可适应不同粗细的耗材丝的进料传送。

如图1所示，进料导向件6的右侧固定有散热导风罩18，散热导风罩18的顶端连通有导风管19，导风管19的进风端连接有风机20；导风管19的出风端外壁开设有第一圆孔21，导风管19的进风端外壁开设有第二圆孔22；快速接头9的顶端连接有导料管23，导料管23由第一圆孔21穿入至导风管19内部，并由第二圆孔22穿出并与料仓接头24相连接，料仓接头24接入至3D打印机上的耗材室；风机20通电后会向导风管19内部空气快速流动，从而能对导料管23进行降温，有利于使耗材丝隔绝外界高温环境，能顺畅的在导料管23内部传送,第一圆孔21与第二圆孔22的内壁均固定有密封胶圈,密封胶圈的设置能保障导风管19不漏气。

如图2和图5所示，散热导风罩18的左侧壁开设有第一出风孔25和第二出风孔26，第一出风孔25的风向对准出料管8的出料端，从而能对耗材丝的裸露部分进行降温，第二出风孔26的风向对准散热件17，从而能对散热件17外表面进行散热；散热导风罩18的底面开设有第三出风孔27，第三出风孔27的风向对准打印平台，从而能一边打印一边对打印后的模型进行降温，有利于模型能够快速硬化；综上，通过在散热导风罩18上开设多个散热孔，能对不同结构进行散热，实现了多种功能，结构设计新颖，实用性强。

如图2、图4和图6所示，加热块3与Z型电机固定件2的前侧通过人字形固定片28相固定，加热块3与Z型电机固定件2的后侧通过H形固定片29相固定，人字形固定片28和H形固定片29的连接点均采用紧固螺丝，紧固螺丝松开后，即能对加热块3进行拆卸；加热块3的前侧壁还开设有螺孔34，螺孔内部同样安装有紧固螺丝，喷嘴固定件33的外壁一体成型有上、下环形突起，且上、下环形突起之间形成环形凹槽35，紧固螺丝与螺孔相安装时，刚好螺杆插接在环形凹槽35内部，可对喷嘴固定件33进行固定，该紧固螺丝松开后，用钳子夹住喷嘴4向下拉，即能快速将喷嘴4及喷嘴固定件33取出，因此实现了喷嘴的快拆功能；加热块3的后侧壁开设有三个安装孔30，其中一个安装孔30内部安装有感温器31，感温器31能实时监测感温器31的加热温度，另外两个安装孔30的内部均安装有加热管32，加热管32通过导线与3D打印机的供电系统电性连接，加热管32通电即能对加热块3本身进行加热。

本实用新型的工作过程为：如图7所示，首先将机头结构安装于3D打印机内部，接着将耗材室内部的耗材丝的初始端穿入至料仓接头24，再依次穿过导料管23、快速接头9、导向固定圈7、出料管8，并由出料管8穿出至进料轮5和进料辅助轴承11之间，再将耗材丝的初始端穿入至钛喉管16，3D打印机启动后，电动机1和加热块3均接通电源，电动机1带动进料轮5转动，而进料轮5的外壁均匀开设有若干条竖槽，在进料辅助轴承11的压紧作用下，耗材丝能不断的向下传送进入到钛喉管16内部，钛喉管16的底端连接有喷嘴4，喷嘴4的外壁通过喷嘴固定件与加热块3相固定，从而加热块3能将耗材丝融化并由喷嘴4喷射出，机头结构可在X轴、Y轴、Z轴移动，在计算机软件控制下，即能最终在打印平台上打印出模型。

还需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述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)

1.一种用于3D打印机的机头结构，包括电动机、用于安装电动机的Z型电机固定件、用于熔化耗材丝的加热块以及用于吐丝的喷嘴，其特征在于：所述电动机的输出端连接有进料轮，所述电动机的前侧壁通过螺钉固定有进料导向件，所述进料导向件的前侧壁一体成型有相互连通的导向固定圈和出料管，所述导向固定圈上安装有快速接头，所述进料导向件的前侧壁还铰接有张紧固定件，所述张紧固定件上转动安装有进料辅助轴承，所述张紧固定件上螺纹连接有张紧螺丝，所述张紧螺丝的底端与焊接在所述Z型电机固定件上的环形垫片螺纹连接，所述张紧螺丝的外壁螺接一对螺母，且所述张紧螺丝的外壁还套接有张紧弹簧，所述张紧弹簧设置于所述环形垫片与所述螺母之间；

所述Z型电机固定件上固定有与所述出料管上下正对的钛喉管，所述钛喉管的外壁固定有散热件，所述钛喉管的底端连接有所述喷嘴，所述喷嘴的外壁通过喷嘴固定件与所述加热块相固定。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述进料导向件的右侧固定有散热导风罩，所述散热导风罩的顶端连通有导风管，所述导风管的进风端连接有风机。

3.根据权利要求2所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述导风管的出风端外壁开设有第一圆孔，所述导风管的进风端外壁开设有第二圆孔，所述第一圆孔与所述第二圆孔的内壁均固定有密封胶圈。

4.根据权利要求3所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述快速接头的顶端连接有导料管，所述导料管由所述第一圆孔穿入至所述导风管内部，并由所述第二圆孔穿出并与料仓接头相连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述散热导风罩的左侧壁开设有第一出风孔和第二出风孔，所述第一出风孔的风向对准所述出料管的出料端，所述第二出风孔的风向对准所述散热件；所述散热导风罩的底面开设有第三出风孔，所述第三出风孔的风向对准打印平台。

6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述加热块与所述Z型电机固定件的前侧通过人字形固定片相固定，所述加热块与所述Z型电机固定件的后侧通过H形固定片相固定。

7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述加热块的后侧壁开设有三个安装孔，其中一个所述安装孔内部安装有感温器，另外两个所述安装孔的内部均安装有加热管。

8.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述进料轮的外壁均匀开设有若干条竖槽，所述进料轮与所述进料辅助轴承左右并排设置，所述进料轮与所述进料辅助轴承之间进料间隙与所述出料管的出料口上下正对设置。

9.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述散热件由若干个平行设置的散热片组成。

10.根据权利要求1所述的一种用于3D打印机的机头结构，其特征在于：所述加热块的前侧壁开设有螺孔，所述喷嘴固定件的外壁一体成型有上、下环形突起，且上、下环形突起之间形成环形凹槽。

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