3D打印头组件及3D打印机的制作方法

3d打印头组件及3d打印机
技术领域
[0001]
本实用新型涉及3d打印装置技术领域，尤其是指一种3d打印头组件及3d打印机。


背景技术：

[0002]
3d打印机是通过逐层打印的方式来构造物体的，以倒置式打印为主，因此需要打印产品时，必须保证第一层的平面水平，当平面不为水平时，通过记录打印头与平面的距离来补偿差值，此过程称作为调平。
[0003]
现有的通过舵机调平方法可以将微动开关装在舵机上，调平前将微动开关放下，调平结束后将其收起，但由于舵机的安装位置与喷头之间存在一定距离，使得测量的值存在误差，后续通过人为修正误差的方式比较繁琐。
[0004]
需要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、设计新颖、便于操作、具有调平功能的打印组件。
[0006]
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种3d打印头组件，包括应变传感器和打印头，所述应变传感器包括固定板和应变片，所述固定板包括第一支撑部和第二支撑部，所述第二支撑部与所述第一支撑部弹性连接，所述第二支撑部上设有应变片，所述打印头与所述第二支撑部固定连接。
[0007]
进一步的，所述固定板上设有挖空部，所述第二支撑部设置于所述挖空部内，所述第二支撑部的一端与挖空部的一端连接。
[0008]
进一步的，所述第一支撑部与所述第二支撑部相互垂直。
[0009]
进一步的，所述固定板的材质为金属。
[0010]
进一步的，所述固定板为弹簧钢板。
[0011]
进一步的，所述应变片通过粘贴或焊接的方式与所述第二支撑部连接。
[0012]
进一步的，所述第二支撑部设有两个安装孔，两个安装孔之间设有定位缺口。
[0013]
进一步的，所述打印头包括连接喉管、喷嘴、加热块、散热块和风扇，所述连接喉管的下端与所述喷嘴的上端连接，所述加热块套接于所述喷嘴，所述散热块套接与所述连接喉管，所述风扇固定于所述散热块。
[0014]
本实用新型还涉及一种3d打印机，所述3d打印机包括如上述任意一项所述的3d打印头组件，所述3d打印机还包括运动装置背板和控制电路板，所述3d打印头组件通过所述第一支撑部与所述运动装置背板连接，所述运动装置背板上设有至少三个滑轮安装位，每个滑轮安装位均设置有滑轮，所述控制电路板与所述3d打印头组件的应变片连接。
[0015]
本实用新型的有益效果在于：提供了一种结构简单，可靠性高、灵敏度高的应变传感器，可以通过微小形变获取接触面的水平与否，采用弹性的固定板可以为设备提供一定缓冲，避免设备受到直接的作用力而导致损坏。将打印头通过该应变传感器与打印机连接，
可以通过该应变传感器的形变检测打印平台与打印头之间是否平整，并通过控制打印头与打印平台之间的距离从而实现自动调平。
附图说明
[0016]
下面结合附图详述本实用新型的具体结构：
[0017]
图1为本实用新型的应变传感器的整体结构示意图；
[0018]
图2为本实用新型的3d打印头组件整体结构示意图；
[0019]
图3为本实用新型的3d打印头组件爆炸结构示意图；
[0020]
图4为本实用新型的3d打印头组件及运动装置背板的结构示意图；
[0021]
10-固定板；11-第一支撑部；12-第二支撑部；13-应变片；14-定位缺口；21-连接喉管；22-喷嘴；23-加热块；24-散热块；25-风扇；26-导风罩；31-快接头；32-快接卡扣；41-运动装置背板；42-滑轮。
具体实施方式
[0022]
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0023]
实施例1
[0024]
请参阅图1，一种应变传感器，包括固定板10和应变片13，所述固定板10包括第一支撑部11和第二支撑部12，所述第一支撑部11与所述第二支撑部12相互垂直，所述第二支撑部12与所述第一支撑部11弹性连接，具体的，所述固定板10上设有挖空部，所述第二支撑部12设置于所述挖空部内，所述第二支撑部12的一端与挖空部的一端连接。为了方便连接，第一支撑部11上设有两个固定孔，第二支撑部12上设有两个安装孔。
[0025]
所述第二支撑部12靠近与固定板10连接的一侧设有应变片13，具体的，所述应变片13通过粘贴或焊接的方式与所述第二支撑部12连接，所述应变片13为电阻应变片。
[0026]
所述固定板10的材质为金属，优选的，所述固定板10为弹簧钢板。采用金属材质的固定板能够可靠地固定打印头，同时可具备一定的弹性形变能力，使得应变片一并发生形变。
[0027]
为了进一步增加固定板的结构强度，第一支撑部和第二支撑部为一体结构。
[0028]
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供了一种结构简单，可靠性高、灵敏度高的应变传感器，可以通过微小形变获取接触面的水平与否，采用弹性的固定板可以为设备提供一定缓冲，避免设备受到直接的作用力而导致损坏。
[0029]
实施例2
[0030]
请参阅图2以及图3，本实用新型还涉及一种3d打印头组件，包括上述的应变传感器和打印头，所述应变传感器的第二支撑部12通过安装孔与所述打印头固定连接，为了避免第二支撑部挡住打印材料输送至打印头，以及方便将打印头安装至第二支撑部，第二支撑部的两个安装孔之间还设有定位缺口14。
[0031]
在打印过程中，若打印头接触到打印平台时，会受到打印平台的外力作用，外力通过打印头将作用力传递第二支撑部，使第二支撑部与固定板之间发生形变，进而影响到应变片，使应变片产生形变，应变片的电阻值随之发生变化，通过控制电路将电阻变化转变为
电压变化，即可确认有外力施加于打印头，即打印平台对打印头有作用力时，主控芯片能检测到电阻应变片的电压发生变化，此时打印机控制打印头向远离打印平台方向移动，从而实现自动调平。
[0032]
采用金属材质的固定板能够可靠地固定打印头，同时可具备一定的弹性形变能力，为打印头提供缓冲，避免打印头受到直接的作用力而导致损坏。
[0033]
所述打印头包括连接喉管21、喷嘴22、加热块23、散热块24和风扇 25，所述连接喉管21的下端与所述喷嘴22的上端连接，所述加热块23 套接于所述喷嘴22，所述散热块24套接于所述连接喉管21，所述风扇25 固定于所述散热块24。
[0034]
在连接喉管外侧设置散热块可以避免加热块产生的热量被传导至连接喉管的上部，使打印耗材提前熔融，堵塞连接喉管。加装风扇可以进一步加强散热块的散热能力。为了能够将风扇的风均匀导向散热片，散热片和风扇之间还设有导风罩26。
[0035]
为了方便将打印材料输入到连接喉管中，打印头还包括快接头31和快接卡扣32，所述快接头31的一端与输料管连接，快接头31的另一端与散热块顶部的连接孔连接，所述快接头31与所述连接孔连接的一端设有至少 2个卡爪，相邻的两个卡爪之间设有间隙，所述卡爪外缘设有固定凸起，所述连接孔的内壁对应所述固定凸起设有固定槽，由于将快接头插入连接孔后还有空隙供快接头移动，将所述快接卡扣卡设于所述快接头与散热块之间，可以防止快接头与连接喉管的相对位移。
[0036]
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供了一种体积小巧，结构简单安装方便且成本低的具备调平检测功能的3d打印头组件，采用该 3d打印头组件的打印机可以通过应变片感应固定板的形变自动调整3d打印头组件与打印平面的距离，从而实现自动调平。
[0037]
实施例3
[0038]
请参阅图4，本实用新型还涉及一种3d打印机，所述3d打印机包括上述所述的3d打印头组件，所述3d打印机还包括运动装置背板41和控制电路板，所述3d打印头组件通过所述第一支撑部与所述运动装置背板连接，所述运动装置背板上设有至少三个滑轮安装位，每个滑轮安装位均设置有滑轮42，所述控制电路板与所述3d打印头组件的应变片连接。
[0039]
本实施例中，3d打印机为龙门架结构，龙门架可沿打印平台的x轴方向进行前后往复运动，龙门架上设有横轨，3d打印头组件通过滑轮在龙门架的横轨上可沿y轴方向进行左右往复运动，其中所述横轨可沿龙门架的 z轴方向进行上下往复运动，其中x轴、y轴为水平方向，z轴为竖直方向， x轴、y轴和z轴之间两两相互垂直。
[0040]
采用上述所述的3d打印头组件，由于调平结构采用弹簧钢板及应变片，实现了体积小、安装方便以及成本低的优点，由于弹簧钢板配合应变片的结构不占用喷头空间，检测效果好，省去繁琐的手动调平操作，在不牺牲打印机性能的前提下，使3d打印机打印得更精细、更稳定，有效的提高了打印成功率。
[0041]
另外，为了提高应变片的灵敏度，应变片采用全桥桥式电路与所述控制电路板连接。
[0042]
上述中，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。
[0043]
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在
其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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