[發明專利]3D打印頭、3D打印機及其3D打印方法

有效

• 申請號: 201610402756.8
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN106042379B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 張劍鋒;張福成;曹茂松;方艷;王緒
• 申請（專利權）人: 大連思攀科技有限公司
• 主分類號: B29C64/209
• 分類號: B29C64/209;B29C64/232;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙)21242
• 代理人: 楊威,涂文詩

1.一種3D打印頭，其特征在于所述3D打印頭包括：

散熱器、中心塊、設置在所述散熱器上的動滑塊、設置在所述動滑塊上的磁性部件、設置在所述中心塊上的霍爾元件、彈簧、以及噴頭；所述動滑塊和所述中心塊通過所述彈簧彈性連接；當所述動滑塊與所述中心塊之間的相對位置發生改變時，所述霍爾元件檢測到的磁通量發生變化。

2.根據權利要求1所述的3D打印頭，其特征在于所述3D打印頭還包括：

外殼；所述中心塊設置在所述外殼上；

從上至下依次連接的物料導管和喉管；所述散熱器設置在所述物料導管外側和所述喉管上部外側；所述噴頭設置在所述喉管下端；

設置在所述喉管下部外側和所述噴頭上部外側的加熱塊。

3.一種3D打印機，其特征在于所述3D打印機包括：

權利要求1所述的3D打印頭；

與所述3D打印頭相連接的打印頭升降機構；

與所述打印頭升降機構相連接的中央處理器。

4.根據權利要求3所述的3D打印機，其特征在于所述打印頭升降機構包括：

一端均與所述3D打印頭外周相連接的第一并聯臂、第二并聯臂和第三并聯臂；

與第一并聯臂另一端相連接的第一滑塊；

與第二并聯臂另一端相連接的第二滑塊；

與第三并聯臂另一端相連接的第三滑塊；

與第一滑塊相連接的第一電機；

與第二滑塊相連接的第二電機；

與第三滑塊相連接的第三電機；

第一垂直導軌；所述中央處理器通過第一電機帶動所述第一滑塊沿所述第一垂直導軌上下滑動；

第二垂直導軌；所述中央處理器通過第二電機帶動所述第二滑塊沿所述第二垂直導軌上下滑動；

第三垂直導軌；所述中央處理器通過第三電機帶動所述第三滑塊沿所述第三垂直導軌上下滑動。

5.根據權利要求4所述的3D打印機，其特征在于所述3D打印機還包括：

用于限定第一滑塊滑動位置的第一限位開關；

用于限定第二滑塊滑動位置的第二限位開關；

用于限定第三滑塊滑動位置的第三限位開關。

6.一種3D打印方法，其特征在于所述3D打印方法利用權利要求4或5所述的3D打印機實施，且包括如下步驟：

打印頭升降機構由起始平面開始驅動3D打印頭下降；

待噴頭運動至與打印物體所在實際基準平面相接觸時，3D打印頭上具有的彈簧發生形變，進而霍爾元件檢測到的磁通量開始發生變化；

當霍爾元件檢測到的磁通量達到預設磁通量閾值時，中央處理器控制所述打印頭升降機構停止，將霍爾元件檢測到的磁通量達到預設磁通量閾值時所述噴頭與打印物體所在實際基準平面的接觸點設定為零點；

中央處理器獲知所述打印頭升降機構由開始工作至停止工作期間，第一電機、第二電機和第三電機分別運行的步數并存儲。

7.根據權利要求6所述的3D打印方法，其特征在于所述3D打印方法還包括如下步驟：

中央處理器通過打印頭升降機構帶動所述3D打印頭由零點向位于零點一側的記憶點B進行運動，同時中央處理器將霍爾元件檢測到的磁通量與預設磁通量閾值進行比較；

若噴頭到達記憶點B處時，霍爾元件檢測到的磁通量小于預設磁通量閾值，則中央處理器控制打印頭升降機構繼續下降，直至霍爾元件檢測到的磁通量達到預設磁通量閾值，所述打印頭升降機構停止運動，中央處理器獲知在噴頭到達記憶點B處后，所述打印頭升降機構在停止運動之前第一電機、第二電機和第三電機分別運行的步數并存儲。

8.根據權利要求6所述的3D打印方法，其特征在于所述3D打印方法還包括如下步驟：

中央處理器通過打印頭升降機構帶動所述3D打印頭由零點向位于零點另一側的記憶點A進行移動，同時中央處理器將霍爾元件檢測到的磁通量與預設磁通量閾值進行比較；

若在噴頭未到達記憶點A處時，霍爾元件檢測到的磁通量已經等于預設磁通量閾值，則中央處理器控制所述打印頭升降機構停止運動，中央處理器獲知所述噴頭由第一位置運動至記憶點A處期間第一電機、第二電機和第三電機分別所需運行的步數，所述第一位置是指在噴頭未到達記憶點A處，同時霍爾元件檢測到的磁通量已經等于預設磁通量閾值時噴頭的所處位置。