一种喷头及多喷头集成的挤出机构的制作方法

1.本实用新型涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种喷头及多喷头集成的挤出机构。


背景技术：

2.3d打印机中，需要通过挤出机构将耗材挤出实现打印。目前，挤出机构常采用通过齿轮夹住耗材来将耗材挤出的方案，通过齿轮挤出耗材导致挤出结构体积较大，结构臃肿。并且，通过齿轮来挤出耗材的挤出结构只适合单个喷头挤出，不适合多个喷头集成一体。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种体积较小，换料方便，且出料稳定的喷头及多喷头集成的挤出机构。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种喷头，包括：
6.螺旋刀支架，所述螺旋刀支架上设置有供耗材穿过的通孔；
7.第一螺旋刀，设于所述螺旋刀支架上，所述第一螺旋刀上设置有螺纹；
8.第二螺旋刀，设于所述螺旋刀支架上且与所述第一螺旋刀配合，所述第二螺旋刀上设置有螺纹，所述第一螺旋刀上的螺纹与所述第二螺旋刀上的螺纹能将耗材夹紧并挤出；所述第二螺旋刀能相对所述第一螺旋刀移动以实现换料；
9.驱动件，与所述螺旋刀支架连接，用于驱动所述螺旋刀支架转动。
10.作为上述喷头的可选方案，所述第二螺旋刀的一侧与所述螺旋刀支架转动连接，以使所述第二螺旋刀能相对所述第一螺旋刀移动；
11.所述喷头还包括顶紧件，所述顶紧件能将所述第二螺旋刀向所述第一螺旋刀顶紧。
12.作为上述喷头的可选方案，所述第一螺旋刀通过螺旋刀固定螺栓固定在所述螺旋刀支架上，所述第二螺旋刀转动连接在所述螺旋刀固定螺栓上。
13.作为上述喷头的可选方案，所述顶紧件为扭簧，所述扭簧设于所述第一螺旋刀的顶部，所述扭簧包括第一弹力臂及第二弹力臂，所述第一弹力臂与所述第一螺旋刀抵接，所述第二弹力臂与所述第二螺旋刀抵接，所述第一弹力臂与所述第二弹力臂互相夹紧。
14.作为上述喷头的可选方案，所述第一螺旋刀顶部设置有用于调节所述扭簧扭力的调节螺栓，以实现所述喷头的挤出力的调节。
15.作为上述喷头的可选方案，所述喷头还包括：
16.第一轴承支架及第二轴承支架，设于所述螺旋刀支架的底部，且所述第一轴承支架与所述第二轴承支架相对设置，所述第一轴承支架及所述第二轴承支架上均设置有轴承，所述耗材从所述第一轴承支架及所述第二轴承支架上的所述轴承之间穿过。
17.作为上述喷头的可选方案，所述第二轴承支架能相对所述第一轴承支架移动；所述第二螺旋刀的底部设置有拨杆，所述拨杆穿过所述螺旋刀支架与所述第二轴承支架连
接，以使所述第二螺旋刀带动所述第二轴承支架移动。
18.作为上述喷头的可选方案，所述驱动件为空心电机，所述空心电机的转子与所述螺旋刀支架的下端螺接。
19.一种多喷头集成的挤出机构，包括多个如上所述的喷头。
20.作为上述挤出机构的可选方案，所述挤出机构还包括：
21.外壳，多个所述喷头设于所述外壳中。
22.本实用新型的有益之处在于：通过第一螺旋刀和第二螺旋刀配合，实现通过螺纹来挤出耗材，而无需像现有技术一样通过齿轮来挤出耗材，使得喷头的整体体积较小。同时，第二螺旋刀能相对第一螺旋刀移动，方便换料。另外，通过螺纹来挤料使得送料更稳定。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例中喷头的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例中喷头去掉驱动件的结构示意图；
25.图3是图2所示结构另一视角的结构示意图；
26.图4是本实用新型实施例中喷头去掉驱动件的分解结构示意图；
27.图5是图4所示结构另一视角的结构示意图；
28.图6是本实用新型实施例中喷头去掉驱动件的剖视结构示意图；
29.图7是本实用新型实施例中挤出机构的结构示意图。
30.图中：
31.100、喷头；200、外壳；101、螺纹；102、耗材；103、第一轴线；104、第二轴线；
32.110、螺旋刀支架；111、弧形孔；
33.120、第一螺旋刀；121、螺旋刀固定螺栓；122、顶紧件；1221、第一弹力臂；1222、第二弹力臂；123、调节螺栓；124、凸块；
34.130、第二螺旋刀；131、安装柱；132、拨杆；133、转动螺钉；
35.140、驱动件；
36.150、第一轴承支架；151、轴承；
37.160、第二轴承支架；161、插杆；162、滑槽。
具体实施方式
38.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
39.本实用新型提供一种喷头。如图1至图5所示，喷头100包括螺旋刀支架110、第一螺旋刀120、第二螺旋刀130以及驱动件140。如图4和图5，第一螺旋刀120和第二螺旋刀130的内侧均设置一半螺纹101，这样在第一螺旋刀120和第二螺旋刀130合起来后可将耗材102夹在螺纹101中，通过驱动件140带动螺旋刀支架110和第一螺旋刀120、第二螺旋刀130绕第一轴线103旋转，即可使耗材102在螺纹101的旋转挤压下向下送出，实现送料。具体的，如图4所示，螺旋刀支架110上设置有供耗材102穿过的通孔，第一螺旋刀120和第二螺旋刀130均设置在螺旋刀支架110上，第二螺旋刀130与第一螺旋刀120配合完成夹紧耗材102并挤压输
送耗材102，第二螺旋刀130能相对第一螺旋刀120移动以使第二螺旋刀130能靠近第一螺旋刀120或远离第一螺旋刀120，实现换料。当需要换料时，将第二螺旋刀130移动至远离第一螺旋刀120的位置以使第二螺旋刀130与第一螺旋刀120分离，此时可更换耗材102；更换完耗材102后，再将第二螺旋刀130移动至靠近第一螺旋刀120的位置，使第二螺旋刀130与第一螺旋刀120配合，夹紧耗材102。驱动件140与螺旋刀支架110连接，用于驱动螺旋刀支架110绕第一轴线103转动，螺旋刀支架110进而带动第一螺旋刀120和第二螺旋刀130同步转动，实现旋转送料。
40.本实用新型中，通过第一螺旋刀120和第二螺旋刀130配合，实现通过螺纹101来挤出耗材102，而无需像现有技术一样通过齿轮来挤出耗材102，使得喷头100的整体体积较小。同时，第二螺旋刀130能相对第一螺旋刀120移动，方便换料。另外，通过螺纹101来挤料可以使得送料更稳定。本实用新型中的喷头100的结构设计使得喷头100的体积较小，有利于实现将多喷头100集成于同一挤出结构上。
41.第二螺旋刀130相对于第一螺旋刀120移动的方式和方向可以有很多种，在此不作限制，只要能使第二螺旋刀130能实现相对于第一螺旋刀120靠近和远离即可。于一实施例中，第二螺旋刀130的一侧与螺旋刀支架110转动连接，如图2、图3及图5所示，以使第二螺旋刀130在螺旋刀支架110绕第二轴线104转动，从而使得第二螺旋刀130能相对第一螺旋刀120移动，使第二螺旋刀130与第一螺旋刀120分离或配合。第二轴线104位于第一轴线103的一侧且互相平行。
42.当然，在其它实施例中，也可以将第二螺旋刀130相对于第一螺旋刀120水平移动，但是采用将第二螺旋刀130旋转的方式来实现移动可以使整体结构更精简，也可以使整个喷头100体积更小。如图4所示，第一螺旋刀120通过螺旋刀固定螺栓121固定在螺旋刀支架110上，可以直接将第二螺旋刀130转动连接在螺旋刀固定螺栓121上即可，这样可以缩小整个结构的体积。结合图4及图5，第一螺旋刀120可通过两条螺旋刀固定螺栓121固定在螺旋刀支架110上，两条螺旋刀固定螺栓121分别位于螺纹101的两侧，第二螺旋刀130转动连接在其中一条螺旋刀固定螺栓121上。如图4所示，螺旋刀固定螺栓121穿过第一螺旋刀120的上下两端，第一螺旋刀120的被螺旋刀固定螺栓121穿过的部分的上下两端有供螺旋刀固定螺栓121穿过的通孔，中间部分镂空，图5所示，第二螺旋刀130上对应第一螺旋刀120的镂空部分设置有安装柱131，安装柱131套设在螺旋刀固定螺栓121上(如图6)，以使第二螺旋刀130绕螺旋刀固定螺栓121转动。安装时，螺旋刀固定螺栓121由上至下依次穿过第一螺旋刀120上端的通孔、第二螺旋刀130的安装柱131以及第一螺旋刀120下端的通孔，最后锁紧在螺旋刀支架110上；而另一条没有连接第二螺旋刀130的螺旋刀固定螺栓121则只需要由上至下穿过第一螺旋刀120然后锁紧在螺旋刀支架110上即可。
43.如图1至图4所示，本实用新型中喷头100还包括顶紧件122，顶紧件122能将第二螺旋刀130向第一螺旋刀120顶紧，以使第二螺旋刀130能与第一螺旋刀120紧密配合来夹紧耗材102，实现耗材102的稳定出料，避免出料过程中第二螺旋刀130松动。
44.于一实施例中，如图2至图5所示，顶紧件122为扭簧，扭簧设于第一螺旋刀120的顶部，具体可通过螺钉将扭簧固定在第一螺旋刀120的顶部。扭簧包括第一弹力臂1221及第二弹力臂1222，第一弹力臂1221与第一螺旋刀120抵接，第二弹力臂1222与第二螺旋刀130抵接，第一弹力臂1221与第二弹力臂1222互相夹紧，从而将第二螺旋刀130向第一螺旋刀120
的方向压紧。当需要换料时，扳动第二螺旋刀130克服第二弹力臂1222对第二螺旋刀130的压紧力，即可使第二螺旋刀130向远离第一螺旋刀120的方向转动，使第二螺旋刀130与第一螺旋刀120分离，实现换料；换料完成后，释放第二螺旋刀130，第二螺旋刀130即可在第二弹力臂1222的弹性力作用下回复至与第一螺旋刀120靠近的位置，继续与第一螺旋刀120配合夹紧耗材102。
45.于一实施例中，如图2至图5所示，第一螺旋刀120顶部设置有用于调节扭簧扭力的调节螺栓123，以实现喷头100的挤出力的调节。调节螺栓123设置在第一弹力臂1221的向第二弹力臂1222夹紧的方向一侧，调节螺栓123的末端与第一弹力臂1221抵接，旋转调节螺栓123可使调节螺栓123将第一弹力臂1221顶得更紧或放松一些，也就可以调节扭簧的扭力大小，进而调节第一螺旋刀120和第二螺旋刀130之间的夹紧力，实现喷头100挤出力的调节了。
46.具体的，如图2所示，第一螺旋刀120顶部设置有凸块124，调节螺栓123穿设在凸块124上。凸块124的一端设置有缺口，第一弹力臂1221被限制在此缺口中，以实现第一弹力臂1221的限位。参考图2，第二螺旋刀130顶部则设置一螺钉，第二弹力臂1222抵接在此螺钉上，实现限位。
47.为了实现耗材102的出料导向，如图2至图5所示，本实用新型中喷头100还包括第一轴承支架150及第二轴承支架160，第一轴承支架150及第二轴承支架160上均设置有轴承151，耗材102从第一轴承支架150及第二轴承支架160上的轴承151之间穿过，实现对耗材102的导向。如图2所示，第一轴承支架150及第二轴承支架160设置在螺旋刀支架110的底部，第一轴承支架150与第二轴承支架160相对设置，以使第一轴承支架150和第二轴承支架160上的轴承151相对，从而夹住耗材102。可以理解的是，轴承151也可以替换成滚轮等其它轮体，只要能转动不影响耗材102出料即可。
48.进一步的，第二轴承支架160能相对第一轴承支架150移动，以便于换料。换料时将第二轴承支架160扳开，与第一轴承支架150分离，换好料后将第二轴承支架160恢复至与第一轴承支架150靠近的位置，夹住耗材102即可。由于第一轴承支架150无需移动，所以可以将第一轴承支架150与螺旋刀支架110做成一体式结构，一体成型，这样不仅可以简化装配步骤，还能提升整体结构的连接强度和整体可靠性。
49.具体的，第二轴承支架160的移动可通过第二螺旋刀130带动。如图5所示，第二螺旋刀130的底部设置有拨杆132，拨杆132穿过螺旋刀支架110与第二轴承支架160连接，以使第二螺旋刀130通过拨杆132带动第二轴承支架160移动。第二轴承支架160上设置有插杆161，插杆161向第一轴承支架150延伸，插杆161插设在第一轴承支架150上。在第二轴承支架160上设置插杆161一方面可以实现第二轴承支架160与第一轴承支架150之间在上下方向上的限位，另一方面不影响第二轴承支架160的移动，使得第二轴承支架160可以沿靠近或远离第一轴承支架150的方向移动。插杆161还能在第二轴承支架160移动的过程中对第二轴承支架160进行导向，提升第二轴承支架160移动的稳定性。
50.具体的，本实用新型中，第二螺旋刀130带动第二轴承支架160移动时，将第二螺旋刀130的转动转化成第二轴承支架160的直线移动。如图5所示，第二螺旋刀130绕第二轴线104转动，第二轴承支架160则沿水平方向直线移动。第二轴承支架160上设置有滑槽162，第二螺旋刀130的拨杆132插入滑槽162中，滑槽162沿水平方向延伸，当第二螺旋刀130转动
时，即可通过拨杆132和滑槽162的配合，使得第二轴承支架160沿与滑槽162垂直的水平方向移动了。可以理解的是，第二轴承支架160上用来与第一轴承支架150插接的插杆161也沿着与滑槽162垂直的方向延伸，也就是沿着第二轴承支架160的移动方向延伸。
51.请继续参考图5，螺旋刀支架110上设置有供第二螺旋刀130的拨杆132穿过的弧形孔111。弧形的方向与第二螺旋刀130的转动方向一致，以使拨杆132在第二螺旋刀130的带动下在弧形孔111内移动，从而带动下方的第二轴承支架160移动。
52.于一实施例中，如图1所示，驱动件140为空心电机，结合图1及图2，空心电机的转子与螺旋刀支架110的下端螺接。以使空心电机驱动螺旋刀支架110绕第一轴线103转动，螺旋刀支架110进而带动第一螺旋刀120和第二螺旋刀130转动，从而通过螺纹101将耗材102挤出。通过空心电机与螺旋刀支架110直接螺接的方式来驱动螺旋刀支架110，减少了通过伺服电机等其它电机来驱动时的中间传动件，大大减小了喷头100的体积，使得整个喷头100就类似于一个小小的圆柱状。
53.本实用新型还提供一种多喷头集成的挤出机构，如图7所示，挤出机构包括多个上述的喷头100。本实用新型中，喷头100体积较小，将多个小喷头100集成形成一个具有多个喷头100的挤出结构，可根据需要选择具体由挤出结构中的哪个喷头100来出料打印，实现了多喷头100集成的挤出结构。
54.多个喷头100之间的相对固定的方式有很多种，可通过安装板或外壳200等安装固定。于一实施例中，挤出机构还包括外壳200，多个喷头100设于外壳200中。外壳200为圆桶状，多个喷头100在外壳200内呈环形阵列式排布。空心电机的外圈定子与外壳200通过螺钉固定，螺旋刀支架110及螺旋刀则在空心电机内转动。如图7所示，本实用新型实施例中的挤出结构采用了7个喷头100，在其它实施例中，喷头100的数量也可以改变，可以根据需要选择喷头100的数量和排布方式，在此不作限制。
55.于一实施例中，如图7所示，可以在第二螺旋刀130的周向设置一个用于扳动第二螺旋刀130的转动螺钉133，类似于一个把手，便于换料时拨动第二螺旋刀130转动。
56.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的含义。
57.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
58.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。