一种全方位冷却打印工具头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种全方位冷却打印工具头，包括料仓、料仓底板、进料通道、放料挡板、加热管、给料组件、喷嘴和机械臂链接块，还包括冷却组件，冷却组件包括冷却组件固定单元、多个导风壳体、风扇、风嘴，其中多个导风壳体设置于喷嘴周围，且导风壳体固定连接于冷却组件固定单元上；风扇设于各个导风壳体中，在导风壳体中产生风流；风嘴设于导风壳体的末端，导风壳体产生的风流自风嘴喷出，对喷嘴挤出的材料进行实时冷却。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够全方位对喷嘴挤出的材料进行冷却，可通过调节变频器改变风速，实现特定的冷却速度，并通过红外测温器实时对挤出材料的温度进行监测，以此匹配相应的风扇转速。此匹配相应的风扇转速。此匹配相应的风扇转速。

【技术实现步骤摘要】
一种全方位冷却打印工具头


[0001]本技术涉及机器人数控加工
，尤其是涉及一种全方位冷却打印工具头。

技术介绍

[0002]3D打印技术是通过采用分层加工、迭加成形，逐层增加材料来生成3D实体。首先是运用计算机设计出所需部件的三维模型，然后再根据工艺需求，按照一定规律将该模型离散为一系列有序的单位，通常在Z向将其按照一定的厚度进行离散，把原来的三维CAD模型变成一系列的层片；然后再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，然后系统后自动生成数控代码；最后由成型一系列层片并自动将它们连接起来，最后得到一个三维物理实体。
[0003]材料经过加热后，从喷嘴挤出然后通过一定时间冷却最终成型。一般情况下冷却需要一定时间冷却，然后才能定形。如果在前一层还没基本固化时直接喷涂第二层，则会导致材料的塌陷。在打印空间支架结构时，由于材料需要固化时间必须做支撑，或者非常慢速移动喷嘴才能形成悬空结构。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供提出一种使用简便，构造简洁的应用于3D打印的快速冷却打印工具头，通过提高冷却速度实现快速便捷的空间结构和短路径模型的打印。
[0005]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]本技术的目的是保护一种全方位冷却打印工具头，包括料仓、料仓底板、进料通道、放料挡板、加热管、给料组件、喷嘴和机械臂链接块，还包括冷却组件，所述冷却组件包括冷却组件固定单元、多个导风壳体、风扇、风嘴，其中具体地：
[0007]多个导风壳体设置于喷嘴周围，且导风壳体固定连接于冷却组件固定单元上；
[0008]风扇设于各个导风壳体中，在导风壳体中产生风流；
[0009]风嘴设于导风壳体的末端，导风壳体产生的风流自风嘴喷出，对喷嘴挤出的材料进行实时冷却。
[0010]进一步地，所述冷却组件设有3～10个。
[0011]进一步地，所述导风壳体均匀绕设于喷嘴周围，且使得各个风嘴的高度相同。
[0012]进一步地，所述冷却组件还包括变频器，所述变频器的电力输入端与外设电源连接，所述变频器的电力输出端与各个风扇的电机电连接。
[0013]进一步地，所述冷却组件还包括设于冷却组件固定单元上的MCU，所述MCU与所述变频器电连接。
[0014]进一步地，所述冷却组件还包括MCU还包括设于冷却组件固定单元上的红外测温器，所述红外测温器与所述MCU电连接。
[0015]进一步地，所述冷却组件固定单元包括滑动轴和风扇基板，所述滑动轴固定于所
述机械臂链接块上，所述风扇基板固定于所述滑动轴上，所述导风壳体固定于所述风扇基板上。
[0016]进一步地，所述滑动轴上设有T形轴夹，所述T形轴夹固定于机械臂链接块上。
[0017]进一步地，所述T形轴夹上还设有菱形轴夹，所述菱形轴夹与所述风扇基板固定连接。
[0018]进一步地，所述给料组件包括电机、减速机构、螺杆，所述电机的输出端与所述减速机构的输入端连接，所述减速机构的输出端与所述螺杆的端部连接，所述螺杆将自进料通道中流出的原料给入加热管中。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下技术优势：
[0020]1)针对加速冷却的需求，开发了本全方位冷却打印工具头，通过提高冷却速度实现了快速便捷的空间结构和短路径模型的打印。
[0021]2)本技术方案能够360全方位对喷嘴挤出的材料进行冷却，可通过调节变频器改变风速，实现特定的冷却速度，并通过红外测温器实时对挤出材料的温度进行监测，以此匹配相应的风扇转速，构造简洁，操作灵活简单。
附图说明
[0022]图1为本技术的结构图示(主视图)；
[0023]图2为本技术的结构图示(俯视图)；
[0024]图3为本技术的结构图示(左视图)；
[0025]图4为本技术的结构图示(立体图)；
[0026]图中标号：1料仓；2料仓底板；3进料通道；4放料挡板；5加热管；6风扇基板；7风扇；8风嘴；9喷嘴接头；10喷嘴；11电机；12减速机构；13螺杆；14机械臂链接块；15挡板；16T形轴夹；17滑动轴；18菱形轴夹。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明，本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
[0028]如图1～4所示，由料仓1、料仓底板2、进料通道3、放料挡板4、加热管5、风扇基板6、风扇7、风嘴8、喷嘴接头9、喷嘴10、电机11、减速机构12、螺杆13、机械臂链接块14、挡板15、T形轴夹16、滑动轴17和菱形轴夹18组成。其中挡板15连接于机械臂链接块14上。
[0029]本技术方案中的冷却组件包括冷却组件固定单元、多个导风壳体、风扇7、风嘴8，冷却组件设有3～10个。其中多个导风壳体设置于喷嘴10周围，且导风壳体固定连接于冷却组件固定单元上；风扇7设于各个导风壳体中，在导风壳体中产生风流。风嘴8设于导风壳体的末端，导风壳体产生的风流自风嘴8喷出，对喷嘴10挤出的材料进行实时冷却。
[0030]具体实施时导风壳体为圆筒形刚性壳体结构，所述导风壳体均匀绕设于喷嘴10周围，且使得各个风嘴8的高度相同，以此使得喷嘴10周围均匀产生风流，实现均匀的冷却。
[0031]冷却组件还包括变频器，所述变频器的电力输入端与外设电源连接，所述变频器的电力输出端与各个风扇7的电机电连接。冷却组件还包括设于冷却组件固定单元上的MCU，所述MCU与所述变频器电连接。冷却组件还包括MCU还包括设于冷却组件固定单元上的
红外测温器，红外测温器与所述MCU电连接。以此通过调节变频器改变风速，实现特定的冷却速度，并通过红外测温器实时对挤出材料的温度进行监测，以此匹配相应的风扇转速，构造简洁，操作灵活简单。
[0032]冷却组件固定单元包括滑动轴17和风扇基板6，所述滑动轴17固定于所述机械臂链接块14上，所述风扇基板6固定于所述滑动轴17上，所述导风壳体固定于所述风扇基板6上。滑动轴17上设有T形轴夹16，所述T形轴夹16固定于机械臂链接块14上。T形轴夹16上还设有菱形轴夹18，所述菱形轴夹18与所述风扇基板6固定连接。
[0033]给料组件包括电机11、减速机构12、螺杆13，所述电机11的输出端与所述减速机构12的输入端连接，所述减速机构12的输出端与所述螺杆13的端部连接，所述螺杆13将自进料通道3中流出的原料给入加热管5中。减速机构12选用现有减速器即可。
[0034]工作过程如下：
[0035]料仓内3D打印基材通过进料通道进入加热管，然后由电机驱动减速机构，带动螺杆将材料送入加热管，同时对已经加热的材料进行挤压，使其成为流体状物质，最后被挤出喷嘴实现3D打印的材料堆叠。
[0036]多台风机7与风嘴8相连固定在风机基板上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全方位冷却打印工具头，包括料仓(1)、料仓底板(2)、进料通道(3)、放料挡板(4)、加热管(5)、给料组件、喷嘴(10)和机械臂链接块(14)，其特征在于，还包括冷却组件，所述冷却组件包括：冷却组件固定单元；多个导风壳体，设置于喷嘴(10)周围，且导风壳体固定连接于冷却组件固定单元上；风扇(7)，设于各个导风壳体中，在导风壳体中产生风流；风嘴(8)，设于导风壳体的末端，导风壳体产生的风流自风嘴(8)喷出，对喷嘴(10)挤出的材料进行实时冷却。2.根据权利要求1所述的一种全方位冷却打印工具头，其特征在于，所述冷却组件设有3～10个。3.根据权利要求1所述的一种全方位冷却打印工具头，其特征在于，所述导风壳体均匀绕设于喷嘴(10)周围，且使得各个风嘴(8)的高度相同。4.根据权利要求1所述的一种全方位冷却打印工具头，其特征在于，所述冷却组件还包括变频器，所述变频器的电力输入端与外设电源连接，所述变频器的电力输出端与各个风扇(7)的电机电连接。5.根据权利要求4所述的一种全方位冷却打印工具头，其特征在于，所述冷却组件还包括设于冷却组件固定单元上的MCU，所述MCU与所述变频器电连接。6.根据权利要求5所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶仲毅，宁彤彤，朱元双，陈梓绵，徐盛昌，李宣吉，
申请(专利权)人：同济大学建筑设计研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：