3D打印喷料装置及3D打印设备的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印喷料装置及3D打印设备。

背景技术：

3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料、生物材料等，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。现如今，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

在现有3D连续打印过程中，3D打印喷头的轨迹为直线，具体如图1所示，图1中的3D打印喷头的喷口为方形，在打印时，3D打印喷头始终沿着一个方向打印。

采用上述方式打印的过程中，由于3D打印喷头的轨迹为直线，因而对于产品拐角处的打印，将导致拐角处的衔接不自然、不顺滑的现象，影响产品外观的美观度，严重地，甚至影响产品的质量以及使用。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种3D打印喷料装置，为解决在现有3D连续打印过程中，由于3D打印喷头的轨迹为直线，因而对于产品拐角处的打印，将导致衔接不自然、不顺滑的现象，影响产品外观美观度的技术问题。

本实用新型提供的3D打印喷料装置，包括：打印喷头和用于为所述打印喷头供应打印材料的物料桶，所述物料桶上设有进料口和出料口。

所述打印喷头包括喷嘴和进料端，所述进料端位于所述出料口的下方且与所述物料桶相通。

所述物料桶的外侧设有与其相对转动的旋转平台，所述旋转平台连接有用于驱动其转动的驱动单元。

所述打印喷头连接在所述旋转平台上。

进一步地，所述旋转平台通过轴承套设在所述物料桶上。

进一步地，所述驱动单元包括第一电机。

所述第一电机的输出轴连接有主动齿轮，所述旋转平台的外周侧设有与所述主动齿轮相配合的从动轮齿。

进一步地，所述打印喷头通过快速接口的方式连接在所述旋转平台上。

进一步地，所述第一电机的壳体固接在所述物料桶上。

进一步地，3D打印喷料装置还包括用于搅拌所述物料桶内打印材料的搅拌装置。

进一步地，所述搅拌装置包括第二电机、搅拌轴和搅拌叶片。

进一步地，所述物料桶的上部直径大于下部直径。

所述搅拌叶片包括第一搅拌叶片和第二搅拌叶片，所述第一搅拌叶片位于所述物料桶的上部，所述第二搅拌叶片位于所述物料桶的下部。

所述第一搅拌叶片的投影圆直径大于所述第二搅拌叶片的投影圆直径。

进一步地，所述物料桶上设有观察口。

本实用新型提供的3D打印喷料装置的有益效果：

在该3D打印喷料装置中，物料桶的外侧设有与其相对转动的旋转平台，驱动单元能够驱动该旋转平台转动，由于打印喷头连接在旋转平台上，因而，在旋转平台的带动下，打印喷头能够与旋转平台同步转动；再者，由于打印喷头的进料端位于出料口的下方且与物料桶相通，因而，物料桶内的打印材料能够从出料口流出，并进入到打印喷头，进而从喷嘴喷出，因而，该3D打印喷料装置能够保证打印喷头即使在转动的情况下，也能够为打印喷头供应打印材料，从而实现打印喷头的连续喷料。

由以上可知，该3D打印喷料装置中，由于打印喷头能够相对物料桶转动，因而对于产品拐角处的打印来说，可根据产品拐角的位置、弧度等使打印喷头转动一定的角度，从而使被打印产品在拐角处形成的产品外观衔接较好，且更加自然、平滑，进一步提高产品外观的美观度。

另外，该3D打印喷料装置所增设的零部件较少，其结构、连接关系比较简单，其成本相对现有增加不大。

此外，该3D打印喷料装置还具有较强的实用性以及应用推广价值。

本实用新型的第二目的在于提供一种3D打印设备，为解决在现有3D连续打印过程中，由于3D打印喷头的轨迹为直线，因而对于产品拐角处的打印，将导致衔接不自然、不顺滑的现象，影响产品外观美观度的技术问题。

本实用新型提供的3D打印设备，包括：如上述的3D打印喷料装置。

本实用新型提供的3D打印设备的有益效果：

该3D打印设备包括上述的3D打印喷料装置，其中，该3D打印喷料装置的具体结构、连接关系以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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它的附图。

图1为现有方形喷头打印轨迹示意图；

图2为现有方形喷头借助于本实施例一提供的3D打印喷料装置的打印轨迹示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的3D打印喷料装置的结构示意图；

图4为图3所示3D打印喷料装置的内部结构示意图；

图5为图4所示A处的放大示意图；

图6为图4所示3D打印喷料装置中物料桶与搅拌装置的连接结构示意图。

图标：100-打印喷头；200-物料桶；300-旋转平台；400-第一电机；500-搅拌装置；600-电机罩；

210-观察口；510-第二电机；520-搅拌轴；530-第一搅拌叶片；540-第二搅拌叶片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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机构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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图2至图6所示，本实施例一提供了一种3D打印喷料装置，包括：打印喷头100和用于为打印喷头100供应打印材料的物料桶200，物料桶200上设有进料口和出料口；其中，打印喷头100包括喷嘴和进料端，进料端位于出料口的下方且与物料桶200相通；物料桶200的外侧设有与其相对转动的旋转平台300，旋转平台300连接有用于驱动其转动的驱动单元，打印喷头100连接在旋转平台300上。

在该3D打印喷料装置中，物料桶200的外侧设有与其相对转动的旋转平台300，驱动单元能够驱动该旋转平台300转动，由于打印喷头100连接在旋转平台300上，因而，在旋转平台300的带动下，打印喷头100与旋转平台300同步转动。

再者，由于打印喷头100的进料端位于出料口的下方且与物料桶200相通，因而物料桶200内的打印材料能够从出料口流出，并进入打印喷头100，进而从喷嘴喷出。因此，该3D打印喷料装置能够保证打印喷头100即使在转动的情况下，也能够为打印喷头100供应打印材料，从而实现打印喷头100的连续喷料。

由以上可知，该3D打印喷料装置中，由于打印喷头100能够相对物料桶200转动，因而对于产品拐角处的打印来说，可根据产品拐角的位置、弧度等使打印喷头100转动一定的角度，从而使被打印产品在拐角处形成的产品外观衔接较好，且更加自然、平滑，进一步提高产品外观的美观度。

另外，该3D打印喷料装置所增设的零部件较少，其结构、连接关系比较简单，其成本相对现有增加不大。

此外，该3D打印喷料装置还具有较强的实用性以及应用推广价值。

该实施例中，旋转平台300的安装形式可以有多种，不限于为以下具体结构形式。

例如：旋转平台300通过轴承套设在物料桶200上。

该实施例中将旋转平台300套设在物料桶200上，能够减小3D打印喷料装置整体的体积，便于将该3D打印喷料装置安装在打印设备上，从而更加节省空间。

该实施例中，驱动单元的结构形式、驱动方式可以有多种，不限于为以下具体结构形式。

如图4和图5所示，驱动单元包括第一电机400，第一电机400的输出轴连接有主动齿轮，旋转平台300的外周侧设有与主动齿轮相配合的从动轮齿。

其中，第一电机400可采用伺服电机或步进电机。此外，第一电机400还可替换为能够转动的气缸等。

该实施例中，打印喷头100通过快速接口连接在旋转平台300上。

其中，打印喷头100与旋转平台300为螺纹连接；或者是，打印喷头100与旋转平台300为卡扣连接。

当打印喷头100与旋转平台300为上述连接方式时，一方面，能够方便打印喷头100的快速拆装；另一方面，能够便于将打印喷头100取下，并进行清洗，清洗完成后，能够实现打印喷头100的快速安装。

该实施例中，第一电机400的壳体固定连接在物料桶200的外侧壁上。

该实施例中驱动单元无需借助额外的部件(如：连接在3打印设备的机架上)进行固定，不仅减少了该3D打印喷料装置的零部件，简化了结构，而且使得3D打印喷料装置的整体结构更加紧凑，且体积较小。

在上述实施例的基础上，如图4所示，该3D打印喷料装置还包括用于搅拌物料桶200内打印材料的搅拌装置500，为后续供料做准备。

由于打印材料可能需要多种材料混合，或者是，对同一种材料需要搅拌处理，该搅拌装置500能够搅拌物料桶200内的打印材料，使物料桶200内的物料混合得更加均匀，从而为后续使用供应所需的打印材料。

该实施例中，搅拌装置500的结构形式可以有多种，不限于为以下具体结构形式。

如图6所示，搅拌装置500包括第二电机510、搅拌轴520和搅拌叶片；其中，第二电机510的输出轴与搅拌轴520固定连接(如：第二电机510的输出轴通过联轴器与搅拌轴520固定连接)，搅拌叶片连接在搅拌轴520上。

该实施例中，第二电机510可采用伺服电机；此外，第二电机510还可替换为能够转动的气缸等。

请继续参照图6，物料桶200的上部直径大于下部直径。

需要说明的是，物料桶200的上部和下部，是相对物料桶200用于盛放打印材料的那部分来说的。

该物料桶200采用上述设置的好处是，一方面，能够保证物料桶200内盛有足够量的打印材料，无需频繁加料；另一方面，下部的直径较小，以保证不会有过多的打印材料一次性进入打印喷头100内，以实现打印喷头100的正常供料。

在上述实施例的基础上，搅拌叶片包括第一搅拌叶片530和第二搅拌叶片540，第一搅拌叶片530位于物料桶200的上部，第二搅拌叶片540位于物料桶200的下部。

其中，第一搅拌叶片530和第二搅拌叶片540均为多组，且均为“螺旋形”叶片。

沿搅拌轴520的轴线方向，多组第一搅拌叶片530依次排列，且多组第二搅拌叶片540依次排列。

其中，第一搅拌叶片530和第二搅拌叶片540均与搅拌轴520一体成型；或者是，第一搅拌叶片530和第二搅拌叶片540均与搅拌轴520为可拆卸式固定连接。

优选的，第一搅拌叶片530的投影圆直径大于第二搅拌叶片540的投影圆直径。

该搅拌装置500的工作过程为：

如图4所示，工作时，第二电机510转动，带动搅拌轴520转动，进而带动搅拌轴520上的第一搅拌叶片530和第二搅拌叶片540同步转动。

该实施例中，第一搅拌叶片530的转动，能够实现对物料桶200内打印材料的持续性搅拌；由于物料桶200的上部直径大于下部直径，下部直径较小，其内的第二搅拌叶片540转动能够防止打印材料在此处发生堵塞，以保证打印材料的连续供应。

如图4或图6所示，该实施例中的物料桶200的侧壁上设有观察口210。

其中，观察口210位于物料桶200侧壁的中上部。

该观察口210的设置用于方便用户查看物料桶200内打印材料的多少以及打印材料的混合情况等。

如图4所示，第二电机510的外周侧设有用于对其进行保护的电机罩600。

具体地，电机罩600为下端开口的罩体结构。

其中，电机罩600固设在物料桶200的顶端。

实施例二

本实施例二提供了一种3D打印设备，包括：上述实施例一中的3D打印喷料装置。

该3D打印设备包括上述的3D打印喷料装置，其中，该3D打印喷料装置的具体结构、连接关系以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。