3D打印装置的喷头清洁机构及喷头清洁方法与流程

本发明是有关于一种喷头清洁机构及喷头清洁方法，特别是一种能够同时清洁热融式3d打印装置的成型喷头以及着色喷头的3d打印装置的喷头清洁机构及喷头清洁方法。

背景技术：

可着色的3d打印装置一般具有用于挤出熔融塑料的成型喷头以及用于喷墨着色的着色喷头。因此，该3d打印装置设有一清洁模块以供清洁成型喷头以及着色喷头。其清洁的方式是分别以刮片刮刷成型喷头以及着色喷头。成型喷头为高温组件，着色喷头喷出的颜料则多为强酸或强碱，但能够耐高温且同时抗腐蚀的材料较昂贵，并不适合用于制作刮片耗材。因此对应成型喷头及着色喷头分别配置只能耐高温及只能抗腐蚀的刮片是常见的解决方案。但是此解决方案使得成型喷头以及着色喷头需要分别于不同的位置进行二次清洁作业。

技术实现要素：

本发明提供一种能够同时清洁成型喷头以及着色喷头的3d打印装置的喷头清洁机构及喷头清洁方法。

本发明提供一种3d打印装置的喷头清洁机构，其包含一清洁模块、一第一刮片、一第二刮片及一载架。清洁模块具有一顶面。第一刮片对应清洁模块配置且凸出顶面。第二刮片配置在清洁模块上且凸出顶面。载架连接于一滑轨而可活动地悬设在清洁模块的上方，载架上设置有对应第一刮片的一成型喷头及对应第二刮片的一着色喷头且由载架带动而使成型喷头及着色喷头能够同步往复线性移动。成型喷头及着色喷头在往复线性移动的方向上同时地分别对齐第一刮片及第二刮片，成型喷头能够移动通过且接触第一刮片但不通过第二刮片，着色喷头能够移动通过且接触第二刮片但不通过第一刮片。

本发明的3d打印装置的喷头清洁机构，其在垂直于顶面的方向上，着色喷头的最低位置高于成型喷头的最低位置。在垂直于顶面的方向上，着色喷头与相对应的第二刮片的干涉量小于成型喷头与第一刮片的干涉量。

本发明的3d打印装置的喷头清洁机构，其第二刮片可为数个且着色喷头相对应地为数个，各着色喷头分别对应各刮片配置且各着色喷头能够移动而分别通过且接触相对应的各第二刮片。

本发明的3d打印装置的喷头清洁机构，其第一刮片及第二刮片分别为相异的材料制成。第一刮片为耐热材料制成。第二刮片为耐蚀材料制成。

本发明的3d打印装置的喷头清洁机构，其第二刮片接触着色喷头的底面。成型喷头呈锥状，且第一刮片与成型喷头的接触范围自成型喷头的根部至成型喷头的尖端。

本发明的3d打印装置的喷头清洁机构，其第二刮片能够升降运作而凸出清洁模块的顶面。清洁模块的顶面上对应着色喷头凸设有一护盖，着色喷头能够被载架移动至护盖且被护盖罩盖，当着色喷头位于相对应的护盖处时，成型喷头位于第一刮片及第二刮片之间且与第二刮片相互分离。

本发明的另提供一种3d打印装置的喷头清洁方法，其包含步骤：提供一清洁模块、一第一刮片、一第二刮片以及一载架，该清洁模块具有一顶面，该第一刮片对应该清洁模块配置且凸出该顶面，该第二刮片配置在该清洁模块上且凸出该顶面，载架连接于一滑轨而可活动地悬设在清洁模块的上方，载架上设置有对应第一刮片的一成型喷头及对应第二刮片的一着色喷头；沿滑轨移动载架而将着色喷头移入第一刮片及第二刮片之间；沿滑轨移动载架而能够同步往复线性移动成型喷头及着色喷头使着色喷头往复通过且接触第二刮片，且当着色喷头往复通过第二刮片的过程中，成型喷头能够通过且接触第一刮片。

本发明的3d打印装置的喷头清洁方法，其成型喷头的移动行程不通过第二刮片。着色喷头的移动行程不通过第一刮片。在垂直顶面的方向上，着色喷头的最低位置高于成型喷头的最低位置。在垂直于顶面的方向上，着色喷头与相对应的第二刮片的干涉量小于成型喷头与第一刮片的干涉量。

本发明的3d打印装置的喷头清洁方法，其第二刮片可为数个且着色喷头为数个，各着色喷头分别对应各第二刮片配置且各着色喷头能够移动而分别通过且接触相对应的各第二刮片。

本发明的3d打印装置的喷头清洁方法，其中第二刮片接触着色喷头的底面。成型喷头呈锥状，且第一刮片与成型喷头的接触范围自成型喷头的根部至成型喷头的尖端。第二刮片能够升降运作而凸出清洁模块的顶面以接触着色喷头。

本发明的3d打印装置的喷头清洁方法，清洁模块的顶面上对应着色喷头凸设有一护盖。且本发明的3d打印装置的喷头清洁方法还包含一步骤：沿滑轨移动载架而将着色喷头移动至对应的护盖处并且以护盖罩盖对应的着色喷头。

本发明的喷头清洁机构其清洁模块具有分别对应成型喷头及着色喷头的第一刮片及第二刮片，其能够执行本发明的喷头清洁方法。在以第二刮片刮刷清洁着色喷头的过程中，同时也能够以第一刮片刮刷清洁成型喷头。

附图说明

图1至图3为本发明的3d打印装置的喷头清洁机构的示意图。

图4至图7为本发明的3d打印装置的喷头清洁机构执行喷头清洁方法的运作状态的各位置的示意图。

图8为本发明的3d打印装置的喷头清洁方法的流程图。

附图中的符号说明：

10成型平台；100清洁模块；101顶面；110第一刮片；120第二刮片；130护盖；200载架；310成型喷头；320着色喷头；a~d步骤。

具体实施方式

参阅图1至图4所示，为本发明的较佳实施例，提供一种3d打印装置的喷头清洁机构以及由此喷头清洁机构执行的3d打印装置的喷头清洁方法。

其中，本发明的喷头清洁机构是配置在3d打印装置之内，且较佳地如图1所示配置在3d打印装置的成型平台10的一侧。本发明的喷头清洁机构至少包含有一清洁模块100、一载架200、一成型喷头310以及至少一着色喷头320。在本实施例中，成型喷头310较佳地呈锥状；着色喷头320较佳地为多个，而且各着色喷头320的构造及功能皆相同，在后文中仅以其中一着色喷头320为例说明。

清洁模块100具有一顶面101且对应其顶面101设置有凸出顶面101(指顶面101本身或其延伸平面)的一第一刮片110以及至少一第二刮片120。在本实施例中，清洁模块100的顶面101上凸设有对应成型喷头310的一第一刮片110以及对应着色喷头320的至少一第二刮片120及至少一护盖130，其中第二刮片120较佳地介于第一刮片110与护盖130之间。在本实施例中，第一刮片110及第二刮片120较佳地共同设置在清洁模块100的本体上，但是本发明不以此为限，第一刮片110也可以与清洁模块100的本体分离配置(例如设置在成型平台10的边缘或者是3d打印装置内的其他处)且凸出顶面101。在本实施例中，清洁模块100上较佳地对应前述的各着色喷头320配置有构造及功能皆相同的多个第二刮片120，在后文中仅就其中一第二刮片120配合前述的其中一着色喷头320说明。第二刮片120可选择固定设置或者是设置为能够升降运作而凸出清洁模块100的顶面101。第一刮片110及第二刮片120分别为相异的材料制成，在本实施例中，第一刮片110对应成型喷头310为耐热材料制成，因此能够承受高温的成型喷头310；第二刮片120则对应着色喷头320为耐蚀材料制成，因此能够避免被着色喷头320上沾附的强酸或强碱性颜料腐蚀。清洁模块100上较佳地对应前述的各着色喷头320配置有构造及功能皆相同的多个护盖130，各护盖130能够升降运作而选择性地升起凸出清洁模块100的顶面101或者降下收容在清洁模块100内，在后文中仅就其中一护盖130配合前述的其中一着色喷头320说明。

载架200连接于3d打印装置的一组滑轨(图未示)上而悬设在清洁模块100的上方，并且载架200能够沿着滑轨移动。在本实施例中，载架200较佳地能够沿着滑轨移动于一平面范围之内，且能够移动至清洁模块100的上方。

参阅图4至图7所示，成型喷头310对应第一刮片110设置在载架200上而能够随着载架200移动，因此成型喷头310能够移动至清洁模块100的上方且与清洁模块100的顶面101相互间隔配置，成型喷头310能够移动于第一刮片110以及第二刮片120之间，且能够进一步通过且接触第一刮片110但不通过第二刮片120。载架200能够带动成型喷头310往复线性移动通过第一刮片110而使第一刮片110刮刷成型喷头310。第一刮片110与成型喷头310的接触范围自成型喷头310的根部至成型喷头310的尖端。

着色喷头320对应第二刮片120设置在载架200上而能够随着载架200移动，因此着色喷头320能够移动至清洁模块100的上方且与清洁模块100的顶面101相互间隔配置，着色喷头320能够移动于第一刮片110以及第二刮片120之间，且能够进一步通过且接触第二刮片120但不通过第一刮片110。其中，第二刮片120较佳地接触着色喷头320的底面。载架200能够带动着色喷头320往复线性移动通过第二刮片120而使第二刮片120刮刷着色喷头320的底面。

在垂直于清洁模块100的顶面101的方向上，着色喷头320的最低位置高于成型喷头310的最低位置。对此是因为成型喷头310工作时以其尖端挤出塑料，因此成型喷头310直接接触成品，而着色喷头320与成品维持一间距对成品喷涂颜料。

而且，着色喷头320以其底面喷出液态的颜料，颜料仅沾附于着色喷头320的底面，因此第二刮片120仅刮刷着色喷头320的底面即可；成型喷头310以其尖端挤出塑料，但熔融的塑料容易因与成品或是第一刮片110推挤而沾附到成型喷头310的侧面，第一刮片110需刮刷成型喷头310的侧面而不能仅刮刷成型喷头310的尖端。因此，在垂直于清洁模块100的顶面101的方向上，着色喷头320与相对应的第二刮片120的干涉量小于成型喷头310与第一刮片110的干涉量。

据上所述，载架200能够带动成型喷头310以及着色喷头320同步往复线性移动，且成型喷头310及着色喷头320在往复线性移动的方向上同时地分别对齐第一刮片110及第二刮片120。因此，成型喷头310以及着色喷头320同步往复线性移动时，第一刮片110及第二刮片120分别刮刷成型喷头310以及着色喷头320。再者，着色喷头320能够被载架200移动至护盖130且护盖130能够升起凸出清洁模块100的顶面101而罩盖对应的着色喷头320。当着色喷头320位于相对应的护盖130处时，成型喷头310位于第一刮片110及第二刮片120之间且与第二刮片120相互分离。

参阅图4至图8所示，本发明另提供由前述的3d打印装置的喷头清洁机构执行的一种3d打印装置的喷头清洁方法，此喷头清洁方法包含后述的步骤：

首先在步骤a中提供如前述的3d打印装置的喷头清洁机构，其包含清洁模块100、载架200、成型喷头310及着色喷头320，且清洁模块100包含第一刮片110、第二刮片120及护盖130。喷头清洁机构的细部构造已详述如前，因此在此不再赘述。

接续步骤a，在步骤b中沿滑轨移动载架200而将着色喷头320移入第一刮片110及第二刮片120之间。

接续步骤b，在步骤c中沿滑轨移动载架200而能够同步往复线性移动成型喷头310及着色喷头320使着色喷头320往复通过且接触相对应的第二刮片120而使第二刮片120刮刷相对应的着色喷头320的底面。而且，当着色喷头320往复通过对应的第二刮片120的过程中，成型喷头310能够通过且接触第一刮片110的侧面而使得第一刮片110自成型喷头310的根部至成型喷头310的尖端刮刷第一刮片110的侧面。在此特别说明的是，成型喷头310及着色喷头320同步往复线性移动的移动方向与着色喷头320移入第一刮片110及第二刮片120之间的移动方向较佳地相互垂直，因此着色喷头320移入第一刮片110及第二刮片120之间的路径不干涉第一刮片110，避免着色喷头320上沾附的颜料腐蚀第一刮片110。

参阅图3及图8所示，接续步骤c，在步骤d中沿滑轨移动载架200而将着色喷头320移动至对应的护盖130处并且以护盖130罩盖对应的着色喷头320。

本发明的喷头清洁机构其清洁模块100具有分别对应成型喷头310及着色喷头320的第一刮片110及第二刮片120。因此由此喷头清洁机构能够执行本发明的喷头清洁方法，在以第二刮片120刮刷清洁着色喷头320的过程中，同时也能够以第一刮片110刮刷清洁成型喷头310。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应属于本发明的专利范围。