[實用新型]一種用于3D打印機的多功能噴頭

有效

• 申請號: 201720161173.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN206484895U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 姚立偉;趙巖
• 申請（專利權）人: 杭州先臨三維科技股份有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/30;B29C64/321;B29C64/106;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙)33231
• 代理人: 張宇娟

技術領域

本實用新型涉及3D打印設備領域，具體涉及一種用于3D打印機的多功能噴頭。

背景技術

3D 打印技術實際上是一系列快速原型成型技術的統稱，其基本原理都是疊層制造，由快速原型機在X-Y 平面內通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移，最終形成三維制件。目前市場上的快速成型技術分為3DP 技術、FDM 熔融層積成型技術、SLA 立體平版印刷技術、SLS 選區激光燒結等。

FDM 熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實體造型。其成型材料種類多，成型件強度高、精度較高，主要適用于成型小塑料件。

目前基于 FDM 原理的3D 打印機在使用中經常會碰到以下問題：①打印過程中因送絲輪打滑造成噴頭不出絲或出絲斷斷續續；②料盤打印絲斷絲或打印絲供應不足導致的打印失敗；③進絲電機扭矩不足導致的卡絲；④噴頭體積大、過重導致的整機不穩，模型打印質量不好等問題；⑤維修不便；⑥測高及調平模塊過于復雜且結構存在缺陷。

實用新型內容

本實用新型解決的技術問題在于提供一種用于 3D 打印機的多功能噴頭，集合了進絲、打印絲卡絲檢測、打印絲斷絲檢測、自動測高及調平功能，且具有體積小、重量輕、進絲力度大、打印材質適應性強等優點。

為解決上述問題，本實用新型采用了如下技術方案：

一種用于3D打印機的多功能噴頭，包括支架及設于支架上的噴嘴組件、加熱組件、送料組件、散熱組件及檢測組件；其中，所述噴嘴組件包括噴嘴和喉管，所述加熱組件設于噴嘴和喉管之間，用于加熱噴嘴融腔；所述送料組件包括打印絲導管、擠出機齒輪、與擠出機齒輪相匹配的轉輪及用于驅動擠出機齒輪的驅動電機，所述打印絲導管、喉管和噴嘴的軸線在同一直線上，所述擠出機齒輪和轉輪設于打印絲導管和喉管之間，用于將打印絲從打印絲導管送入喉管；所述散熱組件用于冷卻所述喉管，所述檢測組件用于檢測打印絲導管內有無打印絲穿過以及所述轉輪是否旋轉。

進一步的，所述驅動電機通過齒輪組連接所述擠出機齒輪，所述齒輪組包括小直齒輪和大直齒輪，所述小直齒輪與電機輸出軸緊配合，并按照一定傳動比與大直齒輪嚙合，所述大直齒輪與所述擠出機齒輪緊配合。

優選的，所述小直齒輪與大直齒輪的傳動比為3:1。

進一步的，所述檢測組件包括固定于支架上的電路板及設于電路板上的打印絲檢測單元和轉輪檢測單元，其中，所述打印絲檢測單元為設于電路板上的限位開關，所述打印絲導管的側壁上開有缺口，所述限位開關通過該缺口進入打印絲導管，以檢測打印絲導管內有無打印絲穿過。

進一步的，所述轉輪檢測單元為設于電路板上與轉輪端面相對應的光學傳感器，所述轉輪端面設有易于檢測的條紋或圖案。

進一步的，所述轉輪通過位置調節機構安裝于所述支架上，所述轉輪通過位置調節機構安裝于所述支架上，所述位置調節機構用于調節轉輪與擠出機齒輪之間的徑向距離，包括轉輪壓桿、調節螺母、調節螺釘及彈簧；其中，所述轉輪通過軸承固定安裝于轉輪壓桿的一端，所述轉輪壓桿間隙活動安裝于電機輸出軸上，所述彈簧設于轉輪壓桿的另一端和調節螺母之間；所述調節螺母和調節螺釘與設于支架上的內槽配合，使調節螺母在調節螺釘的自旋轉帶動下沿軸向滑動，調節彈簧的壓緊程度，實現轉輪對打印絲徑向壓力的調節。

進一步的，還包括測高調節機構，所述測高調節機構包括設有壓力傳感器的測壓塊，所述喉管固定于測壓塊的一端，所述測壓塊的另一端固定于支架上。

進一步的，所述加熱組件包括設于噴嘴和喉管之間的加熱塊及設于加熱塊側面的加熱裝置和測溫裝置。

進一步的，所述散熱組件包括設于喉管外側的散熱片和用于冷卻所述散熱片的風扇。

進一步的，所述散熱組件還包括風道件，所述風道件固定于風扇出風口處，用于對風扇出風口的風向進行分流變向，一部分吹向散熱件，另一部分吹向噴嘴下方