本實用新型涉及3D打印機領(lǐng)域,特別涉及到一種熱塑性材料熔融沉積式3D打印機打印頭。
背景技術(shù):
目前熔融材料層沉積技術(shù)里面最普遍的是一體的恒定直徑噴嘴的頭,他們不論是模型的尺寸怎么變,所有的模型都是按一樣的橫向平面分辨率打印的,而只能通過層的厚度改變垂直平面的分辨率。為了保證橫向平面分辨率高一點,可以更換不同直徑的噴嘴,不過只有停機時才可以更換噴嘴。進行一次打印時采用幾種噴嘴,因為這個過程中噴嘴要更換幾千次,因此這種做法是不可行的。
有些3D打印機擠出機采用了不同直徑噴嘴的打印頭。這些噴嘴一個挨著一個來安裝,這樣擠出機的尺寸就顯著變大了,而且多種噴嘴會影響使用感。
Robox打印機的擠出機打印頭上裝了兩個噴嘴:一個直徑大,一個直徑小,打印機構(gòu)為其中的一個來送料。一般而言,直徑小的噴嘴被用來生成外面模型的形狀,直徑大的噴嘴被用來生成模型的充填和最下面與最上面的層。
US 2015/0093465 A1 的專利使用了3個打印噴嘴,其噴嘴直徑不一致,由此,打印機控制固件里面可以選擇該3個噴嘴中,每一種所生成的路徑最佳的一個來使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可隨時改變打印分辨率以及能夠靈活調(diào)整打印頭的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的:
3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),包括擠出機、發(fā)熱塊、噴嘴主體、送料組件以及導(dǎo)料管,所述的擠出機固定于送料組件上部的外側(cè),所述的噴嘴主體設(shè)置于送料組件下部的外側(cè),所述的導(dǎo)料管貫通送料組件以及噴嘴主體中心,其還包括有多片調(diào)節(jié)鏟片、調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)和固定銷,各片所述的調(diào)節(jié)鏟片分別通過所述的固定銷而安裝于所述的噴嘴主體底部,且各片調(diào)節(jié)鏟片旋轉(zhuǎn)式排布而互成一夾角;所述的調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)設(shè)置于噴嘴主體的外側(cè),通過固定銷而帶動調(diào)節(jié)鏟片的角度排布變化,所述的噴嘴主體底部中心設(shè)有噴嘴,噴嘴的中心連通導(dǎo)料管與外界,所述的調(diào)節(jié)鏟片的內(nèi)側(cè)插入于所述噴嘴的中心。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,所述的調(diào)節(jié)鏟片繞固定銷自轉(zhuǎn),所述的調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)內(nèi)側(cè)壁設(shè)有多個向內(nèi)突起的推組鍵,每片調(diào)節(jié)鏟片的末端旁分別設(shè)有一個所述的推組鍵,且推組鍵與調(diào)節(jié)鏟片之間的距離相同。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,還包括傳動齒、伺服電機、主動齒輪和傳動曲軸,所述的傳動曲軸與伺服電機相連接而共同轉(zhuǎn)動,所述的主動齒輪與傳動曲軸相固定,傳動齒與主動齒輪相嚙合,由主動齒輪帶動轉(zhuǎn)動,所述的傳動齒位于調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)的外側(cè)面。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,其還包括有調(diào)節(jié)扳手、噴嘴直徑標(biāo)度以及噴嘴直徑顯示儀,所述調(diào)節(jié)扳手、噴嘴直徑標(biāo)度以及噴嘴直徑顯示儀均位于調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)的外部。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,所述的發(fā)熱塊內(nèi)設(shè)有反饋發(fā)熱溫度的感溫管及產(chǎn)生熱量的發(fā)熱管。
本實用新型的有益效果是:使用了可變出口直徑的噴嘴,可以順利地生成分辨率高的模型,同時不用將打印時間延長。打印模型外面的形狀時可以使用窄一點的路徑寬度,這樣橫向表面分辨率高,此會對質(zhì)量和小細節(jié)成型有好處。同時模型的支撐和里面的充填可以用寬一點的路徑打印,橫向表面分辨率低一點,這樣可以保證打印時間更短,模型的細節(jié)更結(jié)實。因為路徑寬度變化是連續(xù)的而不是離散的所以可以按照垂直表面分辨率,即層厚度,調(diào)橫向表面分辨率。由于打印材料是只用一條管擠出的,所以可以保證送料順暢,也保證強度和細節(jié)質(zhì)量更高。再者,其可以完全封閉打印噴嘴,由此可以預(yù)防意外的溢料。這個對打印顆粒狀材料,特別是彈性或者跟橡膠類似的聚合物有很大的作用,并且其可以打開噴嘴對雜物進打印頭管清理,其對于意外的堵料情況有所幫助。
附圖說明
圖1為本新型的截面結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本新型的俯視結(jié)構(gòu)圖;
圖3為手動進行調(diào)節(jié)噴嘴時的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為手動進行調(diào)節(jié)噴嘴時的前視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步說明:
以下實施例中所提到的方向用語,例如“上、下、左、右”僅是參考附圖的方向,因此,使用的方向用語是用來說明并非用來限制本實用新型。
如圖1-4所示,3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),包括擠出機7、發(fā)熱塊4、噴嘴主體、送料組件1以及導(dǎo)料管2,所述的擠出機7固定于送料組件1上部的外側(cè),所述的噴嘴主體設(shè)置于送料組件1下部的外側(cè),所述的導(dǎo)料管2貫通送料組件1以及噴嘴主體中心,其還包括有多片調(diào)節(jié)鏟片12、調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9和固定銷,各片所述的調(diào)節(jié)鏟片12分別通過所述的固定銷11而安裝于所述的噴嘴主體8底部,且各片調(diào)節(jié)鏟片12旋轉(zhuǎn)式排布而互成一夾角;所述的調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9設(shè)置于噴嘴主體8的外側(cè),通過固定銷11而帶動調(diào)節(jié)鏟片12的角度排布變化,所述的噴嘴主體8底部中心設(shè)有噴嘴3,噴嘴3的中心連通導(dǎo)料管2與外界,所述的調(diào)節(jié)鏟片12的內(nèi)側(cè)插入于所述噴嘴3的中心。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,所述的調(diào)節(jié)鏟片12繞固定銷11自轉(zhuǎn),所述的調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9內(nèi)側(cè)壁設(shè)有多個向內(nèi)突起的推組鍵10,每片調(diào)節(jié)鏟片12的末端旁分別設(shè)有一個所述的推組鍵10,且推組鍵與調(diào)節(jié)鏟片12之間的距離相同。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,還包括傳動齒13、伺服電機16、主動齒輪14和傳動曲軸15,所述的傳動曲軸15與伺服電機16相連接而共同轉(zhuǎn)動,所述的主動齒輪14與傳動曲軸15相固定,傳動齒與主動齒輪相嚙合,由主動齒輪帶動轉(zhuǎn)動,所述的傳動齒位于調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9的外側(cè)面。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,其還包括有調(diào)節(jié)扳手19、噴嘴直徑標(biāo)度18以及噴嘴直徑顯示儀17,所述調(diào)節(jié)扳手、噴嘴直徑標(biāo)度以及噴嘴直徑顯示儀均位于調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9的外部。
作為對上述3D打印機的打印頭調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的進一步描述,所述的發(fā)熱塊4內(nèi)設(shè)有反饋發(fā)熱溫度的感溫管6及產(chǎn)生熱量的發(fā)熱管5。
本新型的工作原理:打印耗材裝進擠出機7并進入打印頭送料組件1的導(dǎo)料管2里面后,發(fā)熱塊4用發(fā)熱管加熱到便于融化打印材料的溫度,而打印頭里面溫度用感溫管進行控制。
然后所述的伺服機構(gòu)通過連接曲軸,按照程序里面設(shè)置的角度帶動齒輪。齒輪跟噴嘴主體上調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9上的傳動齒同步運轉(zhuǎn),這樣即帶動調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9旋轉(zhuǎn)。
調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)9的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致推組件的移動,由于設(shè)有推組鍵,此會驅(qū)動調(diào)節(jié)鏟片12的角位移,同時調(diào)節(jié)鏟片12的旋轉(zhuǎn)會實現(xiàn)噴嘴出口的變小或者變大。該出口的形狀可為正多邊形,其邊的形狀被噴嘴鏟片的數(shù)量限制,調(diào)節(jié)鏟片12越多,多邊形的邊越多,出口形狀也越接近圓形。
在上述方案中,還具有針對手動調(diào)噴嘴的結(jié)構(gòu),里面主要用扳手來調(diào)整直徑,該扳手是要在調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)上面裝的,扳手的運轉(zhuǎn)可使調(diào)整轉(zhuǎn)環(huán)按一樣的角度運轉(zhuǎn),而噴嘴出口的直徑讀取則用儀器表和標(biāo)度來進行。
以上所述并非對本新型的技術(shù)范圍作任何限制,凡依據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。