3d打印機多色打印噴頭裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3D打印機多色打印噴頭裝置，主要包括噴頭架、多個打印噴頭，所述打印噴頭包括出料器、熔料裝置、出料孔、噴頭滑動電機、噴頭滑軌、噴頭滑動同步帶、刮料器，所述出料器內部包括壓輪及其驅動電機。工作過程中，壓輪壓緊打印原料，通過轉動摩擦力帶動打印原料像熔料器中輸送。噴頭滑動電機及噴頭滑動同步帶將出料器、熔料裝置和出料孔沿著斜置的噴頭滑軌向斜上方或斜下方的移動，從而使得轉動壓輪與打印原料脫離或壓緊，進而決定打印噴頭內安裝的打印原料的工作情況。刮料器的配備可以將停止工作的出料孔孔頭余料掛掉并將孔頭堵住避免余料自然流淌出來。裝置中所有打印噴頭安裝在一個噴頭架上，安裝方便，可以任意增加不同顏色的打印噴頭。
【專利說明】3D打印機多色打印噴頭裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D打印機多色打印噴頭裝置，屬于三維打印【技術領域】。
【背景技術】
[0002]3D打印機，是數(shù)字化增材技術經過幾十年發(fā)展后的逐漸走向民用市場的技術成果。其推廣不僅意味著科技的進步，更為工業(yè)制造概念增添了新的內涵，有著廣闊的發(fā)展前景。3D打印機利用不同的材料打印立體模型，打印的原料種類繁多，例如塑料、橡膠等。在工作過程中，原料在噴頭內以電加熱的方式被加熱到熔融狀態(tài)，噴頭按照一定的路徑出絲，噴出的熔融狀絲材黏結到工作臺上，每加工完一層，工作臺下降一層的高度，反復逐層沉積，直至完成一個3D模型的打印?，F(xiàn)有的3D打印機基本是單色單電機單噴頭，需要打印多色時就需要多臺打印機互換或者更換物料，操作流程非常繁瑣，于是就出現(xiàn)了雙電機雙噴頭的雙色3D打印機，一個電機對應一個噴頭，但由于電機自身原理，雙電機會導致震動，影響打印質量，同時由于雙電機帶動打印噴頭的互換，打印的速度也會減慢。
[0003]專利:單電機雙噴頭3D打印機噴頭機構，專利號201310422519.4，提供一種通過一個電機帶動兩個噴頭就可以進行雙色打印的單電機雙噴頭3D打印機噴頭機構。此發(fā)明在機頭架安裝有電機，電機的電機軸上安裝有主動齒輪，主動齒輪與左大齒輪、右大齒輪嚙合，左大齒輪的左齒輪軸和右大齒輪的右齒輪軸固定在機頭架上；在電機軸前端安裝有三角架，三角架上安裝有左惰輪和右惰輪，在左大齒輪上安裝有左夾輪，在右大齒輪上安裝有右夾輪，絲料經過右惰輪和右夾輪之間進入噴頭上端的喉管內三角架底部和噴頭頂部之間安裝有支架。此發(fā)明為雙色打印創(chuàng)造了良好條件，但是結構復雜，工藝繁瑣，而且局限于雙色打印，如果需要多色打印就同樣需要兩個或兩個以上的專利中提及的單電機雙噴頭機構來完成，這樣的話同樣會面臨多電機導致震動影響打印質量、多電機驅動打印噴頭互換影響打印的速度的問題。另外，現(xiàn)有的多色打印裝置更換噴頭后物料會自然流淌出來，影響打印質量。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明對現(xiàn)有技術所存在的問題，提出了一種3D打印機多色打印噴頭裝置。主要目的是，在一個機頭架上安裝多個打印噴頭，每個打印噴頭連接不同顏色的打印原料，工作過程中通過不同打印噴頭的自動互換來完成多色打印，而且刮料器的設計可以有效的避免更換噴頭后物料的自然流淌，提高打印質量。
[0005]本發(fā)明采取的技術方案為:一種3D打印機多色打印噴頭裝置，主要包括噴頭架、多個打印噴頭，所述打印噴頭包括出料器、熔料裝置、出料孔、出料器滑動電機、出料器滑軌、出料器滑動同步帶、刮料器、連接件、工作平臺，所述出料器、熔料裝置用螺絲連接，并位于一條垂直軸上，出料孔位于熔料裝置底端，出料器滑軌相對于出料器、熔料裝置的垂直軸斜置，出料器安裝在出料器滑軌上可自由上下滑動，同時通過連接件固定在出料器滑動同步帶上，出料器滑動同步帶由出料器滑動電機驅動；出料器滑動電機固定在工作平臺上，通過信號線與控制器相連；出料器滑軌斜置，一頭固定在噴頭架上，一頭連接工作平臺。
[0006]所述刮料器為可以自由轉動的金屬刮片，一頭與出料孔接觸，一頭通過轉軸安裝在工作平臺上，并由拉緊彈簧向上拉緊。當打印噴頭投入工作時，出料孔向斜下運動時，出料孔頂開刮料器投入工作；當打印噴頭退出工作時，出料孔向斜上運動，刮料器將孔頭的余料掛掉并將孔頭堵住避免融化的余料流出。
[0007]所述出料器包括壓輪及其驅動電機，工作過程中，壓輪壓緊打印原料，通過轉動摩擦力帶動打印原料像熔料器中輸送，原料溶化后通過出料孔噴出。當需要換色時利用出料器滑動電機及出料器滑動同步帶將出料器、熔料裝置和出料頭沿著斜置的出料器滑軌向斜上方移動，從而使得轉動壓輪與打印原料脫離，使得當前顏色的打印原料停止輸送，停止當前顏色的打印工作。同時刮料器將孔頭的余料刮掉并將孔頭堵住避免融化的余料自然流淌出來。然后裝有另一所需顏色的打印噴頭啟動相反的動作，出料器滑動電機及出料器滑動同步帶將出料器、熔料裝置和出料頭沿著出料器滑軌向斜下方移動，從而使得出料器內的轉動壓輪與打印原料接觸，帶動所需顏色的打印原料向熔料器內輸送，同時頂開刮料器，開始所需顏色的打印工作。至此，一次換色工作完成。
[0008]由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點和效果:
[0009]本發(fā)明的一個效果在于，裝置中所有打印噴頭安裝在一個噴頭架上，噴頭架與3D打印機原有位置驅動電機相連，安裝方便，不存在多電機驅動導致的震動及多電機驅動打印噴頭互換影響打印的速度的問題。
[0010]本發(fā)明的一個效果在于，裝置中可以任意增加不同顏色的打印噴頭。
[0011]本發(fā)明的一個效果在于，打印噴頭中刮料器的配備可以將出料孔的余料掛掉并將針頭堵住避免融化的余料自然流淌出來。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明中3D打印機多色打印噴頭裝置結構示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明中打印噴頭結構示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明中出料器結構示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明中打印噴頭在工作時的透視圖；
[0016]圖5是本發(fā)明中打印噴頭在不工作時的透視圖。
[0017]附圖中，各標號所代表的部件:101、噴頭架102?104、打印噴頭105、控制器106、信號線201、出料器202、出料器滑軌203、出料器滑動電機204、出料器滑動同步帶
205、刮料器206、熔料裝置207、出料孔208、連接件209、打印原料210、工作平臺211、轉軸212、拉緊彈簧301、壓輪302、壓輪驅動電機303、滑軌孔
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖，以紅黃藍三色打印為例對本發(fā)明做進一步的介紹。
[0019]如圖1所示為本發(fā)明的3D打印機三色打印噴頭裝置結構示意圖，該裝置由噴頭架(101)、三個打印噴頭(102、103、104)和控制器(105)組成。所述打印噴頭(102,103,104)包括出料器(201)、相對于出料器(201)垂直軸斜置的出料器滑軌(202)、出料器滑動電機(203)、出料器滑動同步帶(204)、刮料器(205)、熔料裝置(206)、出料孔(207)、連接件(208);所述出料器滑動電機(203)通過信號線(106)與控制器(105)相連；出料器(201)、熔料裝置(206)、出料孔(207)用螺絲固定連接，出料器(201)安裝在出料器滑軌(202)上可自由上下滑動，同時通過連接件(208)固定在出料器滑動同步帶(204)上，出料器滑動同步帶(204)由出料器滑動電機(203)驅動；所述刮料器(205)為可以自由轉動的金屬刮片，一頭與出料孔(207)接觸，一頭通過轉軸(211)安裝在工作平臺(210)上，并由拉緊彈簧(212)向上拉緊；所述出料器(201)內部包括壓輪(301)及壓輪驅動電機(302)，工作過程中，壓輪(301)壓緊打印原料(208)，通過轉動摩擦力帶動打印原料像向熔料器(206)中輸送，原料溶化后通過出料孔(207)噴出。
[0020]工作過程中打印噴頭(102)與紅色打印原料相連，打印噴頭(103)與黃色打印原料相連，打印噴頭(104)與藍色打印原料相連。
[0021]當需要由紅色打印原料換為黃色打印原料時，工作步驟如下:
[0022]步驟1:控制器(105)通過信號線(106)發(fā)送退出工作信號給裝有紅色物料的打印噴頭(102)中的出料器滑動電機(203)；
[0023]步驟2:出料器滑動電機(203)接收到退出工作信號后通過出料器滑動同步帶
(204)將出料器(201)、熔料裝置(206)和出料孔(207)沿著斜置的出料器滑軌(202)向斜上方移動，從而使得轉動壓輪(301)與打印原料(209)脫離，使得紅色的打印原料停止輸送，停止紅色打印原料打印工作。
[0024]步驟3:步驟2中打印噴頭(102)的出料孔(207)向斜上方移動的同時帶動刮料器(205)的轉動，從而將出料孔(207)孔頭的余料刮掉并將孔頭堵住，避免融化的余料自然流淌出來。
[0025]步驟4:步驟2和步驟3進行的同時，控制器(105)通過信號線(106)發(fā)送投入工作信號給裝有黃色物料的打印噴頭(103)中的出料器滑動電機(203)，出料器滑動電機(203)接收到投入工作信號后通過出料器滑動同步帶(204)將出料器(201)、熔料裝置(206)和出料孔(207)沿著斜置的出料器滑軌(202)向斜下方移動，從而使得轉動壓輪
(301)與打印原料(209)接觸，帶動所黃色打印原料向熔料器(206)內輸送。
[0026]步驟5:步驟4中打印噴頭(103)出料孔(207)向斜下方移動的同時將刮料器
(205)頂開，開始黃色打印原料的打印工作。
[0027]至此，由紅色打印原料換為黃色打印原料工作完成。
[0028]紅、黃、藍三色互換的工作步驟相同，只是退出工作的打印噴頭和投入工作的打印喂頭不冋。
【權利要求】
1.一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，包括噴頭架(101)、控制器(105)和打印噴頭，所述打印噴頭安裝在噴頭架(101)上，其中， 所述打印噴頭包括出料器(201)、出料器滑軌(202)、與控制器(105)電連接的出料器滑動電機(203)、出料器滑動同步帶(204)、刮料器(205)、熔料裝置(206)、出料孔(207)、工作平臺(210)，所述出料器(201)、熔料裝置(206)用螺絲連接，并位于一條垂直軸上，出料孔(207)位于熔料裝置(410)底端，出料器(201)固定在出料器滑動同步帶(204)上，同時安裝在出料器滑軌(202)上，出料器滑動同步帶(204)由出料器滑動電機(203)驅動；所述刮料器(205) —頭安裝在工作平臺(210)上，另一頭與出料孔(207)接觸，可以自由轉動。
2.如權利要求1所述的一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，打印噴頭個數(shù)為m個，m個打印噴頭安裝在一個噴頭架(101)上，m > 2。
3.如權利要求1所述的一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，所述刮料器(205)為金屬刮片，與工作平臺(210)通過活動軸(211)連接，并由拉緊彈簧(212)向上拉緊，打印噴頭工作時，出料器(201)的動作帶動熔料裝置(206)將刮料器(205)頂開，出料孔(207)與刮料器剝離，融化的打印原料從出料孔(207)流出投入工作，非工作時，刮料器(205)將出料孔(207)孔頭的余料刮掉并將孔頭堵住。
4.如權利要求1所述的一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，所述出料器(201)內部包括壓輪(301)及壓輪驅動電機(302)，打印噴頭工作時，壓輪(301)壓緊打印原料(209)，非工作時，壓輪(301)與打印原料(209)脫離。
5.如權利要求1所述的一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，出料器滑動電機(203)固定在工作平臺(210)上。
6.如權利要求1所述的一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，出料器滑軌(202)相對于出料器(201)、熔料裝置(206)的垂直軸斜置。
7.如權利要求1所述的一種3D打印機多色打印噴頭裝置，其特征在于，出料器滑軌(202) —頭固定在噴頭架(101)上，一頭連接工作平臺(210)。
【文檔編號】B41J2/21GK104129167SQ201410385539
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權日:2014年8月7日
【發(fā)明者】張弘強 申請人:北京匯天威科技有限公司