打印头模组及打印机的制作方法

1.本技术属于打印技术领域，具体涉及一种打印头模组及打印机。


背景技术：

2.随着3d打印技术的发展，越来越多的3d打印设备开始配置两个或者多打印头，以满足同时打印双色耗材的能力或同时打印多色耗材的能力。
3.目前，为实现双打印头或多打印头的切换，一般采用气压式传动方案。然而，由于气压式传动方案不仅需要设置气压传动组件，还需要设置与气压传动组件配合的压缩机等辅助设备，导致气压式传动方案存在耗能高的问题。
4.可见，相关技术中，打印头的切换方案由于需要设置压缩机等辅助设备，导致打印头的切换方案存在耗能高的问题。


技术实现要素：

5.本技术旨在提供一种打印头模组及打印机，能够解决相关技术中的打印头的切换方案由于需要设置压缩机等辅助设备，导致打印头的切换方案存在的耗能高的问题。
6.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
7.第一方面，本技术实施例提出了一种打印头模组，包括基座、打印头组件和驱动组件，所述打印头组件包括打印头主体、摇摆调节板和至少两个打印头，所述摇摆调节板和所述至少两个打印头设于所述打印头主体上，且所述打印头主体与所述基座转动连接，所述驱动组件与所述摇摆调节板连接；
8.其中，所述驱动组件驱动所述摇摆调节板摇摆运动，以调整所述打印头主体的摇摆角度，且在所述摇摆角度调整至目标角度的情况下，以使所述至少两个打印头中的目标打印头处于工作位置。
9.第二方面，本技术实施例提出了一种打印机，包括第一方面所述的打印头模组。
10.在本技术的实施例中，通过摇摆的方式，以驱动摇摆调节板运动，进而通过摇摆调节板带动打印头主体运动，以实现打印头主体的摇摆角度的调整，并在摇摆角度调整至目标角度的情况下，以使至少两个打印头中的目标打印头处于工作位置，达到打印头切换的目的。而且，通过采用摇摆的切换方案实现打印头的切换，相较于传统的气动式切换方案，可以有效避免设置压缩机等辅助设备，进而可以达到降低打印头切换方案的能耗的目标，此外还可以有效降低打印头切换方案的设计成本。
11.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
12.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
13.图1是本技术实施例提供的打印头模组的结构示意图之一；
14.图2是本技术实施例提供的打印头模组的结构示意图之二；
15.图3是本技术实施例提供的打印头模组的结构示意图之三；
16.图4是本技术实施例提供的基座的结构示意图；
17.图5是本技术实施例提供的驱动组件的结构示意图；
18.图6是本技术实施例提供的打印头组件的结构示意图；
19.图7是本技术实施例提供的打印头模组的结构示意图之四；
20.图8是本技术实施例提供的打印头模组的结构示意图之五。
具体实施方式
21.下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制，且在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.如图1至图8所示，本技术实施例提供一种打印头模组，该打印头模组可以应用于3d打印设备/3d打印机，打印头模组包括基座10、打印头组件20、驱动组件，打印头组件20包括打印头主体21、摇摆调节板22和至少两个打印头，摇摆调节板22和至少两个打印头设于打印头主体21上，且打印头主体21与基座10转动连接；驱动组件与摇摆调节板22连接；
25.其中，驱动组件驱动摇摆调节板22摇摆运动，以调整打印头主体21的摇摆角度，且在摇摆角度调整至目标角度的情况下，以使至少两个打印头中的目标打印头处于工作位置。
26.本实施方式中，通过摇摆的方式，以驱动摇摆调节板22运动，进而通过摇摆调节板22带动打印头主体21运动，以实现打印头主体21的摇摆角度的调整，并在摇摆角度调整至目标角度的情况下，以使至少两个打印头中的目标打印头处于工作位置，达到打印头切换的目的。而且，通过采用摇摆的切换方案实现驱动打印头的切换，相较于传统的气动式切换方案，可以有效避免设置压缩机等辅助设备，进而可以达到降低打印头切换方案的能耗的目标，此外还可以有效降低打印头切换方案的设计成本。
27.其中，驱动组件可以是驱动电机和摇摆机构的组合，以便实现驱动摇摆调节板22
摇摆运动，并达到调整打印头主体21的摇摆角度的目的。
28.可选地，驱动组件包括驱动电机30和凸轮40，驱动电机30设于基座10上，驱动电机30通过凸轮40与摇摆调节板22连接，驱动电机30驱动凸轮40运动，并通过凸轮40带动摇摆调节板22摇摆运动；
29.摇摆调节板22包括相背设置的第一面和第二面，第一面为摇摆调节板22的与凸轮40连接的端面，且摇摆调节板22的与凸轮40的连接的一端设有限位卡槽221；
30.打印头模组还包括凸轮摇杆50，凸轮摇杆50的第一端与凸轮40活动连接，凸轮摇杆50的第二端穿过限位卡槽221、并与第二面抵接。
31.本实施方式中，通过凸轮摇摆的方式，以驱动摇摆调节板22运动，进而通过摇摆调节板22带动打印头主体21运动，以实现打印头主体21的摇摆角度的调整，并在摇摆角度调整至目标角度的情况下，以使至少两个打印头中的目标打印头处于工作位置，达到打印头切换的目的。
32.而且，通过将凸轮摇杆50的第二端与摇摆调节板22的第二面抵接，即使凸轮摇杆50的第二端对摇摆调节板22的第二面保持下压力，以避免摇摆调节板22在运动的过程中发生晃动或偏移，提升摇摆调节板22的运动的稳定性。
33.比如，在打印头组件20包括两个打印头的情况下，即打印头组件20包括第一打印头和第二打印头的情况下，可以设置第一打印头打印红色的耗材，以及设置第二打印头打印蓝色的耗材。在实际打印过程中，当待打印模型的打印部位为红色时，则可以通过驱动电机30驱动凸轮40转动，并通过凸轮40带动摇摆调节板22运动，以将打印头主体21的摇摆角度调整至第一角度，并使第一打印头处于工作位置，以便打印头模组对待打印模组的红色部位进行打印；相应地，当待打印模组的打印部位为蓝色时，可以通过驱动电机30驱动凸轮40转动，并通过凸轮40带动摇摆调节板22运动，以将打印头主体21的摇摆角度调整至第二角度，并使第二打印头处于工作位置，以便打印头模组对待打印模组的蓝色部位进行打印。
34.可以理解的是，打印头主体21的摇摆角度与第一打印头和第二打印头之间的夹角相关联，即摇摆调节板22的摇摆角度与第一打印头和第二打印头之间的夹角相关联。比如，可以设置第一打印头和第二打印头之间的夹角为10
°
，并在需要将处于工作位置的打印头从第一打印头切换为第二打印头的情况下，可以通过凸轮40带动摇摆调节板22运动，并使打印头主体21的摇摆10
°
，即可以实现将处于工作位置的打印头从第一打印头切换为第二打印头，即实现打印头的切换。
35.可选地，第一打印头和第二打印头之间的夹角范围可以为5
°
～60
°
，即打印头主体21的摇摆角度的范围可以是5
°
～60
°
。
36.在一示例中，可以设置第一打印头和第二打印头之间的夹角为20
°
，并在第一打印头处于工作状态下的情况下，将第一打印头的朝向设置为基准方向(比如可以将如图2所示的竖直方向设置为基准方向)。此时，打印头主体21的摇摆角度可以理解为摇摆调节板22与基准方向之间的夹角；因此，在需要将处于工作位置的打印头从第一打印头切换为第二打印头的情况下，可以通过驱动摇摆调节板22摇摆20
°
，并带动打印头主体21摇摆20
°
，以实现打印头的切换。
37.在另一些实施方式中，打印头组件20的打印头的数量还可以是三个或者更多，其他切换原理与打印头的数量为2个情况下的切换原理相同，在此不再赘述。
38.比如，在打印头组件20的包括三个打印头的情况下，则设置打印头主体21可以在摇摆调节板22的作用下实现三个档位的切换，且每一档位的切换实现一打印头处于工作位置，进而实现三个打印头的切换。
39.又比如，打印头组件20包括第一打印头、第二打印头和第三打印头，第一打印头用于输出红色打印材料，第二打印头用于输出蓝色打印头材料，第三打印头用于输出白色打印材料。其中，可以设置第一打印头和第二打印头之间的夹角为20
°
，以及设置第二打印头和第三打印头之间的夹角也为20
°
，且第二打印头位于第一打印头和第三打印头之间，并在第一打印头处于工作状态下的情况下，将第一打印头的朝向设置为基准方向。此时，打印头主体21的摇摆角度可以理解为摇摆调节板22与基准方向之间的夹角；因此，在需要将处于工作位置的打印头从第一打印头切换为第二打印头的情况下，可以通过驱动摇摆调节板22摇摆20
°
，并带动打印头主体21摇摆20
°
，以实现打印头的切换；并在需要将处于工作位置的打印头从第二打印头切换为第三打印头的情况下，可以通过驱动摇摆调节板22摇摆20
°
，并带动打印头主体21继续摇摆20
°
，以实现打印头的切换。
40.可以理解的是，也可以直接从第一打印头切换至第三打印头，以实现打印头的快速切换。
41.其中，在本技术的驱动方案中，驱动电机30是通过凸轮40直接驱动摇摆调节板22运动，有效的简化了驱动电机30和摇摆调节板22之间的传动结构，降低了驱动电机30的扭矩的损耗，进而到了降低驱动电机的能耗的目的；相应地，还可以提升了驱动电机30的负载能力。
42.而且，采用凸轮摇摆的方式实现打印头的切换，还可以降低打印头切换过程中产生的噪音，改善了打印头模组的工作环境。
43.一示例中，为保证凸轮40的转动过程中，凸轮摇杆50的第二端可以对摇摆调节板22的第二面持续保持下压，可以将限位卡槽221设计成长条状，以便给凸轮摇杆50在卡槽221中的移动提供足够的行程。其中，还可以将将限位卡槽221的长度方向的横截面平行于凸轮40的转动面设置。
44.其中，限位卡槽221的宽度可以和凸轮摇杆50的直径或厚度相适配，以避免凸轮摇杆50在限位卡槽221的宽度方向左右摇摆。另外，限位卡槽221可以与凸轮40的型号相关，即与凸轮40的摇摆幅度相关。
45.进一步可选地，打印头模组还包括限位结构60，限位结构60设于凸轮摇杆50的第二端、并与第二面抵接。
46.本实施方式中，可以单独设置与摇摆调节板22的第二面抵接的限位结构60，以便通过限位结构60对摇摆调节板22的第二面保持下压力，进而达到提升摇摆调节板22的目的。
47.一些实施方式中，限位结构60可以与凸轮摇杆50的第二端可拆卸连接，这样可以方便对限位结构60进行更换。另外，限位结构60可以与摇摆调节板22的第二面弹性抵接，以避免在凸轮40的运动过程中，限位结构60对摇摆调节板22的第二面造成刮伤；而且，将限位结构60设计成弹性限位结构，还可以使限位结构60与摇摆调节板22的第二面之间保持稳定的连接，进一步提升摇摆调节板22的运动的稳定性。
48.可选地，打印头组件包括第一打印头23和第二打印头24，其中：
49.在凸轮40转动至第一位置的情况下，凸轮40带动摇摆调节板22运动至第一摇摆角度，以使第一打印头23处于工作位置；
50.在凸轮40转动至第二位置的情况下，凸轮40带动摇摆调节板22运动至第二摇摆角度，以使第二打印头24处于工作位置。
51.本实施方式中，通过设置两个打印头使得打印头模组可以实现双色打印，丰富了打印头模组的打印性能。其中，通过凸轮40驱动第一打印头23或第二打印头24处于工作位置，还可以实现打印头的快速切换。
52.一示例中，可以通过凸轮40的转动带动摇摆调节板22处于平整位置或倾斜位置，进而调整第一打印头23和第二打印头24的位置，以使第一打印头23和第二打印头24中的其中一个处于工作位置。比如，可以将第一打印头23和第二打印头24的摇摆换位角度设置成10
°
，即当摇摆调节板22的倾斜角度为10
°
的情况下，就可以实现第一打印头23和第二打印头24的位置切换。
53.具体的，在摇摆调节板22处于平整位置的情况下，第一打印头23处于工作位置，在摇摆调节板22处于倾斜位置的情况下，第二打印头24处于工作位置；这样在摇摆调节板22从平整位置切换至倾斜位置的情况下，打印头模组的处于工作的打印头则从第一打印头23切换至第二打印头24。
54.可选地，打印头主体21包括相对分布的第一侧和第二侧，摇摆调节板22在打印头主体21的第一侧与凸轮40连接；
55.打印头模组还包括弹性复位件70，弹性复位件70在打印头主体21的第二侧弹性连接摇摆调节板22和基座，并为摇摆调节板22的运动提供弹性恢复力。
56.本实施方式中，通过设置弹性复位件70，并通过利用弹性复位件70的弹性恢复力，可以使得摇摆调节板22从倾斜位置恢复至平整位置。
57.其中，弹性复位件70可以是弹簧。
58.比如，在摇摆调节板22移动至倾斜位置的情况下，摇摆调节板22的远离与凸轮40连接的一端会下压弹性复位件70；而在摇摆调节板22从倾斜位置恢复至平整位置的过程中，被压缩的弹性复位件70会提供弹性恢复力，以便摇摆调节板22恢复至平整位置，降低驱动电机30的功耗。
59.可选地，驱动电机30的输出轴的横截面为非圆形的断面，凸轮40设有与断面适配的异形安装孔，且凸轮40通过异形安装孔安装在驱动电机30的输出轴上。
60.本实施方式中，通过利用异形安装孔与非圆柱轴的卡接，以实现将凸轮40安装在驱动电机30的输出轴上，可以避免凸轮40在运动的过程中相对于输出轴打滑，以提高凸轮40的运动的稳定性。
61.另外，驱动电机30可以通过电机固定板80设置在基座10上，且电机固定板80可以通过螺栓连接的方式的设置在基座10上。
62.可选地，打印头主体21通过转轴93与基座10转动连接，且基座10设有容置腔11，打印头主体21部分位于容置腔11内，并可在容置腔11内摇摆。
63.本实施方式中，容置腔11的设置，可以避免打印头主体21在摇摆的过程中，移出基座10，提升了打印头主体21的摇摆的稳定性。
64.如图2所示，在凸轮40的小半径处朝下的时候，摇摆调节板22受弹性复位件70的影
响，摇摆调节板22贴合凸轮40的大半径处，且摇摆调节板22呈水平状态，这是第一打印头23处于工作位置。
65.如图1所示，在凸轮40转动180
°
后，即小半径处朝上的时候，凸轮40会将摇摆调节板22顶起，并通过转轴带动打印头本体21转动，以使打印头本体21摇摆，并使第二打印头24处于工作位置，进而实现打印头的切换。
66.如图4所示，基座10还包括风冷通道12和光杆滑槽13，风冷通道12的入风口用于与鼓风机连通，风冷通道12的出风口用于对打印头吹风降温；光杆滑槽13用于与打印机的光杆配合，以便打印头模组可以沿光杆移动。
67.其中，打印头主体21还包括进料口、挤出机、齿轮传送机构、散热块、加热棒、温度感应器等部件。
68.另外，如图7和图8所示，打印头模组还包括打印头鼓风机91、侧面鼓风机92等部件，打印头鼓风机91用于对打印头进行散热，侧面鼓风机92用于对打印头主体21进行散热。
69.进一步的，如图8所示，还可以在基座10上设置限位板94，即在摇摆调节板22摇摆至极限位置的时候，限位板94还可以对摇摆调节板22进行限位，以使摇摆调节板22能够在极限位置处于稳定状态，避免摇摆调节板22在摇摆至极限位置时出现晃动。
70.本技术实施例还提供一种打印机，包括上述打印头模组。
71.需要说明的是，上述打印头模组实施例的实现方式同样适应于该打印机的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。