一种多喷嘴喷头微滴喷射设备制造技术

本发明专利技术公开了一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，包括多喷嘴喷头、工作台、XY轴移动装置、Z轴移动装置、溶液箱、支撑架以及控制系统；该多喷嘴喷头安装在Z轴移动装置上，且其位于该工作台上方，该工作台安装在XY轴移动装置；该支撑架用于安装各部件；所述的多喷嘴喷头包括主体、芯轴、电机及多喷嘴结构，其内容设有由溶液流入孔、环槽、溶液流出孔及喷嘴通道组成若干溶液通道，溶液通道的出口设有喷嘴，各喷嘴环形均布设置。这种外部固定内部旋转的设计，使溶液输入口固定，而输出端以旋转方式进行喷涂材料更换，简化了传统多喷头机构的复杂性，操作简单，又可避免传统多喷头装置在喷头转换过程中出现的溶液供给管扭管和定位不准等诸多问题。

A micro drop spraying device of multi nozzle nozzle

【技术实现步骤摘要】
一种多喷嘴喷头微滴喷射设备
本专利技术涉及一种液滴喷射
，尤指一种喷射加工工艺当中的多材料多尺度的多喷嘴喷头喷射设备结构设计。
技术介绍
液滴喷射技术是一种近年来发展迅猛的制作技术，通过产生一定级别的液滴实现微量流体的精确分配，属于非接触直写式制作技术的范畴，其制作工艺简单，材料利用率接近100%。微喷射技术既可直接制作单一微光学元件，同时也可定量定位地在所需光学器件上制作元件从而形成光学组件，因此具有极大的发展潜力。目前，液滴喷射设备大部分是单喷嘴喷射或多喷嘴喷射，而现有液滴喷射采用多喷头技术时，每个喷头仅有一个喷嘴并由独立的电机控制，然后高度一致的并列固定按照需求进行转换和喷射，这样的多喷头装置整体有如下缺陷：1、喷头在转换过程中和移动过程中采用齿轮传动，由于齿轮传动之间有一定的间隙，齿轮正转和反转过程中因间隙的存在，容易引起喷头转换的滞后，在一定程度上影响了喷射精度，同时，当喷头转换时，容易引起液滴输入管的扭管，从而引发一系列问题；2、喷头整体相对较重，增加了液滴喷射两个维度（X轴、Y轴）的电机负载，在一定程度上影响了喷射精度；3、喷头组件整体相对较大，高度一致并列固定的多个喷头的设计方案，使得单个喷头的有效喷射空间减小，由于结构的复杂性和尺寸的限制，配置喷头的数量有限，且多个喷头单独配备传动设备，喷头和传动部件大部分为活动件，增加了安装难度，多个活动件同时运动容易产生振动，在一定程度上影响喷射精度。其次，针对自由曲面的喷射成形的设备，目前大部分仅可以在X，Y平面内进行联动，对于一些有负角度的面、曲面，则多采用的是手工点样、粘接等方式，这种方式影响了产品批量生产的效率和质量，同时对于外表要求较高的工件，采用手工的方式比较难以达到要求。CN206273588U公开了“一种带有多喷头自动转换系统的3D打印机”，该打印机采用喷头库技术，通过机械手机构实现喷头在喷头库工位与打印工位之间的切换，从而实现多喷头打印功能。该多喷头打印机虽然解决了上述多喷头装置占用空间大、活动空间有限等问题；但是却存在各喷头转换结构复杂，转换耗时长等问题。CN206201484U公开的“一种多材料3D打印喷头”，CN206825936U公开的“一种多材料3D打印喷头”，此类打印喷头设置有多个进料通道，但仅有一个打印喷头（喷嘴），多个进料通道中的材料汇聚于一个打印喷头中，可以实现多材料打印。此种打印喷头在实现使用时，打印出来的最终材料不确定因素较多，材料成分较难进行调节且材料成分较为单一。CN107866973A公开了“一种多工位聚合物熔体微滴堆叠3D打印装置”，该打印装置通过分流板可以将打印材料分流至不同的打印喷头，从而可实现多工位打印。但是该装置不能实现多材料打印。因此，为了克服现有多喷头在宏/微多尺度、不同种类的多种材料混合喷射方面存在的不足和缺陷，实现基于功能驱动的结构、材料和喷射制造一体化的无缝集成，增强多喷头喷射范围和制造柔性。于此，针对此需求本专利技术人设计了一种多喷头装置，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种复合式多喷嘴多材料多尺度的喷射设备，力求实现多个喷嘴独立喷射或同时喷射等多种工况下的单（多）种材料喷涂，以满足喷射范围广、定位精度高、结构简单、易于操作的多喷头喷射机构。为解决上述技术问题，本专利技术的技术解决方案是：一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，包括多喷嘴喷头、工作台、XY轴移动装置、Z轴移动装置、溶液箱、支撑架以及控制系统；该多喷嘴喷头安装在Z轴移动装置上，且其位于该工作台上方，该工作台安装在XY轴移动装置；该支撑架用于安装各部件；所述的多喷嘴喷头包括主体、芯轴、电机及多喷嘴结构；该主体为中空结构，该芯轴安装在该主体的中空腔内，在该主体与芯轴之间设有若干间隔设置的环槽，各环槽之间互不相通；该主体的外壁内设有若干通至主体上表面的溶液流入孔；该芯轴内设有若干通至芯轴下表面的溶液流出孔；所述电机的旋转轴与所述芯轴相连接；所述的多喷嘴结构固定安装在所述芯轴下方，其与芯轴同步旋转，该多喷嘴结构内设有若干喷嘴通道，该喷嘴通道的下方形成有喷嘴；所述溶液流入孔、环槽、溶液流出孔及喷嘴通道的数量相同，且一一依序相通，并组成若干溶液通道。优选的，所述的多喷嘴结构可拆卸地安装在所述的芯轴下方。优选的，所述的多喷嘴结构包括底座及喷嘴体，该底座内设有若干底座段喷嘴通道，该喷嘴体内设有若干喷头段喷嘴通道，各底座段喷嘴通道及喷头段喷嘴通道一一连接并共同构成所述的喷嘴通道，所述的喷头段喷嘴通道下方形成有所述的喷嘴；所述的底座固定在所述芯轴上，该底座下方设有具有螺纹的连接口，所述的喷嘴体上方设有具有螺纹的连接凸台，两者通过螺纹可拆卸连接。优选的，所述的环槽通过在所述主体的外壁内侧设置内环槽而形成；或者该环槽通过在所述芯轴的外周设置外环槽而形成；又或者该环槽包括设置在所述主体的外壁内侧的内环槽及设置在所述芯轴的外周的外环槽，所述位置相对的内环槽和外环槽共同组成一个所述的环槽。优选的，所述的环槽包括设置在所述主体的外壁内侧的内环槽及与内环槽位置相对的设置在所述芯轴的外周的外环槽；该主体与芯轴之间设置有一芯轴套筒，该芯轴与芯轴套筒采用过渡配合，该芯轴套筒与主体之间通过若干密封环实现各环槽之间的密封，且该芯轴套筒上相对于每个环槽位置至少设置有一个通孔，通过该通孔连通位置相对的主体上内环槽和芯轴上外环槽。优选的，所述的主体和芯轴之间设置有两个轴承，两个轴承分别位于所述芯轴套筒的上下两端，且下方轴承的下方抵靠在所述多喷嘴结构的上表面，上方轴承的上方通过一轴承卡簧固定。优选的，所述的主体包括本体及盖体；本体为筒状结构，其与盖体固定连接；所述的溶液流入孔同时设置在所述本体及盖体内，并开口于盖体上表面；所述的电机固定在盖体上方，其旋转轴穿过盖体与主体内部的芯轴相连接。优选的，进一步包括喷头旋转装置，该喷头旋转装置包括旋转电机、移动板及可由旋转电机带动呈360度旋转的夹持结构，该移动板与所述Z向移动装置上的运动部件相连接，该夹持结构夹持所述的多喷嘴喷头。优选的，所述的喷头旋转装置进一步包括旋转传送带及旋转从动轴；该旋转从动轴轴联接在所述移动板上，该旋转传送带连接在旋转电机和旋转从动轴之间，所述的夹持结构与所述旋转从动轴连接；该旋转电机与夹持结构分设在所述移动板的两侧。优选的，进一步包括循环系统及清洗液回收装置；该循环系统包括循环管道和循环泵；所述的溶液箱内设有若干箱体，每个箱体内均设置有两个单独的区域，溶液区域及清洗液区域，同一箱体两个区域的出口共同连接有一个三位四通换向电磁阀；该三位四通换向电磁阀设有溶液入口端与溶液区域相接通、清洗液入口端与清洗液区域相接通、多喷头连接端连接多喷嘴喷头对应溶液通道的输入端以及循环系统端接通循环系统。采用上述方案后，本专利技术所述喷射设备将不同工位、不同种类溶液的喷头集成为具有多个环形均布喷嘴的多喷嘴喷头，各喷嘴均设置独立的材料供给口及溶液通道，从而实现了多材料的喷射，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，其特征在于：包括多喷嘴喷头（1）、工作台（2）、XY轴移动装置（3）、Z轴移动装置（4）、溶液箱（6）、支撑架（9）以及控制系统；该多喷嘴喷头（1）安装在Z轴移动装置（4）上，且其位于该工作台（2）上方，该工作台（2）安装在XY轴移动装置（3）；该支撑架（9）用于安装各部件；所述的多喷嘴喷头（1）包括主体（11）、芯轴（12）、电机（13）及多喷嘴结构（14）；该主体（11）为中空结构，该芯轴（12）安装在该主体（11）的中空腔（111）内，在该主体与芯轴之间设有若干间隔设置的环槽（10），各环槽之间互不相通；该主体（11）的外壁（112）内设有若干通至主体上表面的溶液流入孔（113）；该芯轴（12）内设有若干通至芯轴下表面的溶液流出孔（121）；所述电机（13）的旋转轴（131）与所述芯轴（12）相连接；所述的多喷嘴结构（14）固定安装在所述芯轴（12）下方，其与芯轴同步旋转，该多喷嘴结构（14）内设有若干喷嘴通道（141），该喷嘴通道（141）的下方形成有喷嘴（142）；所述溶液流入孔（113）、环槽（10）、溶液流出孔（121）及喷嘴通道（141）的数量相同，且一一依序相通，并组成若干溶液通道。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，其特征在于：包括多喷嘴喷头（1）、工作台（2）、XY轴移动装置（3）、Z轴移动装置（4）、溶液箱（6）、支撑架（9）以及控制系统；该多喷嘴喷头（1）安装在Z轴移动装置（4）上，且其位于该工作台（2）上方，该工作台（2）安装在XY轴移动装置（3）；该支撑架（9）用于安装各部件；所述的多喷嘴喷头（1）包括主体（11）、芯轴（12）、电机（13）及多喷嘴结构（14）；该主体（11）为中空结构，该芯轴（12）安装在该主体（11）的中空腔（111）内，在该主体与芯轴之间设有若干间隔设置的环槽（10），各环槽之间互不相通；该主体（11）的外壁（112）内设有若干通至主体上表面的溶液流入孔（113）；该芯轴（12）内设有若干通至芯轴下表面的溶液流出孔（121）；所述电机（13）的旋转轴（131）与所述芯轴（12）相连接；所述的多喷嘴结构（14）固定安装在所述芯轴（12）下方，其与芯轴同步旋转，该多喷嘴结构（14）内设有若干喷嘴通道（141），该喷嘴通道（141）的下方形成有喷嘴（142）；所述溶液流入孔（113）、环槽（10）、溶液流出孔（121）及喷嘴通道（141）的数量相同，且一一依序相通，并组成若干溶液通道。


2.根据权利要求1所述的一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，其特征在于：所述的多喷嘴结构（14）可拆卸地安装在所述的芯轴（12）下方。


3.根据权利要求1所述的一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，其特征在于：所述的多喷嘴结构（14）包括底座（143）及喷嘴体（144），该底座内设有若干底座段喷嘴通道（145），该喷嘴体内设有若干喷头段喷嘴通道（146），各底座段喷嘴通道（145）及喷头段喷嘴通道（146）一一连接并共同构成所述的喷嘴通道（141），所述的喷头段喷嘴通道（146）下方形成有所述的喷嘴（142）；所述的底座（143）固定在所述芯轴（12）上，该底座下方设有具有螺纹的连接口（149），所述的喷嘴体（144）上方设有具有螺纹的连接凸台（140），两者通过螺纹可拆卸连接。


4.根据权利要求1所述的一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，其特征在于：所述的环槽（10）通过在所述主体（11）的外壁（112）内侧设置内环槽（114）而形成；或者该环槽（10）通过在所述芯轴（12）的外周设置外环槽（122）而形成；又或者该环槽（10）包括设置在所述主体（11）的外壁（112）内侧的内环槽（114）及设置在所述芯轴（12）的外周的外环槽（122），所述位置相对的内环槽和外环槽共同组成一个所述的环槽（10）。


5.根据权利要求1所述的一种多喷嘴喷头微滴喷射设备，其特征在于：所述的环槽（10）包括设置在所述主体（11）的外壁（112）内侧的内环槽（...

【专利技术属性】
技术研发人员：常雪峰，谢丹，舒霞云，张墙，魏智滨，张晓城，肖航，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35