CN219903376U - 一种升降式双喷头组件及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种升降式双喷头组件及3D打印机，包括第一喷头组件、第二喷头组件、固定座以及升降机构，升降机构包括升降滑块、第一滑动轴承、滑动座，第一喷头组件以及升降机构固定于固定座，升降滑块与第一滑动轴承滑动配合，第一滑动轴承相对升降滑块能够滑动至第一位置和第二位置，第一位置和第二位置具有一定高度差，滑动座与第一滑动轴承固定连接，第二喷头固定连接于滑动座。本申请通过升降滑块带动滑动座升降从而带动第二喷头组件升降，实现一喷头组件打印模型一喷头组件打印支撑结构而互不干涉，相比独立双喷头能减少零件，节省成本，减轻喷头重量，提高打印效率。

Description

一种升降式双喷头组件及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种升降式双喷头组件及3D打印机。

背景技术

目前的FDM打印技术，正朝向快速打印发展，并要兼顾材料的多样性，以适应真实的使用场景，比如有些工装的快速样板，需要用到PA-cf这种高强材料，而使用一个喷头，就只能打印一种材料，那么打印的模型本体和支撑，都将使用同一种材料，这不易于模型与支撑的分离，且不利于获得一个良好的支撑面来提升模型打印效果和打印质量，除此之外，为了需要快速的打样验证，以及打印大尺寸的工装等模型，集成双喷头能有效的解决这种问题。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种集成的升降式双喷头组件及3D打印机。

本实用新型采用以下技术方案：

一种升降式双喷头组件，包括第一喷头组件、第二喷头组件、固定座以及升降机构，所述升降机构包括升降滑块、第一滑动轴承、滑动座，所述第一喷头组件以及所述升降机构固定于所述固定座，所述升降滑块与所述第一滑动轴承滑动配合，所述第一滑动轴承相对所述升降滑块能够滑动至第一位置和第二位置，所述第一位置和第二位置具有一定高度差，所述滑动座与所述第一滑动轴承固定连接，所述第二喷头组件固定连接于所述滑动座。

进一步，所述升降机构还包括支撑座和第二滑动轴承，所述升降滑块的第一侧面与所述第一滑动轴承滑动配合；所述升降滑块的第二侧面与所述第二滑动轴承滑动配合，所述第一侧面和第二侧面相对设置，所述第二滑动轴承与所述支撑座固定连接，所述支撑座与所述固定座固定连接。通过在升降滑块的两侧设置第一滑动轴承以及第二滑动轴承，能够减小摩擦力，使得双喷头切换更顺畅。

进一步，所述升降滑块具有滑道，所述滑道分布于所述第一侧面和所述第二侧面，所述第一侧面的滑道的两端具有第一限位部和第二限位部，所述第二侧面水平设置，所述第二限位部与第一限位部与之间具有高度差Δh，所述第一滑动轴承位于第一位置时，所述第一滑动轴承与所述第一限位部限位；所述第一滑动轴承位于第二位置时，所述第一滑动轴承与所述第二限位部限位；所述第二位置与所述第一位置的高度差等于Δh。升降滑块的结构可以是一侧具有高度差，另一侧为水平面。

进一步，所述升降滑块具有滑道，所述滑道分布于所述第一侧面和所述第二侧面，所述第一侧面以及第二侧面的滑道的两端均具有第一限位部和第二限位部，所述第一侧面的第二限位部与第一限位部之间具有高度差Δh1，所述第二侧面的第一限位部与第二限位部之间具有高度差Δh2，所述第一滑动轴承位于第一位置时，所述第一滑动轴承与所述第一侧面的第一限位部限位；所述第一滑动轴承位于第二位置时，所述第一滑动轴承与所述第一侧面的第二限位部限位；所述第一位置和第二位置的高度差等于Δh1+Δh2，Δh1与Δh2可相同或不同。升降滑块的结构也可以是两侧均具有高度差，两侧的高度差可以是相同或者不同。

进一步，所述升降式双喷头组件还包括导向机构，所述导向机构与所述支撑座固定连接，所述升降滑块与所述导向机构滑动连接。设置导向机构主要起导向和润滑的作用，使得滑动座的轴向运动更顺滑。进一步，所述导向机构包括导向轴和导向件，所述支撑座具有相对平行设置的第一壁、第二壁，所述导向轴轴向设置，所述导向轴的第一端与所述第一壁固定，所述导向轴的第二端与所述第二壁固定，所述导向件套设于所述导向轴的外周，所述滑动座套设于所述导向件的外周。

进一步，所述导向机构还包括弹性件，所述弹性件的一端与所述第一壁抵接，所述弹性件的另一端与所述滑动座的靠近所述第一壁的端面抵接，所述滑动座具有两个轴向设置的通孔，所述通孔与导向件匹配。弹性件主要起复位作用，提供弹性力将滑动座复位。

进一步，所述第一喷头组件和所述第二喷头组件均包括挤出机构、进料管、喷嘴、加热块和散热风扇，所述挤出机构与进料管连通，所述进料管和所述喷嘴连通，所述喷嘴四周设置所述加热块，所述散热风扇设置于加热块上方。通过将线材从挤出机构挤出后进入进料管，并进入喷嘴，线材在加热块的加热作用下熔融并通过喷嘴挤出。散热风扇用于及时散热使得加热块的热量不向上传递导致堵料。

本申请还提供一种3D打印机，包括X导轨、Y导轨、碰撞块和升降式双喷头组件，所述升降式双喷头组件为前述的升降式双喷头组件，所述升降式双喷头组件安装于X导轨或Y导轨，所述碰撞块对称固定于所述3D打印机的非打印区域。

与现有技术相比，本申请的升降式双喷头组件将第一喷头组件固定不动，通过升降滑块带动滑动座升降从而带动第二喷头组件升降，实现一喷头组件打印模型一喷头组件打印支撑结构而互不干涉，相比独立双喷头能减少电路板、喷头拖链、直线滑块等零件，节省成本，减轻喷头重量，提高打印效率。

包含该升降式双喷头组件的3D打印机，通过X轴和Y轴的移动，将升降式双喷头组件移出打印区域并移动至对应的碰撞块侧，通过将升降滑块撞击碰撞块来切换对应喷头组件。将碰撞块设置在非打印区域，在打印区域外部切换，不占据打印区域，不影响打印幅面和正常打印工作。

附图说明

图1为本实用新型升降式双喷头组件的第一实施例的正视角度结构示意图(第二喷头组件处于下降状态)；

图2为本实用新型升降式双喷头组件的第一实施例的后视角度结构示意图(第二喷头组件处于下降状态)；

图3为图1所示升降机构的立体结构示意图；

图4为图3所示升降机构的正视角度结构示意图；

图5为沿图4所示B-B截面所得剖视图；

图6为本实用新型升降式双喷头组件的第一实施例的正视角度结构示意图(第二喷头组件处于上升状态)；

图7为第二喷头组件处于上升状态时的升降机构的正视角度结构示意图；

图8为沿图2所示A-A截面所得剖视图；

图9为图3所示支撑座的立体结构示意图；

图10为图3所示升降滑块的立体结构示意图；

图11为升降机构的第二实施例的结构示意图；

图12为第一滑动轴承位于第一位置的升降机构的结构示意图；

图13为第一滑动轴承位于第二位置的升降机构的结构示意图；

图14为本实用新型升降式双喷头组件与导轨组件及碰撞块的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。

参见图1-图10，为本实用新型的升降式双喷头组件100的第一实施例。升降式双喷头组件100，包括第一喷头组件1、第二喷头组件2、升降机构3和固定座4，第一喷头组件1固定于固定座4，升降机构3固定于固定座4，第二喷头组件2与升降机构3固定。固定座4可以通过滑块设置于导轨上，从而能够沿着导轨运动。

具体地，如图3-图5所示，升降机构3包括升降滑块31、第一滑动轴承32、滑动座33、第二滑动轴承34、支撑座35，升降滑块31的第一侧面与第一滑动轴承32滑动配合，滑动座33与第一滑动轴承32固定连接；升降滑块31的第二侧面与第二滑动轴承34滑动配合，第一侧面和第二侧面相对设置，第二滑动轴承34与支撑座35固定连接，支撑座35与固定座4固定连接。第二滑动轴承34本实施例中示意为2个，并排平行设置，但不并不限于2个，也可以是1个或者3个及以上。

升降机构3还包括导向机构，导向机构与支撑座35固定连接，滑动座33与导向机构滑动连接。导向机构包括导向轴36、导向件37、弹性件38，支撑座35具有相对平行设置的第一壁351、第二壁352，第一壁351设置于支撑座35顶部，导向轴36轴向设置，导向轴36的第一端与第一壁351固定，导向轴36的第二端与第二壁352固定，导向件37套设于导向轴36的外周。本实施例中为了较好的导向作用，导向轴36设有两根，左右设置，相应的导向件37也设有两个，第二壁352也具有两个，两个第二壁352水平设置并具有一定间距，该间距使得至少部分滑动座33能够通过，滑动座33具有两个轴向设置的通孔，通孔与导向件37、导向轴36匹配，滑动座33套设于导向件37的外周，弹性件38的一端与第一壁抵接，弹性件38的另一端与滑动座33的靠近第一壁351的端面抵接。设置导向轴36、导向件37主要起导向和润滑的作用，使得滑动座33的轴向运动更顺滑。弹性件38主要起复位作用，提供弹性力将滑动座33复位。

升降滑块31具有滑道311，滑道311分布于第一侧面和第二侧面，第一滑动轴承32能够沿着第一侧面的滑道311滑动至第一位置(如图4所示)和第二位置(如图7所示)，第一位置和第二位置均设有限位机构，第二位置与第一位置之间具有一定的轴向高度差Δh；当第一滑动轴承32在第一位置时，由于第二滑动轴承34与支撑座35固定连接，支撑座35与固定座4固定连接，因此第二滑动轴承34在轴向的高度不发生变化，仅水平移动，此时第一滑动轴承32与第二滑动轴承34之间的轴向高度为H1；当第一滑动轴承32在第二位置时，第一滑动轴承32与第二滑动轴承34之间的轴向高度为H2，Δh＝H2-H1。

参见图10所示，滑道311的两端具有第一限位部312和第二限位部313，第一限位部312和第二限位部313均位于第一侧面，第二侧面水平设置，第一限位部312与第二限位部313具有高度差Δh；当第一滑动轴承32滑动至第一位置时，第一滑动轴承32与第一限位部312限位；当第一滑动轴承32滑动至第二位置时，第一滑动轴承32与第二限位部313限位。

如图4所示，当第一滑动轴承32由第二位置滑动至第一位置时，第一滑动轴承32轴向高度下降Δh，滑动座33由于与第一滑动轴承32连接因而沿着导向轴36向下运动，其轴向也下降Δh，第二喷头组件2与滑动座33固定连接因而轴向也下降Δh，结合图1，此时，第二喷头组件2的位置低于第一喷头组件1Δh/2，第二喷头组件2可以正常打印，第一喷头组件1不工作。

如图7所示，当第一滑动轴承32由第一位置滑动至第二位置时，第一滑动轴承32轴向高度上升Δh，滑动座33由于与第一滑动轴承32连接因而沿着导向轴36向上运动，其轴向也上升Δh，第二喷头组件2与滑动座33固定连接因而轴向也上升Δh，结合图6，此时，第二喷头组件的位置高于第一喷头组件Δh/2，第一喷头组件1可以正常打印，第二喷头组件2不工作。通过升降机构3实现双喷头打印的快速切换，并且两个喷头之间互不干涉。通过设置第一滑动轴承32以及第二滑动轴承34，能够减小摩擦力，使得双喷头切换更顺畅。

第一喷头组件1和第二喷头组件2的结构相同，以第一喷头组件1结构为例，如图8所示，第一喷头组件1包括挤出机构11、进料管12、喷嘴13、加热块14和散热风扇15，线材从挤出机构11的导料管16进入，通过挤出机构11挤出后进入进料管12，进料管12和喷嘴13连通，喷嘴13四周设置加热块14，线材在加热块14的加热作用下熔融并通过喷嘴13挤出。散热风扇15设置于加热块14上方，用于及时散热使得加热块14的热量不向上传递导致堵料。

本实用新型还提供升降式双喷头组件的第二实施例，参见图11-图13，为本实施例的升降机构3的结构示意图。在本实施例中，升降滑块31的第一侧面和第二侧面均具有第一限位部312和第二限位部313，第一侧面的第二限位部313和第一限位部312之间的高度差为Δh1，第二侧面的第一限位部312和第二限位部313之间的高度差为Δh2，Δh1＝Δh2＝Δh/2，整体行程差为Δh。第一滑动轴承32的个数为2个，分别固定于滑动座33的两侧，对应升降滑块31的第一侧面具有两条滑道311与第一滑动轴承32对应。第二滑动轴承34的个数也为2个，与第一滑动轴承32相对设置于升降滑块31的第二侧面。本实施例中除了上述的升降滑块31以及第一滑动轴承32和第二滑动轴承34的区别之外，其余结构与第一实施例相同。可以理解的是，作为其他实施方式，Δh1+Δh2＝Δh，Δh1不等于Δh2。

参见图14，为升降式双喷头组件100应用于3D打印机的局部结构示意图。升降式双喷头组件100(包括但不限于第一实施例、第二实施例)通过滑块设置于X/Y导轨6上，碰撞块5的数量为2个或者多个，碰撞块5左右对称设置于非打印区域，通过X轴和Y轴的移动，将升降式双喷头组件100移出打印区域并移动至对应的碰撞块5侧，通过将升降滑块31撞击碰撞块5来切换对应喷头组件。将碰撞块5设置在非打印区域，在打印区域外部切换，不占据打印区域，不影响打印幅面和正常打印工作。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种升降式双喷头组件，包括第一喷头组件、第二喷头组件、固定座以及升降机构，其特征在于：所述升降机构包括升降滑块、第一滑动轴承、滑动座，所述第一喷头组件以及所述升降机构固定于所述固定座，所述升降滑块与所述第一滑动轴承滑动配合，所述第一滑动轴承相对所述升降滑块能够滑动至第一位置和第二位置，所述第一位置和第二位置具有一定高度差，所述滑动座与所述第一滑动轴承固定连接，所述第二喷头组件固定连接于所述滑动座。

2.如权利要求1所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述升降机构还包括支撑座和第二滑动轴承，所述升降滑块的第一侧面与所述第一滑动轴承滑动配合；所述升降滑块的第二侧面与所述第二滑动轴承滑动配合，所述第一侧面和第二侧面相对设置，所述第二滑动轴承与所述支撑座固定连接，所述支撑座与所述固定座固定连接。

3.如权利要求2所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述升降滑块具有滑道，所述滑道分布于所述第一侧面和所述第二侧面，所述第一侧面的滑道的两端具有第一限位部和第二限位部，所述第二侧面水平设置，所述第二限位部与第一限位部与之间具有高度差Δh，所述第一滑动轴承位于第一位置时，所述第一滑动轴承与所述第一限位部限位；所述第一滑动轴承位于第二位置时，所述第一滑动轴承与所述第二限位部限位；所述第二位置与所述第一位置的高度差等于Δh。

4.如权利要求2所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述升降滑块具有滑道，所述滑道分布于所述第一侧面和所述第二侧面，所述第一侧面以及第二侧面的滑道的两端均具有第一限位部和第二限位部，所述第一侧面的第二限位部与第一限位部之间具有高度差Δh1，所述第二侧面的第一限位部与第二限位部之间具有高度差Δh2，所述第一滑动轴承位于第一位置时，所述第一滑动轴承与所述第一侧面的第一限位部限位；所述第一滑动轴承位于第二位置时，所述第一滑动轴承与所述第一侧面的第二限位部限位；所述第一位置和第二位置的高度差等于Δh1+Δh2，Δh1与Δh2可相同或不同。

5.如权利要求2所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述升降式双喷头组件还包括导向机构，所述导向机构与所述支撑座固定连接，所述升降滑块与所述导向机构滑动连接。

6.如权利要求5所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述导向机构包括导向轴和导向件，所述支撑座具有相对平行设置的第一壁、第二壁，所述导向轴轴向设置，所述导向轴的第一端与所述第一壁固定，所述导向轴的第二端与所述第二壁固定，所述导向件套设于所述导向轴的外周，所述滑动座套设于所述导向件的外周。

7.如权利要求6所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述导向机构还包括弹性件，所述弹性件的一端与所述第一壁抵接，所述弹性件的另一端与所述滑动座的靠近所述第一壁的端面抵接，所述滑动座具有两个轴向设置的通孔，所述通孔与导向件匹配。

8.如权利要求6所述的升降式双喷头组件，其特征在于：所述第一喷头组件和所述第二喷头组件均包括挤出机构、进料管、喷嘴、加热块和散热风扇，所述挤出机构与进料管连通，所述进料管和所述喷嘴连通，所述喷嘴四周设置所述加热块，所述散热风扇设置于加热块上方。

9.一种3D打印机，包括X导轨、Y导轨、碰撞块和升降式双喷头组件，其特征在于：所述升降式双喷头组件为权利要求1～8任一项所述的升降式双喷头组件，所述升降式双喷头组件安装于X导轨或Y导轨，所述碰撞块对称固定于所述3D打印机的非打印区域。