一种3D打印机用打印头结构制造技术

本发明专利技术公开一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体、出料通道、喷头、至少为四个口径大小不一的喷嘴、齿轮槽、固定杆，设在齿轮槽中的第一齿轮，与第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，与第二齿轮连接的驱动电机，与驱动电机连接的微控制器，以及设置在喷头外部的防护装置；出料通道包括均设在机头主体中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。本发明专利技术通过设置多个喷头和喷嘴，并利用伞副齿轮的传动，很好地实现了喷嘴的快速切换，无需更换机头，操作便捷；同时，本发明专利技术通过改进出料通道的结构，从而避免了喷嘴的堵塞，并且防护装置可以对喷头进行保温，保证了打印机的打印速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D打印
，具体涉及一种3D打印机用打印头结构。
技术介绍
目前，基于FDM型的3D打印机一般采用低熔点丝状材料(如ABS塑料丝)作为打印成型材料，而其中的喷头和喷嘴是比较重要的部分，材料在喷头中被加热熔化，然后沿着物件截面轮廓和填充轨迹运动，并挤出材料与胶水粘结，然后在空气中固化。如此一层一层叠加后，即可成型出实体物件。然而，现有的FDM型3D打印机的打印机头普遍存在以下缺陷：(1)打印机头上通常只设有一个喷头和喷嘴，当需要利用不同口径喷嘴来打印产品时，必须更换整个打印机头，如此一来便带来了操作上的不便。(2)在打印过程中，如果中途有暂停，则再继续打印时，容易出现ABS塑料丝无法继续往前送料的现象；究其原因，主要是ABS塑料丝会受热膨胀，然后对外产生作用力，当作用力作用在机头的出料通道内壁上时，出料通道内壁沿其表面垂直方向会给塑料丝一个表面的反作用力，即给予了塑料丝一个较大的摩擦力和挤压力，从而带动塑料丝向出料通道内壁上下两端移动而造成堵塞。(3)喷头使用保温棉包裹，外部缠绕耐高温胶带，不仅外观丑陋，而且如果保温棉包裹不完整，则容易造成温度上升缓慢，使保温出现不稳定的状况，导致胶带脱落，从而影响了打印的速度。综上所述，有必要对现有的3D打印机的打印机头进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种3D打印机用打印头结构，主要解决3D打印机的打印机头存在喷头和喷嘴更换不便、喷嘴出料时容易堵塞、且打印速度易受影响的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体，设置在该机头主体中的出料通道，还包括均布在该机头主体上的喷头，设置在该喷头中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴，开设在机头主体一侧的齿轮槽，贯穿机头主体和齿轮槽的固定杆，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮，与该第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，转轴与该第二齿轮连接的驱动电机，与该驱动电机连接、用于控制其正反转的微控制器，以及设置在喷头外部、用于对其进行保温的防护装置；所述出料通道包括均设置在机头主体中且依次连通的圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔；所述喷嘴与圆柱形缓冲下孔连通。作为优选，所述驱动电机为步进电机。进一步地，所述圆柱形缓冲下孔内径大于圆柱形延长孔内径。具体地说，所述防护装置包括包裹在喷头外部的保温层，以及完全套在该保温层外部的护套。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术在机头主体上设置多个喷头和口径大小不一的喷嘴，并通过伞副齿轮传动的方式带动机头主体及其上的喷头和喷嘴转动，从而在需要更换不同口径大小的喷嘴时，可以实现喷嘴的快速切换，无需更换整个机头，进而大幅方便了打印机的操作。(2)本专利技术通过分段设计出料通道的方式，在圆柱形上孔、圆锥形中孔、圆柱形延长孔和圆柱形缓冲下孔的作用下，ABS塑料丝在圆锥形中孔和圆柱形延长孔中受热膨胀后，其膨胀挤压力作用在锥形的孔壁上时，孔壁将沿其表面向下呈一定的倾斜角度给予塑料丝表面反作用力，如此一来便可减小塑料丝与通道内壁之间形成的摩擦力，并且有利于塑料丝向圆柱形缓冲下孔输送，进而便可以很好地避免发生喷嘴堵塞。(3)本专利技术在喷头上设置防护装置，从而通过护套来确保了保温层的完整性和稳定性，并提高了温度上升的速度，从而不仅保证了喷头的正常使用，而且有效地加快了打印的速度。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为出料防堵通道的结构示意图。其中，附图标记对应的零部件名称为：1-机头主体，2-圆柱形上孔，3-圆锥形中孔，4-圆柱形延长孔，5-圆柱形缓冲下孔，6-喷头，7-喷嘴，8-固定杆，9-第一齿轮，10-第二齿轮，11-驱动电机，12-微控制器，13-保温层，14-护套。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。如图1所示，本专利技术包括机头主体1，设置在该机头主体1中的出料通道，均布在该机头主体上的喷头6，设置在该喷头6中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴7，开设在机头主体1一侧的齿轮槽，贯穿机头主体1和齿轮槽的固定杆8，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮9，与该第一齿轮9啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮10，转轴与该第二齿轮10连接的驱动电机11，以及与该驱动电机11连接、用于控制其正反转的微控制器12。如图2所示，所述出料通道包括均设置在机头主体1中且依次连通的圆柱形上孔2、圆锥形中孔3、圆柱形延长孔4和圆柱形缓冲下孔5；所述喷嘴7与圆柱形缓冲下孔5连通。本实施例中，所述圆柱形缓冲下孔5内径大于圆柱形延长孔4内径，并且所述驱动电机11优选为步进电机。另外，本专利技术还设置防护装置，其用于对喷头6进行保温，具体地说，该防护装置包括包裹在喷头6外部的保温层13，以及完全套在该保温层13外部的护套14。本专利技术安装在3D打印机上，其主要的使用过程为：当打印机需要更换到不同口径的喷嘴时，利用微控制器控制驱动电机正转或反转，驱动第二齿轮转动，第二齿轮转动的同时驱动第一齿轮，继而通过齿轮槽的作用，使机头主体绕固定杆转动，并使机头主体上相应口径的喷嘴转动到合适位置，进而即可完成对喷嘴的更换，其更换方式简单、方便。而通过改进后的出料通道的作用，可以在使用喷嘴进行出料打印时，确保喷嘴不被堵塞。并且，护套的设置保证了保温层的完整性，保证了温度的温度，并提高了温度上升的速度，从而不仅确保了喷头的正常使用，而且有效地加快了打印的速度，其实用性非常高。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。凡是根据上述描述做出各种可能的等同替换或改变，均被认为属于本专利技术的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体(1)，设置在该机头主体(1)中的出料通道，其特征在于：还包括均布在该机头主体上的喷头(6)，设置在该喷头(6)中、且至少为四个口径大小不一的喷嘴(7)，开设在机头主体(1)一侧的齿轮槽，贯穿机头主体(1)和齿轮槽的固定杆(8)，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮(9)，与该第一齿轮(9)啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮(10)，转轴与该第二齿轮(10)连接的驱动电机(11)，与该驱动电机(11)连接、用于控制其正反转的微控制器(12)，以及设置在喷头(6)外部、用于对其进行保温的防护装置；所述出料通道包括均设置在机头主体(1)中且依次连通的圆柱形上孔(2)、圆锥形中孔(3)、圆柱形延长孔(4)和圆柱形缓冲下孔(5)；所述喷嘴(7)与圆柱形缓冲下孔(5)连通。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机用打印头结构，包括机头主体(1)，设置在该机头主体(1)中的出
料通道，其特征在于：还包括均布在该机头主体上的喷头(6)，设置在该喷头(6)中、且
至少为四个口径大小不一的喷嘴(7)，开设在机头主体(1)一侧的齿轮槽，贯穿机头主体
(1)和齿轮槽的固定杆(8)，设置在该齿轮槽中、且与其啮合的第一齿轮(9)，与该第一
齿轮(9)啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮(10)，转轴与该第二齿轮(10)连接的驱动电
机(11)，与该驱动电机(11)连接、用于控制其正反转的微控制器(12)，以及设置在喷
头(6)外部、用于对其进行保温的防护装置；所述出料通道包括均设...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：成都美律科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51