本實用新型涉屬于3D打印快速成型領域，特別涉及一種可旋轉(zhuǎn)3D打印噴頭。

背景技術：

3D打印是快速成型的一種加工方式，將線料加熱擠出，通過噴嘴的運動將熔融線料按照設定好的坐標沉積在工作臺上完成打印。傳統(tǒng)的打印噴頭往往屬于直線往復運動（即是在原有空間內(nèi)X、Y、Z三個自由度上），對于回轉(zhuǎn)類零件來說，效率較低，對于有螺紋聯(lián)系等零件，由于打印精度、強度等原因往往無法打印。另外傳統(tǒng)3D打印機因會與內(nèi)嵌零件發(fā)生干涉也無法打印內(nèi)嵌件。同時，傳統(tǒng)的3D打印還存在進料系統(tǒng)容易堵塞的現(xiàn)象。針對以上情況，研發(fā)出一種可旋轉(zhuǎn)3D打印噴頭，解決了以上難題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種可旋轉(zhuǎn)3D打印噴頭，可以進行360°旋轉(zhuǎn)，從而提高3D打印的質(zhì)量，拓寬3D打印適用場合，提高3D產(chǎn)品強度。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術解決方案是：

一種可旋轉(zhuǎn)3D打印噴頭，包括空心步進電機和噴頭組件；空心步進電機與噴頭組件連接；與線料擠出機構連接的空心步進電機為噴頭組件提供旋轉(zhuǎn)動力；線料通過擠出機構傳送，穿過空心步進電機，到達噴頭組件；噴頭組件包括主體旋轉(zhuǎn)噴頭和噴嘴；主體旋轉(zhuǎn)噴頭具有上部和轉(zhuǎn)折部，上部連接空心步進電機，轉(zhuǎn)折部連接噴嘴。

進一步，轉(zhuǎn)折部為折角或者弧形。

進一步，還包括定位圓盤和光電傳感器，定位圓盤上設有鏤空處，空心步進電機的下方安裝定位圓盤，光電傳感器安裝在定位圓盤的側邊。

進一步，噴頭組件還包括加熱棒和溫度傳感器，在主體旋轉(zhuǎn)噴頭上安裝加熱棒和溫度傳感器。

進一步，噴頭組件還包括鐵氟龍線料管，鐵氟龍線料管安裝在主體旋轉(zhuǎn)噴頭的內(nèi)部。

進一步，擠出機構包括擠出滾輪、上料機構、步進電機、減速器、擠出齒輪和調(diào)節(jié)松緊度螺釘；電機連接減速器，帶動擠出齒輪動作，擠出齒輪帶動線料和擠出滾輪動作，擠出滾輪在上料機構中滾動。

進一步，還設置有集電環(huán)，該集電環(huán)安裝在空心步進電機的下方。

進一步，噴頭組件還包括散熱片和散熱風扇，主體旋轉(zhuǎn)噴頭的上部裝配散熱片，散熱片通過散熱風扇散熱。

進一步，還包括風扇，風扇安裝在空心步進電機的后面。

進一步，還包括整體機架，空心步進電機和噴頭組件安裝在整體機架上。

進一步，還包括滾動軸承，滾動軸承安裝在整體機架與噴頭組件之間。

采用上述方案后，由于本實用新型是利用空心步進電機驅(qū)動打印噴頭組件進行360°旋轉(zhuǎn)，此旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)中心線和空心步進電機同軸，在旋轉(zhuǎn)的同時，由于噴頭具有弧形部，使得噴嘴的運動軌跡不在是單獨的直線運動，具有空間上回轉(zhuǎn)，再配合原本三個自由度的直線運動，這樣就可以在沉積工作臺上進行打印，特別適合加工打印內(nèi)嵌螺紋件、筋板等零件。同時，在噴頭組件內(nèi)嵌耐高溫鐵氟龍材料管，防止線料過早熔融影響進料。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖一；

圖2是本實用新型的結構示意圖二；

圖3是本實用新型噴頭組件的結構示意圖。

標號說明

空心步進電機1 噴頭組件2 主體旋轉(zhuǎn)噴頭21

上部211 轉(zhuǎn)折部212 噴嘴22

加熱棒23 緊定螺釘231 溫度傳感器24

鐵氟龍線料管25 散熱片26 散熱風扇27

擠出機構3 機架30 擠出滾輪31

上料機構32 步進電機33 電機座331

減速器34 擠出齒輪35 調(diào)節(jié)松緊度螺釘36

調(diào)緊旋鈕支架361 集電環(huán)4 定位圓盤5

鏤空處51 光電傳感器6 光電傳感器支架61

風扇7 整體機架8 滾動軸承81

緊固螺栓82。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述。本實用新型所揭示的是一種可旋轉(zhuǎn)3D打印噴頭，如圖1和圖2所示，為本實用新型的較佳實施例，包括空心步進電機1和噴頭組件2；空心步進電機1與噴頭組件2連接；空心步進電機1與線料的擠出機構3連接，線料通過擠出機構3傳送，穿過空心步進電機1，到達噴頭組件2；空心步進電機1連接噴頭組件2，并為噴頭組件2提供旋轉(zhuǎn)動力；噴頭組件2包括主體旋轉(zhuǎn)噴頭21和噴嘴22。在本實施例中，噴嘴22和主體旋轉(zhuǎn)噴頭21之間的連接采用管螺紋裝配，防止熔融材料從連接處擠出，起到密封作用。

主體旋轉(zhuǎn)噴頭21具有上部211和轉(zhuǎn)折部212，上部211連接空心步進電機1，轉(zhuǎn)折部212連接噴嘴22。這樣，噴頭組件2可按照空心步進電機1的縱向軸線為中心做360度旋轉(zhuǎn)。此旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)中心線和空心步進電機1同軸，在旋轉(zhuǎn)的同時，配合原本三個自由度的直線運動。轉(zhuǎn)折部212的設置就是為了使噴嘴22與空心步進電機1的縱向軸具有一定的角度，配合回轉(zhuǎn)運動，避免打印時噴嘴22與內(nèi)嵌件發(fā)生干涉。

進一步，轉(zhuǎn)折部212的夾角為30°～60°。這樣噴嘴22可以圍繞內(nèi)嵌件支承面之外所有的面進行打印，適用范圍廣泛。

如圖3所示，在本實施例中，轉(zhuǎn)折部212為弧形。當然，也可以將轉(zhuǎn)折部212設計成折角的形式。

還可以進一步設置集電環(huán)4，該集電環(huán)4可以安裝在空心步進電機1的下方。集電環(huán)4在滿足旋轉(zhuǎn)的同時，將電源和信號從旋轉(zhuǎn)位置傳到固定位置，避免導線互相纏繞，用來防止回轉(zhuǎn)機構繞線。

因為噴頭組件2具有轉(zhuǎn)折部212，噴嘴22安裝在轉(zhuǎn)折部212上，打印開始時，噴頭組件2在旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)折部212帶動噴嘴22轉(zhuǎn)動，打印結束時，無法確定此時噴嘴22所處的具體角度，為了方便接下來的第二次打?。ū苊庵貜烷_機啟動），還設置了復位機構。進一步，還包括定位圓盤5和光電傳感器6，定位圓盤5上設有鏤空處51，空心步進電機1的下方安裝定位圓盤5（本實施例定位轉(zhuǎn)盤5是安裝在集電環(huán)4的下方），光電傳感器6安裝在定位圓盤5的側邊。通過定位圓盤5和光電傳感器6使噴頭組件2每次打印前回零。即定位圓盤5和光電傳感器6組合形成本實施例的復位機構。在本實施例中，光電傳感器6安裝在光電傳感器支架61上。

進一步，噴頭組件2還包括加熱棒23、溫度傳感器24和鐵氟龍線料管25；鐵氟龍線料管25安裝在主體旋轉(zhuǎn)噴頭21的內(nèi)部，鐵氟龍線料管25起到隔熱作用，可以有效的阻擋主體旋轉(zhuǎn)噴頭21的熱量傳給3D打印線料，從而避免3D打印線料過早熔融，也有利于解決進料堵塞的問題。

在主體旋轉(zhuǎn)噴頭21上安裝加熱棒23和溫度傳感器24。加熱棒23將線料融化至熔融狀態(tài)，同時配有溫度傳感器24實時監(jiān)主體旋轉(zhuǎn)噴頭21頭溫度，控制主體旋轉(zhuǎn)噴頭21加熱溫度。加熱棒23通過緊定螺釘231安裝在主體旋轉(zhuǎn)噴頭21上。

進一步，擠出機構3包括擠出滾輪31、上料機構32、步進電機33、減速器34、擠出齒輪35和調(diào)節(jié)松緊度螺釘36；步進電機33連接減速器17，帶動擠出齒輪35回轉(zhuǎn)，擠出齒輪35帶動線料和擠出滾輪31動作，擠出滾輪2在上料機構32中滾動，不斷推動線料到達噴嘴22?？梢愿鶕?jù)線料直徑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)松緊度螺釘36，就可調(diào)整擠出齒輪35所帶動的線料和擠出滾輪31的壓力，防止過松打滑而帶不動線料或過緊造成摩擦力過大而帶不動線料。在本實施例中，擠出機構3位于空心步進電機1的上方，步進電機33安裝在電機座331上，調(diào)節(jié)松緊度螺釘36安裝在調(diào)緊旋鈕支架361上。擠出機構3安裝在機架30上，

進一步，噴頭組件2還包括散熱片26和散熱風扇27，主體旋轉(zhuǎn)噴頭21的上部裝配散熱片26，散熱片26通過散熱風扇27散熱，防止熱量上傳。

進一步，還包括風扇7，風扇7安裝在空心步進電機1的后面，防止空心步進電機1長時間工作造成溫度上升而使線料過早變軟而堵塞。

進一步，還包括整體機架8，空心步進電機1和噴頭組件2安裝在整體機架8上。整體機架8通過緊固螺栓82固定連接。

進一步，還包括滾動軸承81，滾動軸承81安裝在整體機架8與噴頭組件2之間。用以保證空心步進電機1與噴頭組件2同心，同時保證回轉(zhuǎn)運動精度。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，故但凡依本實用新型的權利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應屬于本實用新型專利涵蓋的范圍之內(nèi)。