一种用于3D打印机的多功能喷头制造技术

本发明专利技术提供了一种用于3D打印机的多功能喷头，包括支架及设于支架上的喷嘴组件、加热组件、送料组件、散热组件及检测组件；其中，喷嘴组件包括喷嘴和喉管，加热组件设于喷嘴和喉管之间，用于加热喷嘴融腔；送料组件包括打印丝导管、挤出机齿轮、与挤出机齿轮相匹配的转轮及用于驱动挤出机齿轮的驱动电机，打印丝导管、喉管和喷嘴的轴线在同一直线上，挤出机齿轮和转轮设于打印丝导管和喉管之间，用于将打印丝从打印丝导管送入喉管；散热组件用于冷却所述喉管，检测组件用于检测打印丝导管内有无打印丝穿过以及转轮是否旋转。该喷头集合了进丝、卡丝/断丝检测、自动测高及调平功能，且具有体积小、重量轻、进丝力度大、打印材质适应性强等优点。

A multi-function nozzle for 3D printer

The invention provides a multifunctional nozzle for 3D printer, which comprises a bracket arranged on the bracket and the nozzle assembly, a heating component, feeding assembly, radiating assembly and testing module; the nozzle assembly includes a nozzle and throat, the heating component is arranged on the nozzle and throat nozzle used for heating, melting and feeding assembly includes a cavity; print wire extruder, wheel gear, matching with the extruder gear and the drive motor for driving gear extrusion machine, printing wire conduits, pipes and the axis of the nozzle in the same line, between the extruder gear and the runner in print wire and pipes used to print wire from the print wire catheter into the throat; the radiating component for cooling the pipes, detection component for detecting the print wire catheter has no hit through and India's rotating wheel. The nozzle set into wire, Cathy / broken wire detection, automatic measurement and adjustment function, and has the advantages of small size, light weight, high strength, material feeding printing adaptability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印机的多功能喷头
本专利技术涉及3D打印设备领域，具体涉及一种用于3D打印机的多功能喷头。
技术介绍
3D打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术分为3DP技术、FDM熔融层积成型技术、SLA立体平版印刷技术、SLS选区激光烧结等。FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。目前基于FDM原理的3D打印机在使用中经常会碰到以下问题：①打印过程中因送丝轮打滑造成喷头不出丝或出丝断断续续；②料盘打印丝断丝或打印丝供应不足导致的打印失败；③进丝电机扭矩不足导致的卡丝；④喷头体积大、过重导致的整机不稳，模型打印质量不好等问题；⑤维修不便；⑥测高及调平模块过于复杂且结构存在缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种用于3D打印机的多功能喷头，集合了进丝、打印丝卡丝检测、打印丝断丝检测、自动测高及调平功能，且具有体积小、重量轻、进丝力度大、打印材质适应性强等优点。为解决上述问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于3D打印机的多功能喷头，包括支架及设于支架上的喷嘴组件、加热组件、送料组件、散热组件及检测组件；其中，所述喷嘴组件包括喷嘴和喉管，所述加热组件设于喷嘴和喉管之间，用于加热喷嘴融腔；所述送料组件包括打印丝导管、挤出机齿轮、与挤出机齿轮相匹配的转轮及用于驱动挤出机齿轮的驱动电机，所述打印丝导管、喉管和喷嘴的轴线在同一直线上，所述挤出机齿轮和转轮设于打印丝导管和喉管之间，用于将打印丝从打印丝导管送入喉管；所述散热组件用于冷却所述喉管，所述检测组件用于检测打印丝导管内有无打印丝穿过以及所述转轮是否旋转。进一步的，所述驱动电机通过齿轮组连接所述挤出机齿轮，所述齿轮组包括小直齿轮和大直齿轮，所述小直齿轮与电机输出轴紧配合，并按照一定传动比与大直齿轮啮合，所述大直齿轮与所述挤出机齿轮紧配合。优选的，所述小直齿轮与大直齿轮的传动比为3:1。进一步的，所述检测组件包括固定于支架上的电路板及设于电路板上的打印丝检测单元和转轮检测单元，其中，所述打印丝检测单元为设于电路板上的限位开关，所述打印丝导管的侧壁上开有缺口，所述限位开关通过该缺口进入打印丝导管，以检测打印丝导管内有无打印丝穿过。进一步的，所述转轮检测单元为设于电路板上与转轮端面相对应的光学传感器，所述转轮端面设有易于检测的条纹或图案。进一步的，所述转轮通过位置调节机构安装于所述支架上，所述转轮通过位置调节机构安装于所述支架上，所述位置调节机构用于调节转轮与挤出机齿轮之间的径向距离，包括转轮压杆、调节螺母、调节螺钉及弹簧；其中，所述转轮通过轴承固定安装于转轮压杆的一端，所述转轮压杆间隙活动安装于电机输出轴上，所述弹簧设于转轮压杆的另一端和调节螺母之间；所述调节螺母和调节螺钉与设于支架上的内槽配合，使调节螺母在调节螺钉的自旋转带动下沿轴向滑动，调节弹簧的压紧程度，实现转轮对打印丝径向压力的调节。进一步的，还包括测高调节机构，所述测高调节机构包括设有压力传感器的测压块，所述喉管固定于测压块的一端，所述测压块的另一端固定于支架上。进一步的，所述加热组件包括设于喷嘴和喉管之间的加热块及设于加热块侧面的加热装置和测温装置。进一步的，所述散热组件包括设于喉管外侧的散热片和用于冷却所述散热片的风扇。进一步的，所述散热组件还包括风道件，所述风道件固定于风扇出风口处，用于对风扇出风口的风向进行分流变向，一部分吹向散热件，另一部分吹向喷嘴下方本专利技术的有益效果为：本专利技术的喷头集进丝检测、卡丝检测、自动测高及调平等功能于一体，且与平常的喷头比较具有体积小、重量轻、功能多、材料适应性强、拆装方便等优点，可及时检测出打印过程中出现卡丝、滑丝、断丝等突发情况，以便及时进行维护。同时，其进丝结构较普通喷头而言进丝力度大，可有效避免由于电机扭矩小而造成的卡丝现象，且进丝过程由风扇及时对散热片降温，以免热量传至喉管处，有效避免了进丝过程出现的由于进丝阻力大而造成的卡丝、滑丝现象，从而有效解决了打印过程由于喷头因素而导致打印失败的问题。附图说明图1为本专利技术的多功能喷头较佳实施例的结构示意图。图2为图1中实施例另一侧的结构示意图。图3为图1实施例中部分组件的结构示意图。图4为图1中实施例的整体爆炸图。附图标记说明：1-喷嘴；2-加热块；3-电机；4-打印丝；5-喉管；6-散热片；7-小直齿轮；8-大直齿轮；9-检测丝转轮；10-轴承；11-保持架；12-电路板；13-端盖；14-转轮压杆；15-螺钉；16-螺母；17-风扇；18-螺钉；19-轴承；20-打印丝导管；21-连接架；22-风道；23-螺钉；24-挤出机齿轮；25-压簧；26-螺钉；27-测压块；28-加热装置；29-垫柱；30-螺钉；31,32-螺钉；33-测温装置；34,35-螺钉；36-缺口。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。如图1-4为本专利技术的用于3D打印机的多功能喷头较佳实施例的结构示意图。如图所示，其包括电机3、小直齿轮7、大直齿轮8、挤出机齿轮24、保持架11、电路板12、端盖13、转轮9、转轮压杆14、压簧25、打印丝导管20、测压块27、喉管5、散热片6、加热块2、喷嘴1、风扇17、风道22、连接架21等零件，保持架11、端盖13和连接架21组成支架，电路板12安装于支架内。其中，电机3与小直齿轮7依靠平面紧配合，小直齿轮7与大直齿轮8按照一定传动比进行啮合，优选传动比为3:1；大直齿轮8与挤出机齿轮24紧配合。挤出机齿轮24两侧装配有轴承10，一侧轴承与保持架11紧配合，另一侧与端盖13紧配合，螺钉30可穿过端盖13、挤出机齿轮24、保持架11等零件固定在电机3上，在电机3的驱动下实现挤出机齿轮24转动以驱动打印丝4进丝的目的。由于打印丝4进丝速度与电机3最大扭矩的转速存在一定的速度差，进行一定传动比的传动结构设计使电机3驱动过程处在最优曲线内，实现最大扭矩进丝的目的。转轮9与轴承19紧配合，通过螺钉18使轴承19固定在转轮压杆14上，转轮压杆14可与电机3输出轴间隙配合，转轮压杆14一端与小直齿轮7端面接触，另一端与端盖13上伸出的套管接触，限制了转轮压杆14的轴向滑动，从而实现了其可绕电机3输出轴进行转动。转轮压杆14另一端使压簧25压在其凸点处，调节螺母16、调节螺钉15与保持架11内槽配合，可使调节螺母16滑动而不可进行旋转，调节螺钉15转动而不可进行滑动，通过保持架11端面的过孔调节压簧25的压紧程度，从而实现转轮9对打印丝4的径向压力，可针对不同材质的打印丝4进行压力调节，增加打印丝4材质适应性。转轮9端面贴有黑白相间的纸带，其正对面焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印机的多功能喷头，其特征在于：包括支架及设于支架上的喷嘴组件、加热组件、送料组件、散热组件及检测组件；其中，所述喷嘴组件包括喷嘴和喉管，所述加热组件设于喷嘴和喉管之间，用于加热喷嘴融腔；所述送料组件包括打印丝导管、挤出机齿轮、与挤出机齿轮相匹配的转轮及用于驱动挤出机齿轮的驱动电机，所述打印丝导管、喉管和喷嘴的轴线在同一直线上，所述挤出机齿轮和转轮设于打印丝导管和喉管之间，用于将打印丝从打印丝导管送入喉管；所述散热组件用于冷却所述喉管，所述检测组件用于检测打印丝导管内有无打印丝穿过以及所述转轮是否旋转。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印机的多功能喷头，其特征在于：包括支架及设于支架上的喷嘴组件、加热组件、送料组件、散热组件及检测组件；其中，所述喷嘴组件包括喷嘴和喉管，所述加热组件设于喷嘴和喉管之间，用于加热喷嘴融腔；所述送料组件包括打印丝导管、挤出机齿轮、与挤出机齿轮相匹配的转轮及用于驱动挤出机齿轮的驱动电机，所述打印丝导管、喉管和喷嘴的轴线在同一直线上，所述挤出机齿轮和转轮设于打印丝导管和喉管之间，用于将打印丝从打印丝导管送入喉管；所述散热组件用于冷却所述喉管，所述检测组件用于检测打印丝导管内有无打印丝穿过以及所述转轮是否旋转。2.如权利要求1所述的用于3D打印机的多功能喷头，其特征在于：所述驱动电机通过齿轮组连接所述挤出机齿轮，所述齿轮组包括小直齿轮和大直齿轮，所述小直齿轮与电机输出轴紧配合，并按照一定传动比与大直齿轮啮合，所述大直齿轮与所述挤出机齿轮紧配合。3.如权利要求2所述的用于3D打印机的多功能喷头，其特征在于：所述小直齿轮与大直齿轮的传动比为3:1。4.如权利要求1所述的用于3D打印机的多功能喷头，其特征在于：所述检测组件包括固定于支架上的电路板及设于电路板上的打印丝检测单元和转轮检测单元，其中，所述打印丝检测单元为设于电路板上的限位开关，所述打印丝导管的侧壁上开有缺口，所述限位开关通过该缺口进入打印丝导管，以检测打印丝导管内有无打印丝穿过。5.如权利要求4所述的用于3D打印机的多功能喷头，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚立伟，赵岩，
申请(专利权)人：杭州先临三维科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33