3D打印機絲料自動更換裝置及3D打印機制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)公開了一種3D打印機絲料自動更換裝置及3D打印機，包括外框架及設(shè)于外框架內(nèi)且可升降移動的內(nèi)框架；外框架上設(shè)有兩個以上用于可拆卸式固定打印噴頭的第一定位機構(gòu)，內(nèi)框架上設(shè)有沿其所在平面移動的噴頭固定板，噴頭固定板上的沉頭螺釘與彈簧座之間形成彈性鎖緊定位的夾持空間；每個打印噴頭均設(shè)有連接板，打印噴頭經(jīng)連接板的底板與噴頭固定板配合形成拼接式打印頭，經(jīng)連接板的側(cè)板與外框架上的第一定位機構(gòu)配合形成備用打印頭，實現(xiàn)了打印噴頭的工作與備用間的自由切換，且底板與側(cè)板呈垂直相交設(shè)置，使得打印噴頭入備用庫、打印噴頭加載的定位方向偏離并互不干涉，提高了自動換絲的可靠性，且該拼接式結(jié)構(gòu)適于不同尺寸的打印噴頭。

Automatic replacement device for 3D printer wire and 3D printer

The utility model discloses a 3D printer silk automatic replacement device and 3D printer, including the frame and an outer frame and inner frame lifting; the outer frame is provided with more than two for the first positioning mechanism of the detachable fixed printing nozzle, nozzle fixed plate along the plane is moving the frame, the holding space is formed between the elastic locking and positioning head fixing plate of the countersunk head screw and spring seat; each print heads are provided with connecting plate, the bottom plate and the nozzle print head fixing plate connecting plate is formed with the mosaic type print head, the first positioning mechanism connected with the plate plate and the outer frame of the with the formation of spare print head, to achieve a free switch and standby between the print head, and a bottom plate and a side plate is vertically set, the print head into the standby database, print The positioning direction of the spray head is deviated from each other and does not interfere with each other, thereby improving the reliability of the automatic silk changing, and the splicing structure is suitable for printing nozzles of different sizes.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
3D打印機絲料自動更換裝置及3D打印機
本技術(shù)涉及3D打印
，特別地，涉及一種3D打印機絲料自動更換裝置。此外，本技術(shù)還涉及一種包括上述3D打印機絲料自動更換裝置的3D打印機。
技術(shù)介紹
3D打印技術(shù)是一種基于三維模型數(shù)據(jù)，采用材料逐層疊加的來制造實體零件的方法。這項技術(shù)在機械、汽車、教育、醫(yī)療、建筑行業(yè)以及國防等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，并取得顯著的經(jīng)濟效益。其中，熔融沉積制造(FDM)憑借其操作簡單，成型速度快等諸多優(yōu)點，成為應(yīng)用最為廣泛的3D打印技術(shù)。雖然基于FDM技術(shù)的3D打印機在3D打印中應(yīng)用最廣泛，打印技術(shù)成熟，但是目前基于FDM技術(shù)打印的產(chǎn)品顏色單一，而現(xiàn)實生活中許多產(chǎn)品，如人像、珠寶、服裝、玩具、工藝品等都要求能夠同時打印多種顏色。因此彩色3D打印在3D打印領(lǐng)域中有廣闊的市場前景。對于彩色3D打印而言，目前的基于熔融沉積成型(FDM)技術(shù)的3D打印一般通過手動換料實現(xiàn)彩色打印，不能自動更換不同顏色的絲料，這就導致彩色打印的過程中一直需要人員盯守換料，工作效率低下。CN204997998U公開了一種可自動更換打印頭的多頭3D打印機，包括機架、工作臺，工作臺以可水平移動的裝配方式安裝于機架上；打印頭組，其包括至少兩個卡合定位于機架上的打印頭；夾持座，該夾持座通過一升降機構(gòu)安裝于機架上，該夾持座位于打印頭組與工作臺之間，且該夾持座中形成有與打印頭適配的夾持位；所述升降機構(gòu)驅(qū)動夾持座上移動，令夾持座通過夾持位套接于打印頭下端并固定，且該夾持座隨升降機構(gòu)向上移動以驅(qū)動打印頭脫離機架，以形成一打印機頭。其通過將打印頭裝配在夾持座上形成一打印機頭，且可快速更換不同類型的打印頭，以滿足不同的打印需求。但該方案中，夾持座與打印頭配合的結(jié)構(gòu)復雜、且可靠性有待提高。參見其圖5至圖7，夾持座4包括座體41以及一體成型于座體41前端的凸環(huán)部42和固定于凸環(huán)部42上的金屬夾套43，打印頭31下端外圍需設(shè)置磁鐵312，當打印頭31下端與夾持座4的夾持位40對接后，打印頭31通過磁鐵312與夾持座4中的金屬夾套43吸附固定；由于采用磁鐵與金屬夾套配合的機構(gòu)來實現(xiàn)吸附導致其分離時需克服磁性吸力導致不穩(wěn)定，容易損壞機架上的卡扣，且座體41后端還需成型第一、第二滑套，金屬夾套于夾持位內(nèi)壁成型凸塊，打印頭下端外圍形成凹槽，導致該方案需對現(xiàn)有的打印頭進行結(jié)構(gòu)改造，兼容性不好。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種3D打印機絲料自動更換裝置及3D打印機，以解決現(xiàn)有的3D打印機絲料更換繁瑣或者絲料更換機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜、可靠性不高的技術(shù)問題。本技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供一種3D打印機絲料自動更換裝置，包括外框架及設(shè)于外框架內(nèi)且沿高度方向相對外框架可升降移動的內(nèi)框架；外框架上設(shè)有兩個以上用于可拆卸式固定打印噴頭的第一定位機構(gòu)，內(nèi)框架上設(shè)有沿其所在平面移動的噴頭固定板，噴頭固定板的上表面設(shè)有多個沉頭螺釘，各沉頭螺釘之外套設(shè)有用于提供預(yù)緊力的彈性部件，彈性部件的一端抵接于噴頭固定板上，另一端設(shè)有位于沉頭螺釘?shù)念^部之下的彈簧座，噴頭固定板上的沉頭螺釘與彈簧座之間形成彈性鎖緊定位的夾持空間；每個打印噴頭均設(shè)有用于起承載固定作用的連接板，連接板包括用于與噴頭固定板可拆卸式連接的底板及與第一定位機構(gòu)可拆卸式連接的側(cè)板，底板上設(shè)有與沉頭螺釘配合的第一定位孔，側(cè)板上設(shè)有與第一定位機構(gòu)配合的第二定位孔，底板與側(cè)板呈垂直相交設(shè)置，打印噴頭經(jīng)底板與噴頭固定板配合形成拼接式打印頭，打印噴頭經(jīng)側(cè)板與第一定位機構(gòu)配合形成備用打印頭。進一步地，設(shè)于底板上的第一定位孔的位置與噴頭固定板上多個沉頭螺釘?shù)奈恢脤?yīng)設(shè)置，第一定位孔為葫蘆形孔，其大頭端孔徑大于沉頭螺釘?shù)念^部外徑，小頭端孔徑大于沉頭螺釘?shù)穆葆斨睆健＿M一步地，葫蘆形孔的小頭端上方倒角，且倒角部位的外徑與沉頭螺釘?shù)念^部匹配。進一步地，第一定位機構(gòu)包括與外框架固接的掛板及設(shè)于掛板上的多個掛鉤，設(shè)于側(cè)板上的第二定位孔的位置與掛板上的多個掛鉤的位置對應(yīng)設(shè)置，掛鉤的末端設(shè)有凸出的臺階部，第二定位孔為與掛鉤匹配的梯形孔，梯形孔包括與臺階部外徑匹配的大孔端及與掛鉤桿身外徑匹配的小孔端。進一步地，內(nèi)框架上設(shè)有供噴頭固定板沿水平橫向移動時起導向作用的橫向?qū)U，內(nèi)框架上還設(shè)有沿縱向設(shè)置的滑軌，橫向?qū)U經(jīng)滑塊沿滑軌移動，還包括驅(qū)動噴頭固定板沿水平橫向移動的第一驅(qū)動機構(gòu)及驅(qū)動滑塊帶動噴頭固定板水平縱向移動的第二驅(qū)動機構(gòu)。進一步地，第一驅(qū)動機構(gòu)包括設(shè)置于噴頭固定板上帶動其沿水平橫向移動的同步帶，同步帶連接驅(qū)動同步帶移動的步進電機。進一步地，外框架上沿其高度方向設(shè)置起導向作用的多個縱向?qū)U，內(nèi)框架經(jīng)第三驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動后沿縱向?qū)U上下位移。進一步地，打印噴頭包括與底板固接的安裝塊，安裝塊內(nèi)自下至上依次設(shè)置用于噴出絲料噴嘴、用于加熱絲料的熱電偶、用于工作時散熱的散熱器，散熱器的頂部經(jīng)壓塊固定至安裝塊上。進一步地，安裝塊的前端側(cè)壁上設(shè)有散熱風扇，安裝塊的后端側(cè)壁設(shè)有供熱電偶走線的開口。根據(jù)本技術(shù)的另一方面，還提供一種3D打印機，包括工作臺板，工作臺板之上設(shè)置上述的3D打印機絲料自動更換裝置。本技術(shù)具有以下有益效果：本技術(shù)3D打印機絲料自動更換裝置及3D打印機，通過在內(nèi)框架上設(shè)置可在其所處平面移動的噴頭固定板，且內(nèi)框架可相對外框架上下移動，實現(xiàn)噴頭固定板在三維方向上的自由移動，且噴頭固定板上設(shè)置多個沉頭螺釘及與沉頭螺釘配合的彈性部件、彈簧座，形成多個彈性鎖緊定位的夾持空間，打印噴頭經(jīng)連接板的底板與噴頭固定板配合形成拼接式打印頭，經(jīng)連接板的側(cè)板與外框架上的第一定位機構(gòu)配合形成備用打印頭，實現(xiàn)了打印噴頭的工作與備用間的自由切換，且底板與側(cè)板呈垂直相交設(shè)置，使得打印噴頭入備用庫、打印噴頭加載的定位方向偏離并互不干涉，避免了采用磁鐵與金屬夾套導致的入庫及出庫方向干涉且容易導致沖擊，損壞機架附件等缺陷，進而提高了自動換絲的可靠性及穩(wěn)定性，且該拼接式結(jié)構(gòu)適于不同類型/尺寸的打印噴頭，兼容性廣，推廣應(yīng)用價值高。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本技術(shù)還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本技術(shù)作進一步詳細的說明。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本技術(shù)的進一步理解，本技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當限定。在附圖中：圖1是本技術(shù)優(yōu)選實施例3D打印機絲料自動更換裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)優(yōu)選實施例3D打印機絲料自動更換裝置的另一立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本技術(shù)優(yōu)選實施例中噴頭固定板的俯視示意圖；圖4是本技術(shù)優(yōu)選實施例中噴頭固定板局部剖面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖5是本技術(shù)優(yōu)選實施例中打印噴頭的局部剖視示意圖；圖6是本技術(shù)優(yōu)選實施例中打印噴頭的俯視示意圖；圖7是本技術(shù)優(yōu)選實施例中噴頭庫的局部剖面?zhèn)纫暿疽鈭D；圖8是本技術(shù)優(yōu)選實施例中噴頭庫的正視示意圖。附圖標記說明：1、外框架；11、掛板；12、掛鉤；13、掛板沉頭螺栓；14、噴頭連接板螺栓；15、噴頭連接板；16、縱向?qū)U；2、內(nèi)框架；21、橫向?qū)U；22、滑塊；23、滑軌；3、噴頭固定板；31、基座；32、直線軸承；33、彈性部件；34、沉頭螺釘；35、彈簧座本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種3D打印機絲料自動更換裝置，其特征在于，包括外框架(1)及設(shè)于所述外框架(1)內(nèi)且沿高度方向相對所述外框架(1)可升降移動的內(nèi)框架(2)；所述外框架(1)上設(shè)有兩個以上用于可拆卸式固定打印噴頭(4)的第一定位機構(gòu)，所述內(nèi)框架(2)上設(shè)有沿其所在平面移動的噴頭固定板(3)，所述噴頭固定板(3)的上表面設(shè)有多個沉頭螺釘(34)，各所述沉頭螺釘(34)之外套設(shè)有用于提供預(yù)緊力的彈性部件(33)，所述彈性部件(33)的一端抵接于所述噴頭固定板(3)上，另一端設(shè)有位于所述沉頭螺釘(34)的頭部之下的彈簧座(35)，所述噴頭固定板(3)上的所述沉頭螺釘(34)與所述彈簧座(35)之間形成彈性鎖緊定位的夾持空間；每個打印噴頭(4)均設(shè)有用于起承載固定作用的連接板(41)，所述連接板(41)包括用于與所述噴頭固定板(3)可拆卸式連接的底板(411)及與所述第一定位機構(gòu)可拆卸式連接的側(cè)板(412)，所述底板(411)上設(shè)有與所述沉頭螺釘(34)配合的第一定位孔(413)，所述側(cè)板(412)上設(shè)有與所述第一定位機構(gòu)配合的第二定位孔(414)，所述底板(411)與所述側(cè)板(412)呈垂直相交設(shè)置，打印噴頭(4)經(jīng)所述底板(411)與所述噴頭固定板(3)配合形成拼接式打印頭，打印噴頭(4)經(jīng)所述側(cè)板(412)與所述第一定位機構(gòu)配合形成備用打印頭。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種3D打印機絲料自動更換裝置，其特征在于，包括外框架(1)及設(shè)于所述外框架(1)內(nèi)且沿高度方向相對所述外框架(1)可升降移動的內(nèi)框架(2)；所述外框架(1)上設(shè)有兩個以上用于可拆卸式固定打印噴頭(4)的第一定位機構(gòu)，所述內(nèi)框架(2)上設(shè)有沿其所在平面移動的噴頭固定板(3)，所述噴頭固定板(3)的上表面設(shè)有多個沉頭螺釘(34)，各所述沉頭螺釘(34)之外套設(shè)有用于提供預(yù)緊力的彈性部件(33)，所述彈性部件(33)的一端抵接于所述噴頭固定板(3)上，另一端設(shè)有位于所述沉頭螺釘(34)的頭部之下的彈簧座(35)，所述噴頭固定板(3)上的所述沉頭螺釘(34)與所述彈簧座(35)之間形成彈性鎖緊定位的夾持空間；每個打印噴頭(4)均設(shè)有用于起承載固定作用的連接板(41)，所述連接板(41)包括用于與所述噴頭固定板(3)可拆卸式連接的底板(411)及與所述第一定位機構(gòu)可拆卸式連接的側(cè)板(412)，所述底板(411)上設(shè)有與所述沉頭螺釘(34)配合的第一定位孔(413)，所述側(cè)板(412)上設(shè)有與所述第一定位機構(gòu)配合的第二定位孔(414)，所述底板(411)與所述側(cè)板(412)呈垂直相交設(shè)置，打印噴頭(4)經(jīng)所述底板(411)與所述噴頭固定板(3)配合形成拼接式打印頭，打印噴頭(4)經(jīng)所述側(cè)板(412)與所述第一定位機構(gòu)配合形成備用打印頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機絲料自動更換裝置，其特征在于，設(shè)于所述底板(411)上的第一定位孔(413)的位置與所述噴頭固定板(3)上多個沉頭螺釘(34)的位置對應(yīng)設(shè)置，所述第一定位孔(413)為葫蘆形孔，其大頭端孔徑大于所述沉頭螺釘(34)的頭部外徑，小頭端孔徑大于所述沉頭螺釘(34)的螺釘直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D打印機絲料自動更換裝置，其特征在于，所述葫蘆形孔的小頭端上方倒角，且倒角部位的外徑與所述沉頭螺釘(34)的頭部匹配。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機絲料自動更換裝置，其特征在于，所述第一定位機構(gòu)包括與所述外框架(1)固接的掛板(11)及設(shè)于所述掛板(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李林升，林宇，王永強，程兵，
申請(專利權(quán))人：南華大學，
類型：新型
國別省市：湖南,43