3D打印机喷嘴阀及3D打印机的制作方法

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种3D打印机喷嘴阀及3D 打印机。

背景技术：

采用FDM熔融堆积技术的3D打印机通过将材料加热到特定温度，使其具备可塑性，再根据待打印的模型进行塑形，得到最终成品。然而，当待打印的模型同时具备精度要求较低的部分和精度要求较高的部分时，只能选用较高打印精度而较低打印速度的喷嘴，如此造成打印时间的延长，打印效率较低。

技术实现要素：

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种3D打印机喷嘴阀及3D打印机，能节省打印时间和提高打印效率。

一种3D打印机喷嘴阀，包括转盘及至少两个喷嘴，所述转盘用于可转动地安装在3D打印机的加热块上，至少两个所述喷嘴安装在所述转盘上并围绕所述转盘的旋转中心设置，且至少两个所述喷嘴具有不同的打印速度，通过转盘的转动带动不同的喷嘴与加热块的加热通道对应连通。

上述3D打印机喷嘴阀，转盘可转动地安装在3D打印机的加热块上，安装在转盘上的至少两个喷嘴具有不同的打印速度。在打印过程中，转动转盘即可带动不同的喷嘴与加热块的加热通道对应连通，从而更换不同打印速度的喷嘴进行打印，如此能合理地控制打印精度，达到节省打印时间和提高打印效率的目的。

进一步地，所述转盘呈与加热块的圆弧安装通道适配的圆环状。转盘的一部分位于圆弧安装通道内，转盘的另一部分位于圆弧安装通道外，处于工作状态的喷嘴位于圆弧安装通道内，处于非工作状态的喷嘴位于圆弧安装通道外。如此，处于工作状态的喷嘴能正常作业，处于非工作状态的喷嘴不会影响作业，同时更换堵塞的喷嘴更加方便。

本实用新型还提供一种3D打印机，包括加热块及上述3D打印机喷嘴阀，所述加热块上设有加热通道，所述转盘可转动地安装在所述加热块上。

上述3D打印机，转盘可转动地安装在3D打印机的加热块上，安装在转盘上的至少两个喷嘴具有不同的打印速度。在打印过程中，转动转盘即可带动不同的喷嘴与加热块的加热通道对应连通，从而更换不同打印速度的喷嘴进行打印，如此能合理地控制打印精度，达到节省打印时间和提高打印效率的目的。

进一步地，所述加热块上还设有与所述加热通道连通的圆弧安装通道，所述转盘呈与所述圆弧安装通道适配的圆环状，所述转盘的一部分位于所述圆弧安装通道内，所述转盘的另一部分位于所述圆弧安装通道外，处于工作状态的喷嘴位于所述圆弧安装通道内，处于非工作状态的喷嘴位于圆弧安装通道外。如此，处于工作状态的喷嘴能正常作业，处于非工作状态的喷嘴不会影响作业，同时更换堵塞的喷嘴更加方便。

进一步地，所述3D打印机还包括3D打印线材长度测算装置，所述3D打印线材长度测算装置包括压紧轮、计数轮、底座及计量单元，所述压紧轮与所述计数轮可转动地安装在所述底座上，且所述压紧轮与所述计数轮间隔设置形成供3D打印线材通过的线材通道，所述计量单元用于检测所述计数轮的转动圈数。在3D打印线材进入3D打印机前，先让3D打印线材通过线材通道，利用压紧轮将3D打印线材压紧在计数轮上，3D打印线材经过线材通道时会带动计数轮转动，计量单元随即检测计数轮的转动圈数。在得知计数轮的转动圈数后，结合计数轮的周长便可计算出已消耗的3D打印线材长度，从而估算出3D打印线材的剩余量，避免造成3D打印线材的浪费。

进一步地，所述计量单元包括马达及机械计数器，所述马达与所述机械计数器驱动连接，所述计数轮套设在所述马达的动力轴上。3D打印线材带动计数轮转动，从而带动马达的动力轴转动，马达的动力轴转动触发机械计数器检测计数轮的转动圈数，结构简单，计数可靠。

进一步地，所述3D打印线材长度测算装置还包括保护盖，所述保护盖安装在所述底座上形成保护腔，所述压紧轮与所述计数轮设置在所述保护腔内，所述保护盖上设有与所述保护腔连通的线材入口和线材出口。保护盖与底座配合形成保护腔，起到保护压紧轮和计数轮的作用。保护盖上的线材入口和线材出口，方便3D打印线材通过线材通道。

进一步地，所述3D打印机还包括3D打印线材接合装置，所述3D打印线材接合装置包括第一接线座及第二接线座，所述第一接线座与所述第二接线座间隔设置形成焊接区，所述第一接线座上设有用于安装3D打印线材的第一过线孔，所述第二接线座上设有用于安装3D打印线材的第二过线孔，所述第一过线孔与所述第二过线孔对应设置。在3D打印线材进入3D打印机前，根据实际需求将不同颜色或性质的两段3D打印线材分别安装在第一过线孔和第二过线孔内，通过焊具在第一接线座与第二接线座之间的焊接区对两段3D打印线材进行焊接，实现不同颜色或性质3D打印线材的重新接合。利用重新接合的3D打印线材打印得到的成品具备多样的颜色或性质，质感更佳。

进一步地，所述第一接线座包括可拆卸连接的第一座体及第二座体，所述第一座体上设有第一过线槽，所述第二座体上设第二过线槽，所述第一过线槽与所述第二过线槽配合形成所述第一过线孔，所述第二接线座包括可拆卸连接的第三座体及第四座体，所述第三座体上设有第三过线槽，所述第四座体上设第四过线槽，所述第三过线槽与所述第四过线槽配合形成所述第二过线孔。在将3D打印线材安装在第一过线孔内时，首先将第一座体和第二座体拆分，然后将3D打印线材安装在第一过线槽内，接着将第二过线槽和第一过线槽对位，最后将第一座体和第二座体拼合即可，安装更加方便，同时也便于完成焊接作业后取出3D打印线材。在将3D打印线材安装在第二过线孔内时，首先将第三座体和第四座体拆分，然后将3D打印线材安装在第三过线槽内，接着将第三过线槽和第四过线槽对位，最后将第三座体和第四座体拼合即可，安装更加方便，同时也便于完成焊接作业后取出3D打印线材。

进一步地，所述3D打印线材接合装置还包括连接座，所述第一接线座与所述第二接线座通过所述连接座固定连接，保证第一过线孔和第二过线孔对位准确。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的3D打印机喷嘴阀的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的3D打印线材长度测算装置的示意图一；

图3为本实用新型实施例所述的3D打印线材长度测算装置的示意图二；

图4为本实用新型实施例所述的3D打印线材长度测算装置(拆下保护盖后) 的示意图。

图5为本实用新型实施例所述的3D打印线材接合装置的状态示意图一；

图6为本实用新型实施例所述的3D打印线材接合装置的状态示意图二。

附图标记说明：

10、转盘，100、喷嘴，20、加热块，200、加热通道，210、圆弧安装通道， 30、压紧轮，31、计数轮，300、线材通道，40、底座，50、计量单元，500、马达，510、机械计数器，60、保护盖，600、线材入口，610、线材出口，70、第一接线座，700、第一过线孔，710、第一座体，711、第一过线槽，712、第一定位孔，720、第二座体，721、第二过线槽，722、第二定位孔，80、第二接线座，800、第二过线孔，810、第三座体，811、第三过线槽，812、第三定位孔，820、第四座体，821、第四过线槽，822、第四定位孔，90、第一铰链，91、第二铰链，92、连接座。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

结合图1所示，本实施例所述的3D打印机喷嘴阀，包括转盘10及至少两个喷嘴100，所述转盘10用于可转动地安装在3D打印机的加热块20上，至少两个所述喷嘴100安装在所述转盘10上并围绕所述转盘10的旋转中心设置，且至少两个所述喷嘴100具有不同的打印速度，通过转盘10的转动带动不同的喷嘴100与加热块20的加热通道200对应连通。

上述3D打印机喷嘴阀，转盘10可转动地安装在3D打印机的加热块20上，安装在转盘10上的至少两个喷嘴100具有不同的打印速度。在打印过程中，转动转盘10即可带动不同的喷嘴100与加热块20的加热通道200对应连通，从而更换不同打印速度的喷嘴100进行打印，如此能合理地控制打印精度，达到节省打印时间和提高打印效率的目的。

具体地，本实施例所述的喷嘴100为三个，三个所述喷嘴100均匀设置。在其它实施例中，可以根据实际需要增加或减少喷嘴100的数量，不一次为限。

进一步地，所述转盘10呈与加热块20的圆弧安装通道210适配的圆环状。转盘10的一部分位于圆弧安装通道210内，转盘10的另一部分位于圆弧安装通道210外，处于工作状态的喷嘴100位于圆弧安装通道210内，处于非工作状态的喷嘴100位于圆弧安装通道210外。如此，处于工作状态的喷嘴100能正常作业，处于非工作状态的喷嘴100不会影响作业，同时更换堵塞的喷嘴100 更加方便。

结合图1所示，本实施例还提供一种3D打印机，包括加热块20及上述3D 打印机喷嘴阀，所述加热块20上设有加热通道200，所述转盘10可转动地安装在所述加热块20上。

上述3D打印机，转盘10可转动地安装在3D打印机的加热块20上，安装在转盘10上的至少两个喷嘴100具有不同的打印速度。在打印过程中，转动转盘10即可带动不同的喷嘴100与加热块20的加热通道200对应连通，从而更换不同打印速度的喷嘴100进行打印，如此能合理地控制打印精度，达到节省打印时间和提高打印效率的目的。

进一步地，所述加热块20上还设有与所述加热通道200连通的圆弧安装通道210，所述转盘10呈与所述圆弧安装通道210适配的圆环状，所述转盘10的一部分位于所述圆弧安装通道210内，所述转盘10的另一部分位于所述圆弧安装通道210外，处于工作状态的喷嘴100位于所述圆弧安装通道210内，处于非工作状态的喷嘴100位于圆弧安装通道210外。如此，处于工作状态的喷嘴 100能正常作业，处于非工作状态的喷嘴100不会影响作业，同时更换堵塞的喷嘴100更加方便。

采用FDM熔融堆积技术的3D打印机普遍使用切片软件对3D打印线材的用量进行估算。在打印过程中，将待打印的模型导入切片软件后，通过设定不同的参数即可预判所需要添加的3D打印线材。然而，切片软件往往预估得到的只是理论值，并未考虑打印过程中由于温度不稳定或者设备磨损导致用量增加和减少的情况，造成3D打印线材的浪费。

为了解决克服现有技术的缺陷，结合图2-4所示，本实施例所述的3D打印机还包括3D打印线材长度测算装置，所述3D打印线材长度测算装置包括压紧轮30、计数轮31、底座40及计量单元50，所述压紧轮30与所述计数轮31可转动地安装在所述底座40上，且所述压紧轮30与所述计数轮31间隔设置形成供3D打印线材通过的线材通道300，所述计量单元50用于检测所述计数轮31 的转动圈数。在3D打印线材进入3D打印机前，先让3D打印线材通过线材通道300，利用压紧轮30将3D打印线材压紧在计数轮31上，3D打印线材经过线材通道300时会带动计数轮31转动，计量单元50随即检测计数轮31的转动圈数。在得知计数轮31的转动圈数后，结合计数轮31的周长便可计算出已消耗的3D打印线材长度，从而估算出3D打印线材的剩余量，避免造成3D打印线材的浪费。

结合图2所示，本实施例所述的计量单元50包括马达500及机械计数器510，所述马达500与所述机械计数器510驱动连接，所述计数轮31套设在所述马达 500的动力轴上。3D打印线材带动计数轮31转动，从而带动马达500的动力轴转动，马达500的动力轴转动触发机械计数器510检测计数轮31的转动圈数，结构简单，计数可靠。在其它实施例中，所述计量单元50还可以是电磁计数器或脉冲计数器等，不以此为限。

在本实施例中，所述3D打印线材长度测算装置还包括保护盖60，所述保护盖60安装在所述底座40上形成保护腔，所述压紧轮30与所述计数轮31设置在所述保护腔内，所述保护盖60上设有与所述保护腔连通的线材入口600和线材出口610。保护盖60与底座40配合形成保护腔，起到保护压紧轮30和计数轮31的作用。保护盖60上的线材入口600和线材出口610，方便3D打印线材通过线材通道300。

进一步地，所述线材入口600和所述线材出口610与所述线材通道300对应设置，避免3D打印线材弯折以防折断。所述保护盖60与所述底座40可拆卸连接，便于安装和维护。

结合图4所示，在本实施例中，所述压紧轮30与所述计数轮31均为齿轮。利用两个齿轮的配合能减少由于3D打印线材处理不当导致的绞丝现象。具体地，

可选地，所述保护盖60与所述底座40由塑料制成，可通过注塑成型得到，制作方便。

采用FDM熔融堆积技术的3D打印机通过将材料加热到特定温度，使其具备可塑性，再根据待打印的模型进行塑形，得到最终成品。诸如PLA、ABS、PTEG、 HIPS、尼龙等材料一般都以线材的形式存放，以便于送料。然而，由单一线材打印得到的成品，其颜色由单一线材决定，其性质亦由单一线材决定。

为了解决克服现有技术的缺陷，结合图5所示，本实施例所述的3D打印机还包括3D打印线材接合装置，所述3D打印线材接合装置包括第一接线座70 及第二接线座80，所述第一接线座70与所述第二接线座80间隔设置形成焊接区，所述第一接线座70上设有用于安装3D打印线材的第一过线孔700，所述第二接线座80上设有用于安装3D打印线材的第二过线孔800，所述第一过线孔700与所述第二过线孔800对应设置。在3D打印线材进入3D打印机前，根据实际需求将不同颜色或性质的两段3D打印线材分别安装在第一过线孔700和第二过线孔800内，通过焊具在第一接线座70与第二接线座80之间的焊接区对两段3D打印线材进行焊接，实现不同颜色或性质3D打印线材的重新接合。利用重新接合的3D打印线材打印得到的成品具备多样的颜色或性质，质感更佳。其中，本实施例采用的焊具为电烙铁。

结合图6所示，本实施例所述的第一接线座70包括可拆卸连接的第一座体 710及第二座体720，所述第一座体710上设有第一过线槽711，所述第二座体 720上设第二过线槽721，所述第一过线槽711与所述第二过线槽721配合形成所述第一过线孔700。在将3D打印线材安装在第一过线孔700内时，首先将第一座体710和第二座体720拆分，然后将3D打印线材安装在第一过线槽711内，接着将第二过线槽721和第一过线槽711对位，最后将第一座体710和第二座体720拼合即可，安装更加方便，同时也便于完成焊接作业后取出3D打印线材。

进一步地，所述3D打印线材接合装置还包括第一铰链90，所述第一座体 710与所述第二座体720通过所述第一铰链90可转动连接。如此提高了第一座体710和第二座体720拆分和拼合的便捷性，实现快速装配。

再进一步地，所述第一座体710上设有第一定位孔712，所述第二座体720 上设有第二定位孔722，所述第一定位孔712与所述第二定位孔722内穿设有第一插销(未画出)。第一座体710和第二座体720通过第一插销可靠固定，位于第一过线孔700内的3D打印线材不易松脱，保证焊接效果。在其它实施例中，所述第一座体710与所述第二座体720还可以通过螺钉、螺栓等固定连接。

在本实施例中，所述第一接线座70呈圆柱状，所述第一过线孔700设置在所述第一接线座70的中心处，结构简单，易于加工。具体地，所述第一座体710 呈半圆柱状，所述第二座体720呈半圆柱状，方便拆分和拼合。

结合图6所示，本实施例所述的第二接线座80包括可拆卸连接的第三座体 810及第四座体820，所述第三座体810上设有第三过线槽811，所述第四座体 820上设第四过线槽821，所述第三过线槽811与所述第四过线槽821配合形成所述第二过线孔800。在将3D打印线材安装在第二过线孔800内时，首先将第三座体810和第四座体820拆分，然后将3D打印线材安装在第三过线槽811内，接着将第三过线槽811和第四过线槽821对位，最后将第三座体810和第四座体820拼合即可，安装更加方便，同时也便于完成焊接作业后取出3D打印线材。

进一步地，所述3D打印线材接合装置还包括第二铰链91，所述第三座体 810与所述第四座体820通过所述第二铰链91可转动连接。如此提高了第三座体810和第四座体820拆分和拼合的便捷性，实现快速装配。

再进一步地，所述第三座体810上设有第三定位孔812，所述第四座体820 上设有第四定位孔822，所述第三定位孔812与所述第四定位孔822内穿设有第二插销(未画出)。第三座体810和第四座体820通过第二插销可靠固定，位于第二过线孔800内的3D打印线材不易松脱，保证焊接效果。在其它实施例中，所述第三座体810与所述第四座体820还可以通过螺钉、螺栓等固定连接。

在本实施例中，所述第二接线座80呈圆柱状，所述第二过线孔800设置在所述第二接线座80的中心处，结构简单，易于加工。具体地，所述第三座体810 呈半圆柱状，所述第四座体820呈半圆柱状，方便拆分和拼合。

本实施例所述的3D打印线材接合装置还包括连接座92，所述第一接线座 70与所述第二接线座80通过所述连接座92固定连接，保证第一过线孔700和第二过线孔800对位准确。

具体地，本实施例所述的连接座92呈半环状，所述第一座体710的底部与所述第三座体810的顶部通过所述连接座92固定连接，不会影响焊接作业的进行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。