一种用于固定3D打印机喷头的连接装置及具有其的3D打印系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于固定3D打印机喷头的连接装置。一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其中，包括喷头固定座、用于将所述喷头固定座固定在3D打印系统上的喷头固定座安装板、以及设于3D打印机喷头本体上且与所述喷头固定座配合的第一安装面和第二安装面，所述喷头固定座设在所述喷头固定座安装板上，所述喷头固定座安装板及喷头固定座与所述第一安装面及第二安装面之间设有用于将所述喷头本体连接在所述喷头固定座上的连接定位装置。本发明专利技术还提供一种具有上述连接装置的3D打印系统。本发明专利技术能够实现兼容性安装和固定不同规格的喷头，当喷头采用与喷头固定座结构相配合的连接结构时可以保证喷头按照相同等级的定位精度进行安装并方便拆卸更换。

A connecting device for fixing a 3D printer nozzle and a 3D printing system thereof

The invention provides a connecting device for fixing a 3D printer nozzle. A connecting device for fixing a 3D printer nozzle includes a nozzle fixing base, a nozzle fixing base mounting plate for fixing the nozzle fixing base on the 3D printing system, a first mounting surface and a second mounting surface arranged on the 3D printer nozzle body and matched with the nozzle fixing base. The nozzle fixing base is arranged on the nozzle fixing base mounting plate A connecting and positioning device for connecting the nozzle body to the nozzle fixing base is arranged between the nozzle fixing base mounting plate and the nozzle fixing base, the first mounting surface and the second mounting surface. The invention also provides a 3D printing system with the connection device. The invention can realize compatibility installation and fixation of different specifications of sprayers. When the sprayer adopts the connection structure matching with the sprayer fixed base structure, it can ensure that the sprayer is installed according to the same level of positioning accuracy and is convenient for removal and replacement.

【技术实现步骤摘要】
一种用于固定3D打印机喷头的连接装置及具有其的3D打印系统
本专利技术涉及3D打印
，更具体地，涉及一种用于固定3D打印机喷头的连接装置及具有其的3D打印系统。
技术介绍
区别于航空航天领域的金属粉末3D打印技术以及手板快速制造领域的高分子粉末或树脂3D打印技术，生物3D打印技术的发展中一直面临着打印材料不唯一且材料性能迥异的难题，这就导致单一喷头很难完全兼容所有材料的打印。喷头个性化和定制化是生物3D打印技术发展的必然趋势，随着专用喷头的不断升级，如何对多种喷头制定相同的标准以满足在同一套生物打印机上兼容不同规格的喷头成为推动该技术向前发展的瓶颈。目前固定喷头的方案多采用螺栓完全固定的方式实现各类喷头的固定和定位，当采用此类方式固定时，喷头与喷头固定座之间为唯一确定关系，受限于喷头结构的限制，喷头固定座的对应定位位置和固定孔位是唯一的，导致每个喷头固定座只能固定特定喷头而不能兼容其余规格喷头的挂载。
技术实现思路
为克服现有3D打印机的喷头固定座只能固定单一喷头而不能兼容其余规格喷头的挂载的不足，本专利技术提供一种用于固定3D打印机喷头的连接装置及具有其的3D打印系统。本专利技术能够实现兼容性安装和固定不同规格的喷头，当喷头采用与喷头固定座相配合的固定结构时可以保证喷头按照相同等级的定位精度进行安装并方便拆卸更换。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其中，包括喷头固定座、用于将所述喷头固定座固定在3D打印系统上的喷头固定座安装板、以及设于3D打印机喷头本体上的第一安装面和第二安装面，所述第一安装面和第二安装面分别与所述喷头固定座安装板及喷头固定座相配合，所述喷头固定座安装板及喷头固定座与所述第一安装面及第二安装面之间设有连接定位装置。所述连接定位装置具有三维定位功能，将所述喷头本体连接在所述喷头固定座上。这样，固定喷头的连接装置中，第一安装面和第二安装面是设置在喷头本体上的，而与第一安装面和第二安装面配合的喷头固定座安装板及喷头固定座是独立于喷头本体设置的；也就是说，固定喷头的连接装置是分布在两个独立单元上的，连接装置中所有位于喷头本体的部分(母头)采用统一的标准结构，所有位于喷头固定座及喷头固定座安装板的部分(公头)采用匹配母头结构的设计，这样就可以使得具有不同打印功能但具有相同母头结构的喷头可以兼容性的切换安装到同一个喷头固定座上。进一步的，所述连接定位装置包括设在所述喷头固定座顶面上的导向杆，设在所述第二安装面上且与所述导向杆相配合的导向孔，设在所述喷头固定座顶面上方的喷头固定座安装板上的弹性定位销，以及设在所述第一安装面上且与所述弹性定位销相配合的凹槽。喷头的连接装置采用公母头独立分开的方案时，需要考虑喷头安装切换的方便操作以及定位的准确性，在本专利技术中，使用导向杆与导向孔结构之间的装配实现三维平面内的两个平面自由度的约束，通过平行布置两组导向杆和导向孔实现三维空间内的三个旋转自由度的约束，剩余的一个平面自由度可以在轴孔配合到位后依靠弹性定位销完成约束。通过以上的约束可以实现喷头在三维空间的精确定位。进一步的，所述第一安装面与第二安装面相互垂直，所述喷头固定座顶面与所述喷头固定座安装板设有弹性定位销的侧面相互垂直。所述导向杆的数量至少为两个，所述各导向杆同平面且相互平行设置；所述弹性定位销的数量至少为两个，所述各弹性定位销同平面且相互平行设置。这样可以保证打印过程中喷头与喷头固定座保持稳定的连接。本专利技术中，在安装喷头时，把喷头本体第二安装面上的导向孔对准喷头固定座顶面上的导向杆，保持同轴推入直至喷头固定座安装板上的弹性定位销嵌入喷头本体第一安装面的凹槽，整个安装过程完成。按相同路径反向操作即可完成喷头的拆卸。在拆装过程中共同存在一个喷头本体与喷头固定座的接触面，为了保证喷头与主板的控制通信和驱动稳定，本专利技术中将3D打印系统的主板与喷头之间的所有线路进行拆分，把所有线路分别集成布置在喷头本体内部和喷头固定座内部，从而避免线路外露引起的磨损和折损现象。为保证拆分后的线路在公共接触面的稳定连接，本专利技术提供了如下两种连接方式：第一种，所述喷头固定座包括底座和盖合在所述底座上的顶盖，所述喷头固定座内部设有与3D打印系统主板端线缆连接的母接头，所述顶盖上与所述母接头对应的位置设有通孔，所述第二安装面上设有与所述母接头相配合的且与喷头端线缆连接的公接头，喷头与喷头固定座连接时，所述公接头插入到所述母接头中。所述母接头包括压线槽、尾端插设在所述压线槽内的膜片母头、以及设在所述压线槽上用于压紧膜片母头尾端的第一紧定螺丝，所述主板端线缆伸入到所述压线槽中膜片母头尾端下方，通过拧紧第一紧定螺丝实现主板端线缆与所述膜片母头的连接。所述公接头包括膜片公头，所述膜片公头上设有供线缆插入的槽孔，所述槽孔内设有第二紧定螺丝，所述喷头端线缆插入所述槽孔，通过拧紧第二紧定螺丝实现喷头端线缆与所述膜片公头的连接。第二种，所述喷头固定座顶面上设有与3D打印系统主板端线缆连接的伸缩母头，所述第二安装面上设有与所述伸缩母头相配合的且与喷头端线缆连接的伸缩公头，喷头与喷头固定座连接后，伸缩公头的弹性收缩产生的预紧力紧紧抵住伸缩母头并保持稳定连接。这种连接方式仅仅适用于喷头温度不超过焊接线缆与接头时使用的焊锡熔点的情况，若超过焊锡熔点，在喷头拆装以及喷头工作时会出现线缆连接中断的问题。进一步的，所述喷头本体与所述喷头固定座连接后，所述第一安装面与所述喷头固定座安装板之间保留一定的缝隙间距，所述缝隙间距≥0.5mm。由于高温喷头在工作时会产生高温，该缝隙可以很好的隔绝喷头的热量向其余部件的热传递，既是对其余受温度变化敏感部件的保护也是对高温喷头保温能力的提升。进一步的，所述弹性定位销为球头定位销。进一步的，所述喷头固定座采用绝热性能良好的非金属材料制成。既能够保证喷头温度不易传递损失又保护了靠近喷头的元器件不受高温影响。一种3D打印系统，其中，包括上述的3D打印机喷头的连接装置，该3D打印系统的喷头通过所述连接装置与该3D打印系统连接。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将固定喷头的连接装置分布在喷头固定座以及喷头本体两个独立单元上，所有位于喷头本体的部分(母头)采用统一的标准结构，所有位于喷头固定座的部分(公头)采用匹配母头结构的设计，这样就可以使得具有不同打印功能但具有相同母头的喷头可以兼容性的切换安装到同一个喷头固定座上。本专利技术使用导向杆与导向孔结构之间的装配实现三维平面内的两个平面自由度的约束，通过平行布置两组导向杆和导向孔实现三维空间内的三个旋转自由度的约束，剩余的一个平面自由度可以在轴孔配合到位后依靠弹性定位销完成约束。通过以上的约束可满足任何采用相同连接装置喷头的快速拆卸、平稳固定和精确定位。本专利技术提供了膜片式公母接头和伸缩压接式公母接头两种连接方式来实现喷头端与主板端之间的通讯连接，可以避免喷头反复拆装造成触点磨损引起喷头与主板之间的通讯不稳定现象；另外，膜片式公母接头还可以避免本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其特征在于，包括喷头固定座(1)、用于将所述喷头固定座(1)固定在3D打印系统上的喷头固定座安装板(2)、以及设于3D打印机喷头本体上的第一安装面(3)和第二安装面(4)，所述第一安装面(3)和第二安装面(4)分别与所述喷头固定座安装板(2)及喷头固定座(1)相配合，所述喷头固定座安装板(2)及喷头固定座(1)与所述第一安装面(3)及第二安装面(4)之间设有连接定位装置，所述连接定位装置将所述喷头本体连接在所述喷头固定座(1)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其特征在于，包括喷头固定座(1)、用于将所述喷头固定座(1)固定在3D打印系统上的喷头固定座安装板(2)、以及设于3D打印机喷头本体上的第一安装面(3)和第二安装面(4)，所述第一安装面(3)和第二安装面(4)分别与所述喷头固定座安装板(2)及喷头固定座(1)相配合，所述喷头固定座安装板(2)及喷头固定座(1)与所述第一安装面(3)及第二安装面(4)之间设有连接定位装置，所述连接定位装置将所述喷头本体连接在所述喷头固定座(1)上。


2.根据权利要求1所述的一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其特征在于，所述连接定位装置包括设在所述喷头固定座(1)顶面上的导向杆(5)，设在所述第二安装面(4)上且与所述导向杆(5)相配合的导向孔(6)，设在所述喷头固定座(1)顶面上方的喷头固定座安装板(2)上的弹性定位销(7)，以及设在所述第一安装面(3)上且与所述弹性定位销(7)相配合的凹槽(8)。


3.根据权利要求2所述的一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其特征在于，所述第一安装面(3)与第二安装面(4)相互垂直，所述喷头固定座(1)顶面与所述喷头固定座安装板(2)设有弹性定位销(7)的侧面相互垂直。


4.根据权利要求1所述的一种用于固定3D打印机喷头的连接装置，其特征在于，所述喷头固定座(1)包括底座(11)和盖合在所述底座(11)上的顶盖(12)，所述喷头固定座(1)内部设有与3D打印系统主板端线缆(16)连接的母接头，所述顶盖(12)上与所述母接头对应的位置设有通孔，所述第二安装面(4)上设有与所述母接头相配合的且与喷头端线缆(17)连接的公接头，喷头与喷头固定座(1)连接时，所述公接头穿过通孔插入到所述母接头中。


5.根据权利要求4所述的一种用于固定3D打印机喷头的连接装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传杰，袁玉宇，
申请(专利权)人：广州迈普再生医学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44