一种打印头系统及3D打印设备的制作方法

一种打印头系统及3d打印设备
技术领域
1.本发明涉及3d打印设备技术领域，特别是涉及一种打印头系统及3d打印设备。


背景技术：

2.随着工业的不断发展，3d打印砂型技术逐渐成型，3d打印是一种通过逐层添加材料获得三维制件的增材制造技术。目前，在工业喷墨打印机领域，当打印机处于待机状态时，由于喷头长时间不工作，导致喷头内墨水的某些成分与空气反应产生结晶，或易挥发而析出结晶，或长时间静止而产生沉淀物，如上问题均会导致喷头堵塞。
3.而打印机喷头为整个设备的核心部件，上述方式将会影响打印头的打印均匀性，从而影响打印质量，而且在维护过程中，由于打印头结构复杂，导致维护成本较高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对目前3d打印设备中的喷头容易产生堵塞现象的问题，提供一种打印头系统及3d打印设备。
5.为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
6.第一方面，本发明实施例公开一种打印头系统，包括墨盒组件、喷头维护组件、压力调节组件和喷头组件，所述墨盒组件和所述喷头维护组件均与所述喷头组件相连通，所述压力调节组件包括负压回路和正压回路，所述负压回路与所述正压回路均与所述喷头组件相连通，当处于第一状态时，清理所述喷头组件中的墨水，且所述喷头维护组件向所述喷头组件中提供维护液；当处于第二状态时，清理所述喷头组件中的维护液，且所述墨盒组件向所述喷头组件供墨以开启打印工作，所述压力调节组件用于向喷头组件提供正压和负压。
7.在其中一种实施例中，还包括液体切换阀，所述墨盒组件和所述喷头维护组件均通过所述液体切换阀与所述喷头组件相连通。
8.在其中一种实施例中，所述喷头维护组件包括依次相连通的维护液腔体、第一液泵和第一电磁阀。
9.在其中一种实施例中，所述墨盒组件包括相连通的墨水储存腔体、第二液泵和第二电磁阀。
10.在其中一种实施例中，所述墨盒组件还包括脱气件，所述脱气件连通于所述第二电磁阀与所述液体切换阀之间。
11.在其中一种实施例中，所述压力调节组件还包括气体切换阀，所述负压回路和所述正压回路通过所述气体切换阀与所述喷头组件相连通。
12.在其中一种实施例中，还包括循环墨盒，所述喷头组件包括供墨腔体和喷头，所述喷头具有相连通的进液口、出液口和喷嘴，所述进液口与所述供墨腔体相连通，所述出液口与所述循环墨盒的一端相连通，且所述出液口与所述循环墨盒之间设置有第三阀体，所述循环墨盒的另一端与所述墨盒组件相连通。
13.在其中一种实施例中，所述正压回路包括总管路和两个分管路，两个所述分管路的一端均与所述总管路相连通，其中一个所述分管路的另一端与所述气体切换阀相连通，另一个所述分管路的另一端连通于所述出液口与所述第三阀体之间。
14.在其中一种实施例中，所述循环墨盒上设置有循环负压管，所述循环负压管用于控制所述循环墨盒中的负压大小。
15.第二方面，本发明实施例还公开一种3d打印设备，包括上文所述的打印头系统。
16.本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
17.本发明实施例公开的打印头系统中，通过增加喷头维护组件和压力调节组件，以使打印头系统在停机过程中，喷头维护组件通过压力调节组件的配合，能够向喷头组件注入维护液，以起到维护喷头的作用，从而防止墨水在喷头内部流道或喷嘴处沉淀、结晶，有效确保喷头的喷出率，降低了喷头的损坏率，且降低由于喷头堵塞造成的损失，进而能够使得打印的均匀性较好，提高打印质量。
附图说明
18.图1为本发明实施例公开的打印头系统的示意图。
19.附图标记说明：
20.100-墨盒组件、110-墨水储存腔体、120-第二液泵、130-第二电磁阀、140-脱气阀、200-喷头维护组件、210-维护液腔体、220-第一液泵、230-第一电磁阀、240-过滤器、300-压力调节组件、310-负压回路、320-正压回路、321-总管路、322-分管路、330-气体切换阀、400-喷头组件、410-供墨腔体、420-喷头、500-液体切换阀、600-循环墨盒、700-第三阀体、800-循环负压管。
具体实施方式
21.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明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发明的公开内容理解的更加透彻全面。
22.需要说明的是，当元件被称为“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”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。
23.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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。
24.如图1所示，本发明实施例公开一种打印头系统，所公开的打印头系统包括墨盒组件100、喷头维护组件200、压力调节组件300和喷头组件400。
25.墨盒组件100用于为喷头组件400供墨，以实现持续打印作业，喷头维护组件200用
于为喷头组件400提供维护液，具体地，墨盒组件100和喷头维护组件200均与喷头组件400相连通，此种情况下，当处于打印作业时，喷头维护组件200关闭，墨盒组件100为喷头组件400供墨，以实现正常的打印作业；当需要维护时，墨盒组件100停止供墨，喷头维护组件200向喷头组件400提供一定的维护液，以起到维护喷头组件400的作用，当然，此时，打印头系统可以处于清洗位上，以便于维护作业。
26.本发明实施例中，压力调节组件300包括负压回路310和正压回路320，负压回路310与正压回路320均与喷头组件400相连通，此种情况下，负压回路310为喷头组件400提供负压，正压回路320为喷头组件400提供正压。当处于第一状态时，即打印工作停止、且需要对喷头组件400进行维护时，清理喷头组件400中的墨水，且喷头维护组件200向喷头组件400中提供维护液；当处于第二状态时，即打印头系统需要进行打印工作时，清理喷头组件400中的维护液，且墨盒组件100向喷头组件400供墨以开启打印工作，压力调节组件300用于向喷头组件400提供正压和负压。
27.在具体的工作过程中，当打印工作停止、且需要对喷头组件400进行维护时，首先可以将打印头系统开至清洗位，开启喷头维护组件200，并开启回路320、关闭负压回路310，此时，喷头维护组件200中的维护液流入至喷头组件400中，然后通过正压的作用，部分维护液通过喷头组件400的喷头420流出，从而起到排出喷头组件400中的墨水，以及清理喷头420的作用，待一定的时间过后，关闭正压回路、打开负压回路，在负压的作用下，维护液不再从喷头420中流出，此时关闭喷头维护组件200，以使喷头组件400的部分内腔被维护液填充，从而起到维护喷头组件400的作用。
28.紧接着，当需要进行打印工作时，首先可以关闭负压回路310、打开正压回路320，以使喷头组件400中暂存的维护液可以被排出，然后打开墨盒组件100，从而通过墨水将喷头组件400中的维护液冲洗干净，然后关闭正压回路320、打开负压回路310，以使墨水不再从喷头420中流出，此时，可以通过控制打印头系统，实现正常的打印工作。
29.由上述内容可知，本发明实施例公开的打印头系统中，通过增加喷头维护组件200和压力调节组件300，以使打印头系统在停机过程中，喷头维护组件200通过压力调节组件300的配合，能够向喷头组件400注入维护液，以起到维护喷头420的作用，从而防止墨水在喷头420内部流道或喷嘴处沉淀、结晶，有效确保喷头420的喷出率，降低了喷头420的损坏率，且降低由于喷头420堵塞造成的损失，进而能够使得打印的均匀性较好，提高打印质量。
30.本发明实施例公开的打印头系统还可以包括液体切换阀500，墨盒组件100和喷头维护组件200均可以通过液体切换阀500与喷头组件400相连通。此种情况下，当需要喷头维护组件200向喷头组件400中供维护液时，可以控制液体切换阀500切换至连通喷头维护组件200与喷头组件400的开关，当需要墨盒组件100向喷头组件400供墨时，可以控制液体切换阀500切换至连通墨盒组件100与喷头组件400的开关。此种方式便于墨水与维护液的切换，从而能够提高工作效率，而且，此种方式也可以使得打印头系统的结构紧凑，以便于各部件之间的布局。
31.当然，在具体的连通过程中，墨盒组件100和喷头维护组件200均可以通过管道与液体切换阀500相连通，同样地，液体切换阀500也可以通过管道与喷头组件400相连通，从而能够更加便于各部件之间的布局。
32.进一步地，为了能够方便向喷头组件400中提供维护液，喷头维护组件200可以包
括依次相连通的维护液腔体210、第一液泵220和第一电磁阀230。此时，维护液腔体210用于储存维护液，第一液泵220用于提供液压力，以使维护液腔体210中的维护液能够较容易地输送至喷头组件400中，第一电磁阀230用于实现喷头维护组件200的输液或关闭，以及防止液体回流，上述结构件能够保证喷头维护组件200较容易地向喷头组件400中提供维护液，也能够提高液体流动的稳定性。
33.相应地，第一电磁阀230与第一液泵220之间还可以设置有过滤器240，过滤器240能够起到过滤维护液的作用，从而防止维护液中的杂质进入喷头组件400中，进而保证喷头组件400的清洁度。当然，维护液腔体210、第一液泵220和第一电磁阀230之间均可以通过管道连通，以便于各部件间的安装以及布局。
34.同样地，墨盒组件100可以包括相连通的墨水储存腔体110、第二液泵120和第二电磁阀130。墨水储存腔体110用于储存墨水，以保证墨水的供应，墨水储存腔体110中可以设置有压力传感器，从而可以实时监控墨水储存腔体110中的墨水，而且，压力传感器可以设置高液位和低液位，当墨水至低液位时提示需要添加墨水，当墨水至高液位时停止往墨水储存腔体110添加墨水；第二液泵120用于提供液压力，以使墨水储存腔体110中的墨水能够较容易地输送至喷头组件400中，第二电磁阀130用于实现墨水储存腔体110中的供墨或停止供墨，以及防止液体回流，上述结构件能够保证墨水储存腔体110较容易地向喷头组件400中提供墨水，也能够提高液体流动的稳定性。当然，上述部件也可以通过管道相连通，以便于各部件的布局。
35.进一步地，墨盒组件100还可以包括脱气件140，脱气件140可以连通于第二电磁阀130与液体切换阀500之间。脱气件140用于排出墨水中的气体，具体地，脱气件140通过负压管施加脱气负压，从而防止进入喷头组件400中的墨水中含气量过高造成喷墨丢帧，以保证打印质量。同时，第二电磁阀130与第二液泵120之间可以设置有过滤器，从而起到过滤墨水的作用，以防止墨水中的杂质进入喷头组件400影响喷头组件400的清洁度，最终能够进一步提升打印质量。
36.本发明公开的实施例中，压力调节组件300还可以包括气体切换阀330，负压回路310和正压回路320可以通过气体切换阀330与喷头组件400相连通。此种情况下，当需要正压与负压进行转换时，仅需调节气体切换阀330，即可快速切换至负压回路310或正压回路320，从而能够提高工作效率，而且此种方式也能够便于各部件之间的装配，也使得打印头系统的结构紧凑型更好。当然，为了便于控制，正压回路320和负压回路310上均可以设置有相应的电磁阀，以便于更好地控制正压和负压的供应。
37.进一步地，本发明实施例公开的打印头系统还可以包括循环墨盒600，喷头组件400可以包括供墨腔体410和喷头420，喷头420可以具有相连通的进液口、出液口和喷嘴，进液口可以与供墨腔体410相连通，出液口可以与循环墨盒600的一端相连通，且出液口可以与循环墨盒600之间设置有第三阀体700，循环墨盒600的另一端可以与墨盒组件100相连通。此种情况下，在打印过程中，可以打开第三阀体700，然后通过循环墨盒600实现墨水的循环，从而能够始终保持喷头420墨路中的墨水及喷嘴表面墨水流动，以进一步防止喷头420堵塞影响打印质量。
38.进一步地，循环墨盒600内还可以安装液位检测传感器，液位检测传感器能够检测循环墨盒600中的液位，当墨水到达液位检测传感器检测位置时，可以将墨水从循环墨盒
600排入墨盒组件100中，以实现墨水更好的循环效果，同时，在循环墨盒600与墨盒组件100之间可以安装循环泵，以便于墨水更好的流动，而且在循环墨盒600和循环泵之间安装过滤器，用以过滤循环墨水的杂质，防止将杂质进一步带入墨盒组件100中。
39.进一步地，正压回路320可以包括总管路321和两个分管路322，两个分管路322的一端均可以与总管路321相连通，其中一个分管路322的另一端可以与气体切换阀330相连通，另一个分管路322的另一端可以连通于出液口与第三阀体700之间。此种情况下，在进行排维护液或墨水的过程中，通过分管路322的设计，不仅能够清理喷嘴处的维护液或墨水，还能够清理出液口的维护液或墨水，从而能够对喷头420实现更好的维护作用，也能够保证喷墨效果。当然，在此种情况下，第三阀体700处于关闭状态，以使分管路322中的正压经过出液口。
40.本发明实施例中，循环墨盒600上可以设置有循环负压管800，循环负压管800可以用于控制循环墨盒600中的负压大小，从而能够起到更好的墨水循环作用。当然，循环负压管800对循环墨盒600施加的负压可以大于喷头墨盒400的负压，从而使得墨水循环效果更好。
41.基于本发明实施例公开的打印头系统，本发明实施例还公开一种3d打印设备，包括上文任意实施例所述的打印头系统。
42.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。