一种螺杆进料式3D打印头制造技术

本发明专利技术涉及一种螺杆进料式3D打印头，包括加热块、喷嘴、切割机构、进料机构和疏通机构，切割机构包括第一壳体和切割组件，切割组件包括齿辊、转轴和第一电机，进料机构包括第二壳体以及设置在第二壳体内的第二电机、第一螺杆、支板、第一限位环、止逆环和第二限位环，疏通机构包括第三电机和第二螺杆，该螺杆进料式3D打印头中，切割机构用于将原料丝捣碎后送入进料机构，使其更易熔化，进料机构利用螺杆的挤压和切割功能将原料送入加热块内，进料机构根据原料的反推力能自动调节进料速率，当喷嘴堵塞时，疏通机构可以将喷嘴疏通。

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆进料式3D打印头
本专利技术涉及3D打印设备领域，特别涉及一种螺杆进料式3D打印头。
技术介绍
随着科学技术的发展，3D打印技术已应用于珠宝、鞋类、工业设计、汽车等多个领域中,3D打印机即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前3D打印头是3D打印机的关键部件，它设置在稳定的行走机构上，用于将原料熔化并挤出。现有的3D打印头的进料方式多采用齿轮进料方式，利用齿轮辅助原料丝进入加热块，并最终从喷嘴喷出，这种方式经常会造成原料丝熔化不充分导致打印成品有瑕疵，或者未熔化的原料丝会直接堵塞喷嘴，而现在的3D打印头在喷嘴堵塞后需要人工疏通，十分麻烦。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种螺杆进料式3D打印头。本专利技术解决问题所采用的技术方案是：一种螺杆进料式3D打印头，包括加热块、喷嘴、切割机构、进料机构和疏通机构；所述加热块的一侧设有第一进料口，所述加热块的底部设有第一出料口，所述加热块的内部设有第一通道，所述第一进料口通过第一通道与第一出料口连通，所述喷嘴的顶部设有第二进料口，所述喷嘴的底部设置第二出料口，所述喷嘴的内部设有第二通道，所述第二进料口通过第二通道与第二出料口连通，所述喷嘴设置在加热块的下方，所述第一出料口与第二进料口连通，所述切割机构位于进料机构的上方，所述进料机构的一端穿过第一进料口伸入第一通道内，所述疏通机构设置在加热块上，所述疏通机构的一端穿过加热块伸入第二通道内；所述切割机构包括第一壳体和切割组件，所述第一壳体的顶部设有第三进料口，所述第一壳体的底部设有第三出料口，所述切割组件包括齿辊、转轴和第一电机，所述转轴水平设置在第一壳体内，所述转轴的两端均通过轴承与第一壳体连接，所述齿辊套设在转轴上，所述第一电机设置在第一壳体的外壁上，所述第一电机与转轴同轴设置且传动连接，所述切割组件有两个，两个切割组件对称设置；所述进料机构包括第二壳体以及设置在第二壳体内的第二电机、第一螺杆、支板、第一限位环、止逆环和第二限位环，所述第二壳体的形状为圆柱体，所述第二壳体水平设置，所述第二壳体的一端穿过第一进料口伸入加热块内，所述第二壳体的一端设有开口，所述第二壳体通过开口与加热块连通，所述支板的形状为圆盘形，所述支板的周缘与第二壳体的内壁抵靠，所述支板与第二壳体滑动连接，所述第二电机设置在支板上，所述第二电机的输出轴与支板同轴设置且滑动连接，所述第一螺杆与第二壳体匹配，所述第一螺杆的一端与第二电机的输出轴同轴设置且传动连接，所述第一螺杆的另一端位于加热块内且依次套设有第一限位环、止逆环和第二限位环，所述第一限位环的外径小于第二壳体的内径，所述止逆环的外径等于第二壳体的内径，所述止逆环的内径大于第一螺杆的直径，所述止逆环与第二壳体的内壁滑动连接，所述第一限位环和第二限位环的外径均大于止逆环的内径，所述第二壳体的上端设有第四进料口，所述第四进料口与第三出料口连通了；所述疏通机构包括第三电机和第二螺杆，所述第三电机设置在加热块的顶部，所述第三电机的输出轴竖直向下设置，所述第三电机的输出轴与第二螺杆同轴设置且传动连接，所述第二螺杆的一端穿过加热块伸入第二通道内。作为优选，为了防止热传导，所述第二壳体上套设有水冷块，所述水冷块内设有水冷通道，所述第一壳体的一侧设有水箱，所述水箱的底部设有水泵，所述水泵与水箱连通，所述水冷通道的一端与水泵连通，所述水冷通道的另一端与水箱连通。作为优选，为了给水冷块更好地散热，所述水冷块上均匀设有若干翅片。作为优选，为了提高导热能力，所述水冷块的制作材料为铜。作为优选，为了提高散热能力，所述翅片的制作材料为铝合金。作为优选，为了更精确地控制喷嘴的温度，所述喷嘴上设有温度传感器。作为优选，为了提高温度传感器的测量范围，所述温度传感器为热电偶温度传感器。作为优选，为了当喷嘴堵塞或进料过快时，自动启动疏通机构或减慢进料速度，所述第二壳体的内壁设有力传感器，所述支板的一侧通过弹簧与力传感器连接，所述第二电机和第三电机均与力传感器电连接，所述弹簧水平设置，所述弹簧和第一螺杆分别位于支板的两侧。当进料速度过快时，原料将止逆环反推至与第一限位环抵靠，并将第一螺杆往与进料方向相反的方向推，此时支板压缩弹簧，力传感器接受到信号时，控制第二电机的转速，如果是由于喷嘴堵塞引起的，则启动疏通机构。作为优选，为了提高导热能力，所述喷嘴的制作材料为铜。作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。本专利技术的有益效果是，该螺杆进料式3D打印头设计巧妙，可行性高，切割机构用于将原料丝捣碎后送入进料机构，使其更易熔化，进料机构利用螺杆的挤压和切割功能将原料送入加热块内，进料机构根据原料的反推力能自动调节进料速率，当喷嘴堵塞时，疏通机构可以将喷嘴疏通。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的一种螺杆进料式3D打印头的结构示意图。图2是图1的A部放大图。图3是本专利技术的一种螺杆进料式3D打印头的喷嘴与加热块的连接示意图。图4是本专利技术的一种螺杆进料式3D打印头的切割机构的俯视图。图中：1.加热块，2.喷嘴，3.第一进料口，4.第一出料口，5.第一通道，6.第二进料口，7.第二出料口，8.第二通道，9.第一壳体，10.第三进料口，11.第三出料口，12.齿辊，13.转轴，14.第一电机，15.第二壳体，16.第二电机，17.第一螺杆，18.支板，19.第一限位环，20.止逆环，21.第二限位环，22.第四进料口，23.第三电机，24.第二螺杆，25.水冷块，26.水箱，27.水泵，28.温度传感器,29.力传感器,30.弹簧。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1-4所示，一种螺杆进料式3D打印头，包括加热块1、喷嘴2、切割机构、进料机构和疏通机构；所述加热块1的一侧设有第一进料口3，所述加热块1的底部设有第一出料口4，所述加热块1的内部设有第一通道5，所述第一进料口3通过第一通道5与第一出料口4连通，所述喷嘴2的顶部设有第二进料口6，所述喷嘴2的底部设置第二出料口7，所述喷嘴2的内部设有第二通道8，所述第二进料口6通过第二通道8与第二出料口7连通，所述喷嘴2设置在加热块1的下方，所述第一出料口4与第二进料口6连通，所述切割机构位于进料机构的上方，所述进料机构的一端穿过第一进料口3伸入第一通道5内，所述疏通机构设置在加热块1上，所述疏通机构的一端穿过加热块1伸入第二通道8内；所述切割机构包括第一壳体9和切割组件，所述第一壳体9的顶部设有第三进料口10，所述第一壳体9的底部设有第三出料口11，所述切割组件包括齿辊12、转轴13和第一电机14，所述转轴13水平设置在第一壳体9内，所述转轴13的两端均通过轴承与第一壳体9连接，所述齿辊12套设在转轴13上，所述第一电机14设置在第一壳体9的外壁上，所述第一电机14与转轴13同轴设置且传动连接，所述切割组件有两个，两个切割组件对称设置；所述进料机构包括第二壳体15以及设置在第二壳体15内的第二电机16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆进料式3D打印头，其特征在于，包括加热块(1)、喷嘴(2)、切割机构、进料机构和疏通机构；所述加热块(1)的一侧设有第一进料口(3)，所述加热块(1)的底部设有第一出料口(4)，所述加热块(1)的内部设有第一通道(5)，所述第一进料口(3)通过第一通道(5)与第一出料口(4)连通，所述喷嘴(2)的顶部设有第二进料口(6)，所述喷嘴(2)的底部设置第二出料口(7)，所述喷嘴(2)的内部设有第二通道(8)，所述第二进料口(6)通过第二通道(8)与第二出料口(7)连通，所述喷嘴(2)设置在加热块(1)的下方，所述第一出料口(4)与第二进料口(6)连通，所述切割机构位于进料机构的上方，所述进料机构的一端穿过第一进料口(3)伸入第一通道(5)内，所述疏通机构设置在加热块(1)上，所述疏通机构的一端穿过加热块(1)伸入第二通道(8)内；所述切割机构包括第一壳体(9)和切割组件，所述第一壳体(9)的顶部设有第三进料口(10)，所述第一壳体(9)的底部设有第三出料口(11)，所述切割组件包括齿辊(12)、转轴(13)和第一电机(14)，所述转轴(13)水平设置在第一壳体(9)内，所述转轴(13)的两端均通过轴承与第一壳体(9)连接，所述齿辊(12)套设在转轴(13)上，所述第一电机(14)设置在第一壳体(9)的外壁上，所述第一电机(14)与转轴(13)同轴设置且传动连接，所述切割组件有两个，两个切割组件对称设置；所述进料机构包括第二壳体(15)以及设置在第二壳体(15)内的第二电机(16)、第一螺杆(17)、支板(18)、第一限位环(19)、止逆环(20)和第二限位环(21)，所述第二壳体(15)的形状为圆柱体，所述第二壳体(15)水平设置，所述第二壳体(15)的一端穿过第一进料口(3)伸入加热块(1)内，所述第二壳体(15)的一端设有开口，所述第二壳体(15)通过开口与加热块(1)连通，所述支板(18)的形状为圆盘形，所述支板(18)的周缘与第二壳体(15)的内壁抵靠，所述支板(18)与第二壳体(15)滑动连接，所述第二电机(16)设置在支板(18)上，所述第二电机(16)的输出轴与支板(18)同轴设置且滑动连接，所述第一螺杆(17)与第二壳体(15)匹配，所述第一螺杆(17)的一端与第二电机(16)的输出轴同轴设置且传动连接，所述第一螺杆(17)的另一端位于加热块(1)内且依次套设有第一限位环(19)、止逆环(20)和第二限位环(21)，所述第一限位环(19)的外径小于第二壳体(15)的内径，所述止逆环(20)的外径等于第二壳体(15)的内径，所述止逆环(20)的内径大于第一螺杆(17)的直径，所述止逆环(20)与第二壳体(15)的内壁滑动连接，所述第一限位环(19)和第二限位环(21)的外径均大于止逆环(20)的内径，所述第二壳体(15)的上端设有第四进料口(22)，所述第四进料口(22)与第三出料口(11)连通了；所述疏通机构包括第三电机(23)和第二螺杆(24)，所述第三电机(23)设置在加热块(1)的顶部，所述第三电机(23)的输出轴竖直向下设置，所述第三电机(23)的输出轴与第二螺杆(24)同轴设置且传动连接，所述第二螺杆(24)的一端穿过加热块(1)伸入第二通道(8)内。...

【技术特征摘要】
1.一种螺杆进料式3D打印头，其特征在于，包括加热块(1)、喷嘴(2)、切割机构、进料机构和疏通机构；所述加热块(1)的一侧设有第一进料口(3)，所述加热块(1)的底部设有第一出料口(4)，所述加热块(1)的内部设有第一通道(5)，所述第一进料口(3)通过第一通道(5)与第一出料口(4)连通，所述喷嘴(2)的顶部设有第二进料口(6)，所述喷嘴(2)的底部设置第二出料口(7)，所述喷嘴(2)的内部设有第二通道(8)，所述第二进料口(6)通过第二通道(8)与第二出料口(7)连通，所述喷嘴(2)设置在加热块(1)的下方，所述第一出料口(4)与第二进料口(6)连通，所述切割机构位于进料机构的上方，所述进料机构的一端穿过第一进料口(3)伸入第一通道(5)内，所述疏通机构设置在加热块(1)上，所述疏通机构的一端穿过加热块(1)伸入第二通道(8)内；所述切割机构包括第一壳体(9)和切割组件，所述第一壳体(9)的顶部设有第三进料口(10)，所述第一壳体(9)的底部设有第三出料口(11)，所述切割组件包括齿辊(12)、转轴(13)和第一电机(14)，所述转轴(13)水平设置在第一壳体(9)内，所述转轴(13)的两端均通过轴承与第一壳体(9)连接，所述齿辊(12)套设在转轴(13)上，所述第一电机(14)设置在第一壳体(9)的外壁上，所述第一电机(14)与转轴(13)同轴设置且传动连接，所述切割组件有两个，两个切割组件对称设置；所述进料机构包括第二壳体(15)以及设置在第二壳体(15)内的第二电机(16)、第一螺杆(17)、支板(18)、第一限位环(19)、止逆环(20)和第二限位环(21)，所述第二壳体(15)的形状为圆柱体，所述第二壳体(15)水平设置，所述第二壳体(15)的一端穿过第一进料口(3)伸入加热块(1)内，所述第二壳体(15)的一端设有开口，所述第二壳体(15)通过开口与加热块(1)连通，所述支板(18)的形状为圆盘形，所述支板(18)的周缘与第二壳体(15)的内壁抵靠，所述支板(18)与第二壳体(15)滑动连接，所述第二电机(16)设置在支板(18)上，所述第二电机(16)的输出轴与支板(18)同轴设置且滑动连接，所述第一螺杆(17)与第二壳体(15)匹配，所述第一螺杆(17)的一端与第二电机(16)的输出轴同轴设置且传动连接，所述第一螺杆(17)的另一端位于加热块(1)内且依次套设有第一限位环...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐宽宽，
申请(专利权)人：深圳市玖品空气净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44