喷头自动切换装置的制作方法

本发明涉及多喷头自动切换系统，可应用于3d打印机、挤塑机等喷头自动切换。

背景技术：

以3d打印机为例，现有的3d打印机采用单喷头结构，喷头的喷料口的形状以及尺寸限定了熔化后的耗材轮廓、截面尺寸，用于在更换喷头时，需要进行退丝操作，并且待喷头冷却后才可以进行喷头的卸载操作。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多喷头式自动切换装置，并在3d打印机中的应用，可实现在切换喷头过程中无须进行退丝操作，并且在整个更换喷头过程中，无须人工操作。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

喷头自动切换装置，其包括支撑主体，支撑主体上安装有可绕自身轴线转动的旋转座，支撑主体上还安装有用于驱动旋转座转动的电机；

旋转座上设置有若干个沿其圆周方向均匀间隔布置的喷头，旋转座上设置有若干个沿圆周方向均匀间隔分布的导流孔，导流孔的数目与喷头的数目相同并且以一一对应的方式进行接通，喷头的中心轴线与旋转座中心轴线所在的平面为分隔面，相邻的分隔面之间的夹角相等，电机与旋转座之间还设置有传动机构，电机的输出端连接于传动机构的主动件，旋转座连接于传动机构的从动件，电机提供动力并由传动机构传递动力，旋转座每次旋转的角度为相邻的分隔面之间的夹角的整数倍；

支撑主体上设置有引料管，引料管的底部始终与其中一个导流孔相接通，引料管经过与之接通的导流孔并与喷头的内腔接通；

上述的传动机构的主动件为安装于电机输出端的齿轮a，传动机构的从动件为套接于盘体外部的齿轮b，齿轮a与齿轮b相啮合。

上述的喷头自动切换装置可应用3d打印机领域，并且支撑主体上还安装有将处于料管内的耗材熔化的热源。

旋转座以倾斜的方式安装于支撑主体，并且喷头以倾斜方式安装于旋转座，旋转座的中心轴线与竖直平面之间的夹角为α，喷头的中心轴线与旋转座中心轴线之间交角为β，其中，夹角α等于交角β，引料管呈竖直方向设置并且接通中心轴线呈竖直方向布置的喷头。

支撑主体的底部设置有向下开口设置的锥套，锥套的中心处设置有与其共轴线布置的锥槽、定心槽，锥槽套接于定心槽的外部，引料管沿竖直方向布置并且穿设于锥套的壁部，盘体的中心处设置有向上凸起的圆锥台，盘体上端面还设置有套接于圆锥台外部的转槽，导流孔设置于转槽的内底面，锥套的底面与转槽的底面紧密贴合，盘体的中心处还设置有与定心槽相固定的芯轴，芯轴的底部设置有限位板，芯轴的外部套接有轴承，芯轴与轴承的内圈相连接，轴承的外圈与盘体中心处的内壁连接。

盘体由两块对称的子盘体拼接而成，两块对称的子盘体套设于锥套的侧壁处。

旋转座的底部设置有与喷头相匹配的连接座，喷头与连接座共轴线布置并且与连接座以可拆卸的进行连接。

进料管的外部设置有用于散热的散热装置a，电机的外部设置有与支撑主体相连接的包裹体，包裹体的壳体部分设置有用于散热的散热装置b。

旋转座上设置有四个沿其圆周方向均匀间隔分布的喷头，四个喷头喷料口的形状或者尺寸各不相同，相邻的分隔面之间的夹角为90度。

本发明的优越性在于，可实现喷头的快速、自动切换，以适应不同打印对象的要求，并且根据打印对象的实际形状，可显著缩短打印的时间；本发明还提供了多喷头倾斜布局的设计方案，利用倾斜式分布，可避免非工作状态下的喷头与打印对象发生干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为支撑主体的结构示意图。

图4为电机与包裹体相匹配的结构示意图。

图5为支撑主体与旋转座相匹配的结构示意图。

图6为支撑主体与旋转座相匹配的结构示意图。

图7为支撑主体与旋转座相匹配的结构示意图。

图8为旋转座的结构示意图。

图中标示为：

10、支撑主体；110、引料管；120、锥槽；130、定心槽；140、内槽；150、安装孔；

20、进料管；

30、电机；310、包裹体；

40、加热棒；

50、旋转座；510、盘体；520、转槽；520a、导流孔；530、圆锥台；540、芯轴；540a、限位板；550、轴承；560、喷头；

60、传动机构；610、齿轮a；620、齿轮b。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明提供的喷头自动切换装置，可适用于3d打印机、注塑机、食品加工设备等领域，可实现多个截面形状或者尺寸不同的喷头进行自动更换，以适应不同环境的需要，并且提高生产、加工的效率；本实施例以在3d打印机中的应用进行详细分析、说明，其他领域的应用与在3d打印机中的应用相同，故不在赘述。

参见附图1、2，喷头自动切换装置，其包括支撑主体10，支撑主体10上安装有可绕自身轴线转动的旋转座50，支撑主体10上还安装有用于驱动旋转座50转动的电机30，支撑主体10上还安装有将耗材熔化的热源。

参见附图5-8，旋转座50安装于支撑主体10的下端面，旋转座50的下端面设置有若干个沿其圆周方向均匀间隔布置的喷头560，旋转座50上设置有若干个沿圆周方向均匀间隔分布的导流孔520a，导流孔520a的数目与喷头560的数目相同并且以一一对应的方式进行接通，喷头560的中心轴线与旋转座50中心轴线所在的平面为分隔面，相邻的分隔面之间的夹角相等，电机30与旋转座50之间还设置有传动机构60，电机30的输出端连接于传动机构60的主动件，旋转座50连接于传动机构60的从动件，电机30提供动力并由传动机构60传递动力，旋转座50每次旋转的角度为相邻的分隔面之间的夹角的整数倍；如图6-8所示，旋转座50上设置有四个沿其圆周方向均匀间隔分布的喷头520a，四个喷头520a喷料口的形状或者尺寸各不相同，相邻的分隔面之间的夹角为90度。

参见附图3、5-7，支撑主体10上设置有引料管110，引料管110的顶部接通进料管20的排料端，引料管110的底部始终与其中一个导流孔520a相接通，引料管110经过与之接通的导流孔并与喷头的内腔接通；当旋转座50旋转的角度为分隔面之间夹角的整数倍时，与引料管110相接通的喷头可发生更换。

参见附图2、5、6，上述的热源为加热棒40并且用于将处于引料管110内的耗材进行熔化，支撑主体10内还设置有用于安装加热棒40的内槽140，进料管20的外部设置有用于散热的散热装置a，电机30的外部设置有与支撑主体10相连接的包裹体310，包裹体310的壳体部分设置有用于散热的散热装置b，优选地，所述的散热装置a、散热装置b均匀散热片；利用散热装置a对进料管20进行降温处理，降低热源对处于进料管20内的耗材产生影响，避免处于进料管20内的耗材发生熔化或者软化，利用散热装置b对电机30进行散热处理，降低热源对电机30的影响。

参见附图5-8，旋转座50以倾斜的方式安装于支撑主体10，并且喷头560以倾斜方式安装于旋转座50，旋转座50的中心轴线与竖直平面之间的夹角为α，喷头560的中心轴线与旋转座50中心轴线之间交角为β，其中，夹角α等于交角β，引料管110呈竖直方向设置并且接通中心轴线呈竖直方向布置的喷头；采用该种设计的突出性优点在于，与引料管110接通的喷头呈竖直方向布置，即工作状态下的喷头呈竖直方向布置，其他非工作状态下的喷头呈倾斜方向布置，降低非工作状态下的喷头与打印物件发生干涉的可能，为打印复杂的结构奠定基础。

参见附图7、8，旋转座50的底部设置有与喷头560相匹配的连接座，喷头560与连接座共轴线布置并且与连接座以可拆卸的进行连接，优选地，喷头560与连接座之间通过螺纹的方式进行连接。

参见附图2、3，支撑主体10上还设置有用于引导电机30输出轴的安装孔150，电机30的输出轴以竖直方向布置并且与旋转座相匹配。

参见附图3、8，支撑主体10的底部设置有向下开口设置的锥套，锥套的中心处设置有与其共轴线布置的锥槽120、定心槽130，锥槽120套接于定心槽130的外部，引料管110沿竖直方向布置并且穿设于锥套的壁部，旋转座50包括盘体510，盘体510的中心处设置有向上凸起的圆锥台530，盘体510上端面还设置有套接于圆锥台530外部的转槽520，导流孔520a设置于转槽520的内底面，锥套的底面与转槽520的底面紧密贴合，盘体510的中心处还设置有与定心槽130相固定的芯轴540，芯轴540的底部设置有限位板540a，芯轴540的外部套接有轴承550，芯轴540与轴承550的内圈相连接，轴承550的外圈与盘体510中心处的内壁连接；优选地，盘体510由两块对称的子盘体拼接而成，两块对称的子盘体套设于锥套的侧壁处。

参见附图5-8，上述的传动机构60的主动件为安装于电机30输出端的齿轮a610，传动机构60的从动件为套接于盘体510外部的齿轮b620，齿轮a610与齿轮b620相啮合。

通过以上分析并且对应附图，不难得出，本发明的结构具备紧凑型特点，并且布局更加合理，具体体现在，引料管110以竖直方式与导流孔520a进行连接，中间过渡部分不需要进行弯曲，电机30以竖直方向进行安装，便于电机30的快速安装，整体布局降低加工的难度，并且便于加工过程中的定位，提高了加工的精度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。