[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

技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，具體為一種3D打印頭、3D打印機及其3D打印方法。

背景技術

3D打印機打印物體時，CPU規劃打印頭移動軌跡時需要一個關鍵參數，即限位平面與打印物體所在實際基準平面的距離，這里的打印物體所在實際基準平面指的是被打印物體所在的實際平面，該參數隨著3D打印機放置環境的變化或長期使用后，會發生偏移，當該參數發生偏移后會導致不良后果；現有技術中的3D打印機是將上述參數固化在CPU中，用戶在使用過程中，需要手動調整3D打印機的限位平面和打印物體所在實際基準平面的高度以適應固化的參數，這樣對用戶的動手能力和校準能力有一定的要求；另外，3D打印機的限位平面和打印物體所在實際基準平面要求始終保持水平，否則會嚴重影響打印效果；現有技術中的3D打印機需要用戶在打印物品之后根據打印效果對限位平面和打印物體所在實際基準平面進行手動調整，這要求用戶具有豐富的3D打印經驗，以能夠根據打印結果的瑕疵來做出科學判斷，進而動手調整3D打印機架構。

另外，3D打印機在打印工作時，是按層對一個物體進行逐層打印的，參考圖1示出了現有3D打印機的逐層打印工作示意圖，如圖1所示，在打印某一層時，3D打印頭具備的噴頭從左至右沿打印物體所在實際基準平面進行移動，若打印物體所在實際基準平面上存在瑕疵點，比如作業面上具有的異常凸起，那么由于現有3D打印頭會根據CPU的軌跡規劃，嚴格沿著平面移動，那么在瑕疵點處則可能產生如下問題：①3D打印頭切削掉瑕疵點，導致瑕疵點粘連到3D打印頭上，被粘連的3D打印頭會對打印效果造成極大影響；②3D打印頭作用在瑕疵點上的力，使得整個待打印的物品從固定位置上剝離，導致打印失敗；③3D打印頭由于來自異常凸起的阻力，導致驅動3D打印頭運動的電機丟步，致使其后打印的每一步均在延續丟步導致的錯誤，進而使得待打印的物品發生形變或出現嚴重瑕疵。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研制一種3D打印頭、3D打印機及其3D打印方法。

本發明的技術手段如下：

一種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；

另外，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。

一種3D打印機，包括：

上述所述的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；

進一步地，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；

另外，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。

一種3D打印方法，利用上述所述的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；