一种3d打印机用打印头结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印机用打印头结构。
【背景技术】
[0002]目前，基于FDM型的3D打印机一般采用低熔点丝状材料(如ABS塑料丝)作为打印成型材料，而其中的喷头和喷嘴是比较重要的部分，材料在喷头中被加热熔化，然后沿着物件截面轮廓和填充轨迹运动，并挤出材料与胶水粘结，然后在空气中固化。如此一层一层叠加后，即可成型出实体物件。
[0003]然而，现有的FDM型3D打印机的打印机头普遍存在以下缺陷:
[0004](I)打印机头上通常只设有一个喷头和喷嘴，当需要利用不同口径喷嘴来打印产品时，必须更换整个打印机头，如此一来便带来了操作上的不便。
[0005](2)在打印过程中，如果中途有暂停，则再继续打印时，容易出现ABS塑料丝无法继续往前送料的现象；究其原因，主要是ABS塑料丝会受热膨胀，然后对外产生作用力，当作用力作用在机头的出料通道内壁上时，出料通道内壁沿其表面垂直方向会给塑料丝一个表面的反作用力，即给予了塑料丝一个较大的摩擦力和挤压力，从而带动塑料丝向出料通道内壁上下两端移动而造成堵塞。
[0006](3)喷头使用保温棉包裹，外部缠绕耐高温胶带，不仅外观丑陋，而且如果保温棉包裹不完整，则容易造成温度上升缓慢，使保温出现不稳定的状况，导致胶带脱落，从而影响了打印的速度。
[0007]综上所述，有必要对现有的3D打印机的打印机头进行改进。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种3D打印机用打印头结构，主要解决3D打印机的打印机头存在喷头和喷嘴更换不便、喷嘴出料时容易堵塞、且打印速度易受影响的问题。
[0009]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0010]一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体，设置在该机头主体中的出料通道，还包括均布在该机头主体上的喷头，设置在该喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴，开设在机头主体一侧的齿轮槽，贯穿机头主体和齿轮槽的固定杆，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮，与该第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，转轴与该第二齿轮连接的驱动电机，与该驱动电机连接、用于控制其正反转的微控制器，以及设置在喷头外部、用于对其进行保温的防护装置；所述出料通道包括均设置在机头主体中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；所述喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。
[0011]作为优选，所述驱动电机为步进电机。
[0012]进一步地，所述圆柱形缓冲下孔内径大于圆柱形延长孔内径。
[0013]具体地说，所述防护装置包括包裹在喷头外部的保温层，以及完全套在该保温层外部的护套。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0015](I)本发明在机头主体上设置多个喷头和口径大小不一的喷嘴，并通过伞副齿轮传动的方式带动机头主体及其上的喷头和喷嘴转动，从而在需要更换不同口径大小的喷嘴时，可以实现喷嘴的快速切换，无需更换整个机头，进而大幅方便了打印机的操作。
[0016](2)本发明通过分段设计出料通道的方式，在圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔的作用下，ABS塑料丝在圆锥形中孔和圆柱形延长孔中受热膨胀后，其膨胀挤压力作用在锥形的孔壁上时，孔壁将沿其表面向下呈一定的倾斜角度给予塑料丝表面反作用力，如此一来便可减小塑料丝与通道内壁之间形成的摩擦力，并且有利于塑料丝向圆柱形缓冲下孔输送，进而便可以很好地避免发生喷嘴堵塞。
[0017](3)本发明在喷头上设置防护装置，从而通过护套来确保了保温层的完整性和稳定性，并提高了温度上升的速度，从而不仅保证了喷头的正常使用，而且有效地加快了打印的速度。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图2为出料防堵通道的结构示意图。
[0020]其中，附图标记对应的零部件名称为:1_机头主体，2-圆柱形上孔，3-圆锥形中孔，4-圆柱形延长孔，5-圆柱形缓冲下孔，6-喷头,7-喷嘴,8-固定杆，9-第一齿轮,10-第二齿轮，11-驱动电机，12-微控制器，13-保温层，14-护套。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
[0022]如图1所示，本发明包括机头主体I，设置在该机头主体I中的出料通道，均布在该机头主体上的喷头6，设置在该喷头6中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴7，开设在机头主体I 一侧的齿轮槽，贯穿机头主体I和齿轮槽的固定杆8，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮9,与该第一齿轮9啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮10,转轴与该第二齿轮10连接的驱动电机11，以及与该驱动电机11连接、用于控制其正反转的微控制器12。
[0023]如图2所示，所述出料通道包括均设置在机头主体I中且依次连通的圆柱形上孔
2、圆锥形中孔3、圆柱形延长孔4和圆柱形缓冲下孔5 ;所述喷嘴7与圆柱形缓冲下孔5连通。本实施例中，所述圆柱形缓冲下孔5内径大于圆柱形延长孔4内径，并且所述驱动电机11优选为步进电机。
[0024]另外，本发明还设置防护装置，其用于对喷头6进行保温，具体地说，该防护装置包括包裹在喷头6外部的保温层13，以及完全套在该保温层13外部的护套14。
[0025]本发明安装在3D打印机上，其主要的使用过程为:当打印机需要更换到不同口径的喷嘴时，利用微控制器控制驱动电机正转或反转，驱动第二齿轮转动，第二齿轮转动的同时驱动第一齿轮，继而通过齿轮槽的作用，使机头主体绕固定杆转动，并使机头主体上相应口径的喷嘴转动到合适位置，进而即可完成对喷嘴的更换，其更换方式简单、方便。而通过改进后的出料通道的作用，可以在使用喷嘴进行出料打印时，确保喷嘴不被堵塞。并且，护套的设置保证了保温层的完整性，保证了温度的温度，并提高了温度上升的速度，从而不仅确保了喷头的正常使用，而且有效地加快了打印的速度，其实用性非常高。
[0026]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体(1)，设置在该机头主体(I)中的出料通道，其特征在于:还包括均布在该机头主体上的喷头￠)，设置在该喷头(6)中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴(7)，开设在机头主体(I) 一侧的齿轮槽，贯穿机头主体(I)和齿轮槽的固定杆(8)，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮(9)，与该第一齿轮(9)啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮(10)，转轴与该第二齿轮(10)连接的驱动电机(11)，与该驱动电机(11)连接、用于控制其正反转的微控制器(12)，以及设置在喷头(6)外部、用于对其进行保温的防护装置；所述出料通道包括均设置在机头主体(I)中且依次连通的圆柱形上孔(2)、圆锥形中孔(3)、圆柱形延长孔(4)和圆柱形缓冲下孔(5);所述喷嘴(7)与圆柱形缓冲下孔(5)连通。2.根据权利要求1所述的一种3D打印机用打印头结构，其特征在于:所述驱动电机(11)为步进电机。3.根据权利要求1或2所述的一种3D打印机用打印头结构，其特征在于:所述圆柱形缓冲下孔(5)内径大于圆柱形延长孔⑷内径。4.根据权利要求3所述的一种3D打印机用打印头结构，其特征在于:所述防护装置包括包裹在喷头(6)外部的保温层(13)，以及完全套在该保温层(13)外部的护套(14)。
【专利摘要】本发明公开一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体、出料通道、喷头、至少为四个口径大小不一的喷嘴、齿轮槽、固定杆，设在齿轮槽中的第一齿轮，与第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，与第二齿轮连接的驱动电机，与驱动电机连接的微控制器，以及设置在喷头外部的防护装置；出料通道包括均设在机头主体中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。本发明通过设置多个喷头和喷嘴，并利用伞副齿轮的传动，很好地实现了喷嘴的快速切换，无需更换机头，操作便捷；同时，本发明通过改进出料通道的结构，从而避免了喷嘴的堵塞，并且防护装置可以对喷头进行保温，保证了打印机的打印速度。
【IPC分类】B29C67/00
【公开号】CN105619809
【申请号】CN201410620768
【发明人】不公告发明人
【申请人】成都美律科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月6日