3d打印機(jī)多色打印噴頭裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，主要包括噴頭架、多個(gè)打印噴頭，所述打印噴頭包括出料器、熔料裝置、出料孔、噴頭滑動(dòng)電機(jī)、噴頭滑軌、噴頭滑動(dòng)同步帶、刮料器，所述出料器內(nèi)部包括壓輪及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)。工作過(guò)程中，壓輪壓緊打印原料，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力帶動(dòng)打印原料像熔料器中輸送。噴頭滑動(dòng)電機(jī)及噴頭滑動(dòng)同步帶將出料器、熔料裝置和出料孔沿著斜置的噴頭滑軌向斜上方或斜下方的移動(dòng)，從而使得轉(zhuǎn)動(dòng)壓輪與打印原料脫離或壓緊，進(jìn)而決定打印噴頭內(nèi)安裝的打印原料的工作情況。刮料器的配備可以將停止工作的出料孔孔頭余料掛掉并將孔頭堵住避免余料自然流淌出來(lái)。裝置中所有打印噴頭安裝在一個(gè)噴頭架上，安裝方便，可以任意增加不同顏色的打印噴頭。
【專利說(shuō)明】3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，屬于三維打印【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)，是數(shù)字化增材技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展后的逐漸走向民用市場(chǎng)的技術(shù)成果。其推廣不僅意味著科技的進(jìn)步，更為工業(yè)制造概念增添了新的內(nèi)涵，有著廣闊的發(fā)展前景。3D打印機(jī)利用不同的材料打印立體模型，打印的原料種類繁多，例如塑料、橡膠等。在工作過(guò)程中，原料在噴頭內(nèi)以電加熱的方式被加熱到熔融狀態(tài)，噴頭按照一定的路徑出絲，噴出的熔融狀絲材黏結(jié)到工作臺(tái)上，每加工完一層，工作臺(tái)下降一層的高度，反復(fù)逐層沉積，直至完成一個(gè)3D模型的打印?，F(xiàn)有的3D打印機(jī)基本是單色單電機(jī)單噴頭，需要打印多色時(shí)就需要多臺(tái)打印機(jī)互換或者更換物料，操作流程非常繁瑣，于是就出現(xiàn)了雙電機(jī)雙噴頭的雙色3D打印機(jī)，一個(gè)電機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)噴頭，但由于電機(jī)自身原理，雙電機(jī)會(huì)導(dǎo)致震動(dòng)，影響打印質(zhì)量，同時(shí)由于雙電機(jī)帶動(dòng)打印噴頭的互換，打印的速度也會(huì)減慢。
[0003]專利:單電機(jī)雙噴頭3D打印機(jī)噴頭機(jī)構(gòu)，專利號(hào)201310422519.4，提供一種通過(guò)一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)噴頭就可以進(jìn)行雙色打印的單電機(jī)雙噴頭3D打印機(jī)噴頭機(jī)構(gòu)。此發(fā)明在機(jī)頭架安裝有電機(jī)，電機(jī)的電機(jī)軸上安裝有主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與左大齒輪、右大齒輪嚙合，左大齒輪的左齒輪軸和右大齒輪的右齒輪軸固定在機(jī)頭架上；在電機(jī)軸前端安裝有三角架，三角架上安裝有左惰輪和右惰輪，在左大齒輪上安裝有左夾輪，在右大齒輪上安裝有右?jiàn)A輪，絲料經(jīng)過(guò)右惰輪和右?jiàn)A輪之間進(jìn)入噴頭上端的喉管內(nèi)三角架底部和噴頭頂部之間安裝有支架。此發(fā)明為雙色打印創(chuàng)造了良好條件，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝繁瑣，而且局限于雙色打印，如果需要多色打印就同樣需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的專利中提及的單電機(jī)雙噴頭機(jī)構(gòu)來(lái)完成，這樣的話同樣會(huì)面臨多電機(jī)導(dǎo)致震動(dòng)影響打印質(zhì)量、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)打印噴頭互換影響打印的速度的問(wèn)題。另外，現(xiàn)有的多色打印裝置更換噴頭后物料會(huì)自然流淌出來(lái)，影響打印質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，提出了一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置。主要目的是，在一個(gè)機(jī)頭架上安裝多個(gè)打印噴頭，每個(gè)打印噴頭連接不同顏色的打印原料，工作過(guò)程中通過(guò)不同打印噴頭的自動(dòng)互換來(lái)完成多色打印，而且刮料器的設(shè)計(jì)可以有效的避免更換噴頭后物料的自然流淌，提高打印質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，主要包括噴頭架、多個(gè)打印噴頭，所述打印噴頭包括出料器、熔料裝置、出料孔、出料器滑動(dòng)電機(jī)、出料器滑軌、出料器滑動(dòng)同步帶、刮料器、連接件、工作平臺(tái)，所述出料器、熔料裝置用螺絲連接，并位于一條垂直軸上，出料孔位于熔料裝置底端，出料器滑軌相對(duì)于出料器、熔料裝置的垂直軸斜置，出料器安裝在出料器滑軌上可自由上下滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)連接件固定在出料器滑動(dòng)同步帶上，出料器滑動(dòng)同步帶由出料器滑動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；出料器滑動(dòng)電機(jī)固定在工作平臺(tái)上，通過(guò)信號(hào)線與控制器相連；出料器滑軌斜置，一頭固定在噴頭架上，一頭連接工作平臺(tái)。
[0006]所述刮料器為可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬刮片，一頭與出料孔接觸，一頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在工作平臺(tái)上，并由拉緊彈簧向上拉緊。當(dāng)打印噴頭投入工作時(shí)，出料孔向斜下運(yùn)動(dòng)時(shí)，出料孔頂開(kāi)刮料器投入工作；當(dāng)打印噴頭退出工作時(shí)，出料孔向斜上運(yùn)動(dòng)，刮料器將孔頭的余料掛掉并將孔頭堵住避免融化的余料流出。
[0007]所述出料器包括壓輪及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，工作過(guò)程中，壓輪壓緊打印原料，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力帶動(dòng)打印原料像熔料器中輸送，原料溶化后通過(guò)出料孔噴出。當(dāng)需要換色時(shí)利用出料器滑動(dòng)電機(jī)及出料器滑動(dòng)同步帶將出料器、熔料裝置和出料頭沿著斜置的出料器滑軌向斜上方移動(dòng)，從而使得轉(zhuǎn)動(dòng)壓輪與打印原料脫離，使得當(dāng)前顏色的打印原料停止輸送，停止當(dāng)前顏色的打印工作。同時(shí)刮料器將孔頭的余料刮掉并將孔頭堵住避免融化的余料自然流淌出來(lái)。然后裝有另一所需顏色的打印噴頭啟動(dòng)相反的動(dòng)作，出料器滑動(dòng)電機(jī)及出料器滑動(dòng)同步帶將出料器、熔料裝置和出料頭沿著出料器滑軌向斜下方移動(dòng)，從而使得出料器內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)壓輪與打印原料接觸，帶動(dòng)所需顏色的打印原料向熔料器內(nèi)輸送，同時(shí)頂開(kāi)刮料器，開(kāi)始所需顏色的打印工作。至此，一次換色工作完成。
[0008]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0009]本發(fā)明的一個(gè)效果在于，裝置中所有打印噴頭安裝在一個(gè)噴頭架上，噴頭架與3D打印機(jī)原有位置驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，安裝方便，不存在多電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致的震動(dòng)及多電機(jī)驅(qū)動(dòng)打印噴頭互換影響打印的速度的問(wèn)題。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)效果在于，裝置中可以任意增加不同顏色的打印噴頭。
[0011]本發(fā)明的一個(gè)效果在于，打印噴頭中刮料器的配備可以將出料孔的余料掛掉并將針頭堵住避免融化的余料自然流淌出來(lái)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明中3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明中打印噴頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明中出料器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明中打印噴頭在工作時(shí)的透視圖；
[0016]圖5是本發(fā)明中打印噴頭在不工作時(shí)的透視圖。
[0017]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件:101、噴頭架102?104、打印噴頭105、控制器106、信號(hào)線201、出料器202、出料器滑軌203、出料器滑動(dòng)電機(jī)204、出料器滑動(dòng)同步帶
205、刮料器206、熔料裝置207、出料孔208、連接件209、打印原料210、工作平臺(tái)211、轉(zhuǎn)軸212、拉緊彈簧301、壓輪302、壓輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)303、滑軌孔

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，以紅黃藍(lán)三色打印為例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
[0019]如圖1所示為本發(fā)明的3D打印機(jī)三色打印噴頭裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置由噴頭架(101)、三個(gè)打印噴頭(102、103、104)和控制器(105)組成。所述打印噴頭(102,103,104)包括出料器(201)、相對(duì)于出料器(201)垂直軸斜置的出料器滑軌(202)、出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)、出料器滑動(dòng)同步帶(204)、刮料器(205)、熔料裝置(206)、出料孔(207)、連接件(208);所述出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)通過(guò)信號(hào)線(106)與控制器(105)相連；出料器(201)、熔料裝置(206)、出料孔(207)用螺絲固定連接，出料器(201)安裝在出料器滑軌(202)上可自由上下滑動(dòng)，同時(shí)通過(guò)連接件(208)固定在出料器滑動(dòng)同步帶(204)上，出料器滑動(dòng)同步帶(204)由出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)驅(qū)動(dòng)；所述刮料器(205)為可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬刮片，一頭與出料孔(207)接觸，一頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸(211)安裝在工作平臺(tái)(210)上，并由拉緊彈簧(212)向上拉緊；所述出料器(201)內(nèi)部包括壓輪(301)及壓輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)(302)，工作過(guò)程中，壓輪(301)壓緊打印原料(208)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力帶動(dòng)打印原料像向熔料器(206)中輸送，原料溶化后通過(guò)出料孔(207)噴出。
[0020]工作過(guò)程中打印噴頭(102)與紅色打印原料相連，打印噴頭(103)與黃色打印原料相連，打印噴頭(104)與藍(lán)色打印原料相連。
[0021]當(dāng)需要由紅色打印原料換為黃色打印原料時(shí)，工作步驟如下:
[0022]步驟1:控制器(105)通過(guò)信號(hào)線(106)發(fā)送退出工作信號(hào)給裝有紅色物料的打印噴頭(102)中的出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)；
[0023]步驟2:出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)接收到退出工作信號(hào)后通過(guò)出料器滑動(dòng)同步帶
(204)將出料器(201)、熔料裝置(206)和出料孔(207)沿著斜置的出料器滑軌(202)向斜上方移動(dòng)，從而使得轉(zhuǎn)動(dòng)壓輪(301)與打印原料(209)脫離，使得紅色的打印原料停止輸送，停止紅色打印原料打印工作。
[0024]步驟3:步驟2中打印噴頭(102)的出料孔(207)向斜上方移動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)刮料器(205)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將出料孔(207)孔頭的余料刮掉并將孔頭堵住，避免融化的余料自然流淌出來(lái)。
[0025]步驟4:步驟2和步驟3進(jìn)行的同時(shí)，控制器(105)通過(guò)信號(hào)線(106)發(fā)送投入工作信號(hào)給裝有黃色物料的打印噴頭(103)中的出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)，出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)接收到投入工作信號(hào)后通過(guò)出料器滑動(dòng)同步帶(204)將出料器(201)、熔料裝置(206)和出料孔(207)沿著斜置的出料器滑軌(202)向斜下方移動(dòng)，從而使得轉(zhuǎn)動(dòng)壓輪
(301)與打印原料(209)接觸，帶動(dòng)所黃色打印原料向熔料器(206)內(nèi)輸送。
[0026]步驟5:步驟4中打印噴頭(103)出料孔(207)向斜下方移動(dòng)的同時(shí)將刮料器
(205)頂開(kāi)，開(kāi)始黃色打印原料的打印工作。
[0027]至此，由紅色打印原料換為黃色打印原料工作完成。
[0028]紅、黃、藍(lán)三色互換的工作步驟相同，只是退出工作的打印噴頭和投入工作的打印喂頭不冋。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，包括噴頭架(101)、控制器(105)和打印噴頭，所述打印噴頭安裝在噴頭架(101)上，其中， 所述打印噴頭包括出料器(201)、出料器滑軌(202)、與控制器(105)電連接的出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)、出料器滑動(dòng)同步帶(204)、刮料器(205)、熔料裝置(206)、出料孔(207)、工作平臺(tái)(210)，所述出料器(201)、熔料裝置(206)用螺絲連接，并位于一條垂直軸上，出料孔(207)位于熔料裝置(410)底端，出料器(201)固定在出料器滑動(dòng)同步帶(204)上，同時(shí)安裝在出料器滑軌(202)上，出料器滑動(dòng)同步帶(204)由出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)驅(qū)動(dòng)；所述刮料器(205) —頭安裝在工作平臺(tái)(210)上，另一頭與出料孔(207)接觸，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，打印噴頭個(gè)數(shù)為m個(gè)，m個(gè)打印噴頭安裝在一個(gè)噴頭架(101)上，m > 2。
3.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，所述刮料器(205)為金屬刮片，與工作平臺(tái)(210)通過(guò)活動(dòng)軸(211)連接，并由拉緊彈簧(212)向上拉緊，打印噴頭工作時(shí)，出料器(201)的動(dòng)作帶動(dòng)熔料裝置(206)將刮料器(205)頂開(kāi)，出料孔(207)與刮料器剝離，融化的打印原料從出料孔(207)流出投入工作，非工作時(shí)，刮料器(205)將出料孔(207)孔頭的余料刮掉并將孔頭堵住。
4.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，所述出料器(201)內(nèi)部包括壓輪(301)及壓輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)(302)，打印噴頭工作時(shí)，壓輪(301)壓緊打印原料(209)，非工作時(shí)，壓輪(301)與打印原料(209)脫離。
5.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，出料器滑動(dòng)電機(jī)(203)固定在工作平臺(tái)(210)上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，出料器滑軌(202)相對(duì)于出料器(201)、熔料裝置(206)的垂直軸斜置。
7.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)多色打印噴頭裝置，其特征在于，出料器滑軌(202) —頭固定在噴頭架(101)上，一頭連接工作平臺(tái)(210)。
【文檔編號(hào)】B41J2/21GK104129167SQ201410385539
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】張弘強(qiáng) 申請(qǐng)人:北京匯天威科技有限公司