本實用新型屬于桌面級3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)程送絲打印頭。

背景技術(shù)：

熔融層積型三維打印機(jī)的送絲結(jié)構(gòu)有兩種方式：一種是近程送絲方式，即送絲電機(jī)一般在噴頭正上方，距離噴頭很近，送絲電機(jī)跟隨打印頭一起運(yùn)動；另一種是遠(yuǎn)程送絲方式，該種方式送絲電機(jī)距離噴頭很遠(yuǎn)且不在噴頭固定的方向上，送絲電機(jī)一般固定在機(jī)體框架上。遠(yuǎn)程送絲結(jié)構(gòu)相比較進(jìn)程送絲而言，由于遠(yuǎn)程送絲電機(jī)固定在機(jī)體框架上，不隨打印頭移動，減輕了打印頭重量，減輕移動慣性，減小移動方向的驅(qū)動電機(jī)負(fù)擔(dān)，使得運(yùn)動更輕便快速，打印速度更快，成型表面更平滑，打印質(zhì)量更高。

然而，由于送絲驅(qū)動電機(jī)與打印頭上的絲料擠出位置間隔較遠(yuǎn)，二者之間通常由一根內(nèi)徑略大于絲料的塑料軟管連接，送絲電機(jī)通過齒牙驅(qū)動絲料前進(jìn)，絲料再通過送料軟管才到達(dá)擠出位置，送料軟管的長度在30cm以上，更大尺寸機(jī)型的軟管長度更長。由于絲料在送絲軟管內(nèi)有一定活動空間，而且塑料材質(zhì)的絲料本身塑性，以及擠出頭的擠出阻力等原因使得送絲電機(jī)正常送絲時，絲料被壓縮在送絲軟管內(nèi)，送料擠出頭出絲延后于送絲電機(jī)的直接驅(qū)動；然而在回抽絲料時，絲料需要先恢復(fù)正常長度，然后才可以被送絲電機(jī)驅(qū)動退回，這中間有一段時間，絲料是自然彈性狀態(tài)，不受送絲電機(jī)控制，擠出頭仍在出絲，表現(xiàn)在打印模型上就是拉絲現(xiàn)象，使得打印過程中出絲控制不即時，出絲量不準(zhǔn)確，常規(guī)解決辦法是增加送絲電機(jī)轉(zhuǎn)速，回抽距離等，缺陷是，過快的電機(jī)轉(zhuǎn)速易造成電機(jī)丟步，增加電機(jī)負(fù)擔(dān)，增加發(fā)熱量，減少電機(jī)壽命，過大的回抽距離會使絲料被加熱端遠(yuǎn)離擠出頭高溫區(qū)域，絲料的冷卻固化與被加熱融化兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換過于頻繁，絲料容易畸形固化在喉管內(nèi)，造成堵塞，而且，絲料的回抽延后現(xiàn)象不可避免，總會有一段時間，絲料是在自由彈性恢復(fù)的不受控狀態(tài)，拉絲不可避免。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的送料擠出頭出絲延后于送絲電機(jī)的直接驅(qū)動，及絲料回抽不即時等技術(shù)問題，本實用新型提出一種出絲和回抽可即時控制的遠(yuǎn)程送絲打印頭，其是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種遠(yuǎn)程送絲打印頭，包括：氣動接頭，散熱片，喉管，加熱塊，以及噴頭，該打印頭還包括連接在氣動接頭及散熱片之間的連接套管，所述連接套管內(nèi)設(shè)有阻力機(jī)構(gòu)，該阻力機(jī)構(gòu)包括：阻尼件，該阻尼件上設(shè)有給絲料行進(jìn)帶來摩擦阻力的通道；彈簧，與阻尼件接觸，并由阻尼件帶動進(jìn)行壓縮和回彈。

優(yōu)選的，所述阻尼件為T形橡膠管，該橡膠管包括環(huán)形止擋圈，以及設(shè)置于環(huán)形止擋圈下部的豎向管；所述T形橡膠管插入彈簧，并使止擋圈壓在彈簧頂部。

優(yōu)選的，所述阻尼件的通道分為三段，其入口通道段直徑大于絲料直徑，中部通道段直徑略小于絲料直徑，下部通道段大于絲料直徑。

優(yōu)選的，所述散熱片的內(nèi)壁分為上下兩段，均設(shè)有內(nèi)螺紋，散熱片內(nèi)壁上段直徑大于下段，所述彈簧底部抵在散熱片內(nèi)壁下段的頂部；所述連接套管內(nèi)壁分為上下兩段，套管內(nèi)壁上段直徑小于下段，所述阻尼件位于套管內(nèi)壁上段的下部。

優(yōu)選的，所述喉管外壁為外螺紋，喉管的上部與散熱片連接，喉管的下部與加熱頭連接，所述喉管的中部裸露。

優(yōu)選的，所述連接套管的外壁設(shè)有與散熱片內(nèi)壁上段配合的內(nèi)螺紋，所述連接套管內(nèi)壁上段設(shè)有與氣動接頭外螺紋配合的內(nèi)螺紋。

優(yōu)選的，阻尼件入口通道段為倒圓臺形。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)點為：本實用新型在氣動接頭和散熱片之間設(shè)置了連接套管，而連接套管內(nèi)部限定有阻力結(jié)構(gòu)，使軟管內(nèi)的絲料保持一個相對穩(wěn)定的被壓縮狀態(tài)，減小絲料在軟管內(nèi)的不受控活動空間，從而使得遠(yuǎn)程送絲方式出絲量被精確控制，回抽時即時控制，避免出絲量不可控，回抽不及時的拉絲問題。

附圖說明

圖1為本實用新型遠(yuǎn)程送絲打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型遠(yuǎn)程送絲打印頭的拆解圖；

圖3為本實用新型遠(yuǎn)程送絲打印頭的俯視圖；

圖4為圖3的A-A面剖視圖。

如上各圖：1-氣動接頭；2-連接套管；3-散熱片；4-喉管；5-加熱快；6-噴頭；31-散熱器接頭；32-散熱器本體；721-入口通道段；722-中部通道段；723-下部通道段；724-T形橡膠圈豎向管；725-止擋圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例本實用新型作進(jìn)一步說明。

參考圖1-3，本實用新型提出一種遠(yuǎn)程送絲打印頭，該打印頭包括順次連接的氣動接頭1，連接套管2，散熱片3，喉管4，加熱塊5，以及噴頭6。連接套管2內(nèi)設(shè)置有阻力機(jī)構(gòu)，該阻力機(jī)構(gòu)包括阻尼件以及彈簧71，其中阻尼件上設(shè)有給絲料行進(jìn)帶來摩擦阻力的通道；彈簧71與阻尼件接觸，并由阻尼件帶動進(jìn)行壓縮和回彈。其中，氣動接頭1，連接套管2，散熱片3，喉管4，加熱塊5，噴頭6，彈簧及阻尼件的中軸線重合，共同組成送絲通道。

本實用新型在氣動接頭1和散熱片3之間設(shè)置了連接套管2，而連接套管內(nèi)部限定有阻力結(jié)構(gòu)，從而使得遠(yuǎn)程送絲方式出絲量被精確控制，回抽時即時控制，避免出絲量不可控，回抽不及時的拉絲問題。

本實施例中的阻尼件為T形橡膠管72，該橡膠管包括環(huán)形止擋圈725，以及設(shè)置在環(huán)形止擋圈725下部的豎向管724；所述T形橡膠管插入彈簧71，并使止擋圈725壓在彈簧71頂部。T形橡膠管通過將豎向管插入彈簧71中，并使止擋圈位于彈簧頂部有利于阻尼件對彈簧的壓縮，此外，T形橡膠管結(jié)構(gòu)簡單，便于制作。本實用新型的豎向管的長度小于彈簧高度，且豎向管的直徑滿足豎向管恰好插入彈簧中，一方面保證止擋圈對彈簧的施力，且可防止阻尼件在彈簧中左右晃動，影響送絲。本實施例的T形橡膠管為一體成型。當(dāng)然，阻尼件也可以制作成其他的形狀，只要是能滿足其能帶動彈簧壓縮及回彈即可。

本實施例中阻尼件即T形橡膠圈的通道分為自上而下的三段，其入口通道段721直徑大于絲料直徑，保證絲料進(jìn)入阻尼件內(nèi)；中部通道段722直徑略小于絲料直徑，在絲料行進(jìn)時對絲料產(chǎn)生摩擦阻力，絲料行進(jìn)到此段時，該段的豎向管部分套緊在絲料上；下部通道段723大于絲料直徑，保證通過中部通道段的絲料順利下行。為了保證絲料進(jìn)入阻尼件時能夠盡快的進(jìn)入摩擦通道段，以便出絲和回抽更加及時，本實用新型入口通道段721的長度只要能滿足絲料進(jìn)入阻尼件即可，其長度只占阻尼件長度的一小部分即可，另外，通道中也只要其中一小部分對絲料產(chǎn)生摩擦阻力即可，不需要全部都產(chǎn)生阻力。當(dāng)然，也可將通道中部通道段和下部通道段設(shè)置成直徑相同，即該段直徑小于絲料直徑。

本實施例中的散熱片包括接頭31以及散熱片本體32，以此將該散熱片的內(nèi)壁分為上下兩段，即接頭內(nèi)壁以及散熱片本體的內(nèi)壁，散熱片內(nèi)壁上段（即接頭內(nèi)壁）直徑大于下段（即散熱器本體內(nèi)壁）。所述彈簧71底部抵在散熱片內(nèi)壁下段（即散熱器本體內(nèi)壁）的頂部；所述連接套管內(nèi)壁分為上下兩段，套管內(nèi)壁上段直徑小于下段，所述阻尼件位于套管內(nèi)壁上段的下部。通過散熱器本體內(nèi)壁的頂部與連接套管內(nèi)壁下段將阻尼件和彈簧限定在連接套管內(nèi)部，當(dāng)該送絲打印頭不工作時，阻尼件頂部貼合在連接套管內(nèi)壁上段的底部。通過這種方式將阻力機(jī)構(gòu)限定在連接套管的內(nèi)部，彈簧或者阻尼件需更換時，較為方便。

此外，本實用新型阻尼件頂部直徑大于連接套管內(nèi)壁上段的直徑，防止阻尼件的穿出，使阻力機(jī)構(gòu)穩(wěn)固的位于連接套管的內(nèi)部。

所述喉管4外壁為外螺紋，喉管4的上部與散熱片本體3的內(nèi)壁下段內(nèi)螺紋配合連接，喉管的下部與加熱頭5的內(nèi)螺紋配合連接，所述喉管的中部裸露。喉管的中部裸露目的是為了防止還未進(jìn)入加熱頭的絲料提前融化，防止喉管內(nèi)造成堵塞。

所述連接套管的外壁設(shè)有與散熱片內(nèi)壁上段配合的內(nèi)螺紋，所述連接套管內(nèi)壁上段設(shè)有與氣動接頭外螺紋配合的內(nèi)螺紋。本實用新型各部件之間通過螺紋的方式進(jìn)行連接，一方面制作簡單，另一方面操作方便，便于拆卸及部件的更換。

本實施例的阻尼件入口通道段為倒圓臺形，便于絲料插入阻尼件中。

本實施例中加熱塊的材質(zhì)為鋁，鋁具有良好的機(jī)械性能和很小的密度，在結(jié)構(gòu)做到最優(yōu)化時，仍然可以保證足夠的強(qiáng)度，并且使打印頭更輕，有利于打印的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，可以實時、準(zhǔn)確的控制加熱溫度。

打印頭工作原理：

正常打印，絲料擠出動作過程中，送絲電機(jī)驅(qū)動絲料前進(jìn)，絲料經(jīng)過送絲軟管，到達(dá)阻尼件通道內(nèi)，阻尼件對絲料有靜摩擦阻力，阻礙絲料的自由行進(jìn)，送絲軟管內(nèi)的絲料被壓縮，送絲電機(jī)繼續(xù)送絲，當(dāng)絲料在送絲軟管內(nèi)被壓緊時，阻尼件上的彈簧被壓縮，彈簧彈力增大，當(dāng)彈簧彈力平衡掉阻尼件對絲料的靜摩擦阻力時，絲料相對于阻尼件滑動，絲料開始穿過阻尼件，進(jìn)入加熱擠出過程，此時，擠出頭的出絲速度長度等特征與送絲電機(jī)的對絲料的驅(qū)動速度長度等特征相匹配，打印頭正常擠出，正常打印過程。

當(dāng)有需要進(jìn)行回抽動作時，送絲電機(jī)首先停止送絲，此時阻尼件與絲料無相對運(yùn)動，變?yōu)殪o摩擦，然后送絲電機(jī)快速反轉(zhuǎn)，拉回絲料，此時，送絲軟管內(nèi)的絲料有了回彈空間開始恢復(fù)正常長度，同時，阻尼件感應(yīng)到絲料彈力減小，彈簧開始回彈，絲料被遠(yuǎn)離擠出頭，擠出頭停止出絲，同時，阻尼件的位置恢復(fù)保持送絲軟管內(nèi)的絲料的被壓縮狀態(tài)，當(dāng)送絲電機(jī)再次送絲時，絲料仍然被準(zhǔn)確的送達(dá)擠出頭位置。在此過程中，彈簧對壓縮力的感應(yīng)是即時的，整個過程同步完成，實現(xiàn)出絲的準(zhǔn)確控制和回抽的即時控制。

以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。