一种能够自动收集废料的三D打印喷头的制作方法

一种能够自动收集废料的三d打印喷头
技术领域
[0001]
本发明涉及三d打印领域，具体为一种能够自动收集废料的三d打印喷头。


背景技术：

[0002]
随着科技的发展，三d打印走进了我们的生活中，现在的三d打印技术还存在一定的缺陷，不能够很好的供人们使用，在打印过程中经常受到打印周围温度的影响，进而使打印出的模型发生翘曲，毛丝等现象，在打印的同时，如果没有及时对加热管局部范围进行冷却，容易产生软化材料反向挤压，影响打印效果，同时对于废料的回收也是一大难题，本发明阐述的一种能够自动收集废料的三d打印喷头，能够解决上述问题。


技术实现要素：

[0003]
为解决上述问题，本例设计了一种能够自动收集废料的三d打印喷头，本例的一种能够自动收集废料的三d打印喷头，包括机体，所述机体内部设有工作腔，所述工作腔下壁面设有能够左右滑动的移动块，所述移动块上端面固定设有热板，所述热板能够承载打印材料，所述工作腔左壁面连通设有升降腔，所述升降腔上壁面转动设有向下延伸的升降轴，所述升降轴外圆面螺纹配合有能够延伸至所述工作腔内的升降滑板，所述升降滑板左侧与所述升降腔内壁面相互抵接，与所述升降轴下端对应位置的所述机体内部固定设有升降电机，所述升降轴下端与所述升降电机上端动力连接，所述升降滑板右端设有能够前后移动的打印块，所述打印块上端面设有开口向上的封闭腔，所述封闭腔下壁面连通设有向下延伸的进料放置腔，所述进料放置腔下壁面固定设有向上延伸的固定柱，所述固定柱外侧设有能够上下移动的材料滚筒，所述进料放置腔下侧设有供给腔，所述供给腔内部设有进给装置，所述供给腔下侧设有散热腔，所述散热腔上下壁面之间固定设有散热滚筒，所述散热滚筒外圆面固定设有散热片，所述散热片能够加速散热，所述散热腔下侧设有能够存放液态打印材料的熔融材料腔，所述熔融材料腔上端内壁面设有能够上下刮取的刮取环，所述熔融材料腔上壁面与所述散热腔下壁面之间连通设有加热腔，所述加热腔内壁面固定设有环形加热筒，所述加热筒能够产生高温熔化打印材料，所述打印块下端面固定设有打印喷头，所述打印喷头下端面与所述熔融材料腔下壁面之间连通设有出料通道，所述打印块左端面固定设有废料回收块，所述废料回收块内部设有能够存放废料的废料回收腔，所述废料回收腔右壁面与所述熔融材料腔下壁面之间连通设有废料回收管道，所述废料回收管道与所述出料通道之间设有出料切换腔，所述出料切换腔内部设有能够左右滑动的出料切换板，所述出料切换板位于左极限时能够将所述废料回收管道封闭，所述出料切换板处于右极限时能够将所述出料通道封闭。
[0004]
可优选的，所述封闭腔左侧前后壁面之间固定设有封闭转轴，所述封闭转轴外圆面转动设有能够将所述进料放置腔上端进行封闭的封闭板，所述材料滚筒外圆面设有开口向远离所述固定柱轴心一侧的材料放置槽，所述材料放置槽内部缠绕有原材料。
[0005]
可优选的，所述供给腔左壁面转动设有向左延伸的进给轴，所述进给轴右端花键
连接有能够左右滑动的花键套筒，所述花键套筒左端面设有开口向左的花键套筒腔，所述进给轴能够延伸至所述花键套筒腔内，所述进给轴右端面与所述花键套筒腔右壁面之间固定设有压缩弹簧，所述花键套筒右端固定设有主动锥齿轮，所述供给腔右端前后壁面之间固定设有固定轴，所述固定轴外圆面设有能够转动的辅助滚轮，所述固定轴左侧前后壁面连通设有对称的切换腔，所述切换腔左壁面固定设有切换电磁铁芯，所述切换腔内壁面抵接有能够左右移动的转动轴承，所述切换腔左壁面与同侧所述转动轴承左端面之间固定连接有切换弹簧，前后两个所述转动轴承之间转动连接有切换滚轴，与所述辅助滚轮对应位置的所述切换滚轴外圆面固定设有进给滚轮，与所述主动锥齿轮对应位置的所述切换滚轴外圆面固定设有相互啮合的从动锥齿轮。
[0006]
可优选的，所述原材料能够穿过所述进给滚轮与所述辅助滚轮之间并延伸至所述加热腔内，与所述进给轴左端对应位置的所述打印块内部固定设有进料电机，所述进给轴左端与所述进料电机右端动力连接，所述进料电机左侧设有向下延伸的带轮腔，所述带轮腔上端右壁面转动设有与所述进料电机左端面动力连接的带轮轴，所述散热腔左侧内壁面固定设有风扇支座，所述风扇支座内部转动设有贯穿所述带轮腔左右壁面且向左延伸的风扇轴，位于所述带轮腔内部的所述风扇轴外圆面固定设有从动带轮，所述带轮轴左端固定设有主动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮之间绕有传动带，所述散热腔右壁面与外侧连通设有散热出气管。
[0007]
可优选的，所述熔融材料腔上侧的所述打印块内固定设有左右对称的升降套筒，所述升降套筒内部设有升降套筒腔，所述升降套筒腔内壁面设有能够上下滑动的压缩升降板，所述压缩升降板下端面固定设有延伸至所述熔融材料腔内部的刮取升降杆，所述刮取升降杆下端与所述刮取环上端面固定连接，所述压缩升降板上端面与同侧所述升降套筒腔上壁面之间固定设有压缩升降弹簧。
[0008]
可优选的，所述带轮腔下侧设有气流均分腔，与所述风扇轴左端对应位置的打印块内固定设有气体压缩机，所述风扇轴左端与所述气体压缩机右端面动力连接，所述气体压缩机上壁面与外界之间连通设有进气管，所述气体压缩机下壁面与所述气流均分腔上壁面之间连通设有出气管，所述气流均分腔右壁面与所述熔融材料腔上壁面之间连通设有进气挤压管，所述气流均分腔左壁面与左右两侧所述升降套筒腔上壁面均连通设有升降进气管，所述气流均分腔下端左壁面固定设有气体切换电磁铁芯，所述气流均分腔下壁面设有能够左右滑动的滑动板，所述滑动板上端固定设有密封柱，所述密封柱位于右极限时能过将所述升降进气管封闭，所述滑动板左端面与所述气流均分腔左壁面之间固定设有气体切换弹簧。
[0009]
可优选的，所述出料切换腔上壁面设有能够左右移动的出料切换动力块，所述出料切换动力块下端与所述出料切换板上端面固定连接，所述出料切换动力块右端面与所述出料切换腔右壁面之间固定连接有出料切换复位弹簧，所述出料切换动力块左端面与所述滑动板左端面之间固定连接有拉绳。
[0010]
本发明的有益效果是：本发明通过对三d打印设备打印喷头进行改进，能够自主实现打印材料的供给，同时能够将打印喷头内部废料自动回收，有效的减少了热板上打印废料的残留，保持了设备内部的清洁度，同时能够对打印喷头局部位置进行冷却，有效防止软化材料反向挤压，进而提高了软化材料流出质量，减少打印模型毛丝产生。
附图说明
[0011]
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013]
图1是本发明的整体结构示意图；图2是图1中a的放大结构示意图；图3是图2中b-b的结构示意图；图4是图2中c的放大结构示意图；图5是图2中d的放大结构示意图。
具体实施方式
[0014]
下面结合图1-5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
[0015]
本发明所述的一种能够自动收集废料的三d打印喷头，包括机体11，所述机体11内部设有工作腔12，所述工作腔12下壁面设有能够左右滑动的移动块17，所述移动块17上端面固定设有热板18，所述热板18能够承载打印材料，所述工作腔12左壁面连通设有升降腔13，所述升降腔13上壁面转动设有向下延伸的升降轴15，所述升降轴15外圆面螺纹配合有能够延伸至所述工作腔12内的升降滑板16，所述升降滑板16左侧与所述升降腔13内壁面相互抵接，与所述升降轴15下端对应位置的所述机体11内部固定设有升降电机14，所述升降轴15下端与所述升降电机14上端动力连接，所述升降滑板16右端设有能够前后移动的打印块19，所述打印块19上端面设有开口向上的封闭腔24，所述封闭腔24下壁面连通设有向下延伸的进料放置腔23，所述进料放置腔23下壁面固定设有向上延伸的固定柱27，所述固定柱27外侧设有能够上下移动的材料滚筒28，所述进料放置腔23下侧设有供给腔50，所述供给腔50内部设有进给装置，所述供给腔50下侧设有散热腔41，所述散热腔41上下壁面之间固定设有散热滚筒45，所述散热滚筒45外圆面固定设有散热片47，所述散热片47能够加速散热，所述散热腔41下侧设有能够存放液态打印材料的熔融材料腔73，所述熔融材料腔73上端内壁面设有能够上下刮取的刮取环74，所述熔融材料腔73上壁面与所述散热腔41下壁面之间连通设有加热腔80，所述加热腔80内壁面固定设有环形加热筒81，所述加热筒81能够产生高温熔化打印材料，所述打印块19下端面固定设有打印喷头43，所述打印喷头43下端面与所述熔融材料腔73下壁面之间连通设有出料通道82，所述打印块19左端面固定设有废料回收块20，所述废料回收块20内部设有能够存放废料的废料回收腔21，所述废料回收腔21右壁面与所述熔融材料腔73下壁面之间连通设有废料回收管道22，所述废料回收管道22与所述出料通道82之间设有出料切换腔83，所述出料切换腔83内部设有能够左右滑动的出料切换板84，所述出料切换板84位于左极限时能够将所述废料回收管道22封闭，所述出料切换板84处于右极限时能够将所述出料通道82封闭。
[0016]
有益地，所述封闭腔24左侧前后壁面之间固定设有封闭转轴25，所述封闭转轴25外圆面转动设有能够将所述进料放置腔23上端进行封闭的封闭板26，所述材料滚筒28外圆
面设有开口向远离所述固定柱27轴心一侧的材料放置槽30，所述材料放置槽30内部缠绕有原材料31。
[0017]
有益地，所述供给腔50左壁面转动设有向左延伸的进给轴55，所述进给轴55右端花键连接有能够左右滑动的花键套筒62，所述花键套筒62左端面设有开口向左的花键套筒腔63，所述进给轴55能够延伸至所述花键套筒腔63内，所述进给轴55右端面与所述花键套筒腔63右壁面之间固定设有压缩弹簧64，所述花键套筒62右端固定设有主动锥齿轮61，所述供给腔50右端前后壁面之间固定设有固定轴51，所述固定轴51外圆面设有能够转动的辅助滚轮42，所述固定轴51左侧前后壁面连通设有对称的切换腔57，所述切换腔57左壁面固定设有切换电磁铁芯58，所述切换腔57内壁面抵接有能够左右移动的转动轴承56，所述切换腔57左壁面与同侧所述转动轴承56左端面之间固定连接有切换弹簧59，前后两个所述转动轴承56之间转动连接有切换滚轴53，与所述辅助滚轮42对应位置的所述切换滚轴53外圆面固定设有进给滚轮54，与所述主动锥齿轮61对应位置的所述切换滚轴53外圆面固定设有相互啮合的从动锥齿轮60。
[0018]
有益地，所述原材料31能够穿过所述进给滚轮54与所述辅助滚轮42之间并延伸至所述加热腔80内，与所述进给轴55左端对应位置的所述打印块19内部固定设有进料电机36，所述进给轴55左端与所述进料电机36右端动力连接，所述进料电机36左侧设有向下延伸的带轮腔35，所述带轮腔35上端右壁面转动设有与所述进料电机36左端面动力连接的带轮轴38，所述散热腔41左侧内壁面固定设有风扇支座48，所述风扇支座48内部转动设有贯穿所述带轮腔35左右壁面且向左延伸的风扇轴44，位于所述带轮腔35内部的所述风扇轴44外圆面固定设有从动带轮40，所述带轮轴38左端固定设有主动带轮37，所述主动带轮37与所述从动带轮40之间绕有传动带39，所述散热腔41右壁面与外侧连通设有散热出气管42。
[0019]
有益地，所述熔融材料腔73上侧的所述打印块19内固定设有左右对称的升降套筒75，所述升降套筒75内部设有升降套筒腔76，所述升降套筒腔76内壁面设有能够上下滑动的压缩升降板77，所述压缩升降板77下端面固定设有延伸至所述熔融材料腔73内部的刮取升降杆79，所述刮取升降杆79下端与所述刮取环74上端面固定连接，所述压缩升降板77上端面与同侧所述升降套筒腔76上壁面之间固定设有压缩升降弹簧78。
[0020]
有益地，所述带轮腔35下侧设有气流均分腔65，与所述风扇轴44左端对应位置的打印块19内固定设有气体压缩机32，所述风扇轴44左端与所述气体压缩机32右端面动力连接，所述气体压缩机32上壁面与外界之间连通设有进气管33，所述气体压缩机32下壁面与所述气流均分腔65上壁面之间连通设有出气管34，所述气流均分腔65右壁面与所述熔融材料腔73上壁面之间连通设有进气挤压管67，所述气流均分腔65左壁面与左右两侧所述升降套筒腔76上壁面均连通设有升降进气管66，所述气流均分腔65下端左壁面固定设有气体切换电磁铁芯70，所述气流均分腔65下壁面设有能够左右滑动的滑动板69，所述滑动板69上端固定设有密封柱68，所述密封柱68位于右极限时能过将所述升降进气管66封闭，所述滑动板69左端面与所述气流均分腔65左壁面之间固定设有气体切换弹簧71。
[0021]
有益地，所述出料切换腔83上壁面设有能够左右移动的出料切换动力块85，所述出料切换动力块85下端与所述出料切换板84上端面固定连接，所述出料切换动力块85右端面与所述出料切换腔83右壁面之间固定连接有出料切换复位弹簧86，所述出料切换动力块85左端面与所述滑动板69左端面之间固定连接有拉绳72。
[0022]
以下结合图1至图5对本文中的一种能够自动收集废料的三d打印喷头的使用步骤进行详细说明：初始状态，废料回收管道22处于封闭状态，转动轴承56与花键套筒62处于右极限位置，密封柱68处于右极限位置，压缩升降板77与刮取环74处于上极限位置，出料切换板84处于左极限位置。
[0023]
工作时，驱动升降电机14，从而带动升降轴15转动，进而带动升降滑板16能够上下移动，进而能够带动打印块19上下移动，材料安装过程：翻开封闭板26绕着封闭转轴25转动，将材料滚筒28套在固定柱27上，将材料滚筒28压至进料放置腔23下极限位置，同时把原材料31穿过进给滚轮54与辅助滚轮42之间缝隙并穿过散热滚筒45同时延伸至加热腔80内，加工过程：驱动进料电机36，从而带动进给轴55转动，进而带动花键套筒62转动，进而带动主动锥齿轮61转动，进而通过相互啮合的从动锥齿轮60带动切换滚轴53转动，进而带动进给滚轮54转动，进而与辅助滚轮42相互配合带动原材料31向下输送，对加热筒81通电，进而将原材料31加热，进而原材料液化并流进熔融材料腔73内部，进料电机36驱动的同时，从而带动带轮轴38转动，从而带动主动带轮37转动，进而通过传动带39带动从动带轮40转动，进而带动风扇轴44转动，进而带动风扇49旋转，进而对散热片47进行出风，进而加速散热，热气通过散热出气管42输送出设备，风扇轴44转动的同时带动气体压缩机32工作，进而通过进气管33吸取外界空气，进而通过出气管34将压缩气体输送至气流均分腔65内，进而通过开启的进气挤压管67将气体流进熔融材料腔73，实现对熔融打印材料进行挤压，进而通过出料通道82向外流出，实现逐层打印过程，废料回收过程：废料回收时，对切换电磁铁芯58通电，进而产生磁力吸引转动轴承56压缩切换弹簧59向左移动，进而带动切换滚轴53左移，进而通过从动锥齿轮60与主动锥齿轮61推动花键套筒62压缩压缩弹簧64左移，进而使进给滚轮54与原材料31脱离接触，进而停止供料，与此同时，对气体切换电磁铁芯70通电，进而产生磁力吸引滑动板69压缩气体切换弹簧71向左移动，进而带动密封柱68左移，进而将升降进气管66开启，此时高压气体通过升降进气管66与进气挤压管67分别流进升降套筒75与熔融材料腔73内，滑动板69左移的同时，通过拉绳72拉动出料切换动力块85压缩出料切换复位弹簧86右移，进而带动出料切换板84右移，此时将出料通道82封闭并将废料回收管道22开启，此时熔融材料腔73内部的熔融打印材料通过废料回收管道22流入废料回收腔21内进行回收，升降套筒75进气的同时推动压缩升降板77拉伸压缩升降弹簧78向下移动，进而推动刮取升降杆79下移，进而带动刮取环74沿着熔融材料腔73内壁向下刮取，进而将残留的打印材料推至熔融材料腔73底部，并经过废料回收管道22回收至废料回收腔21内，材料回收完成后，断开对气体切换电磁铁芯70的通电，进而在气体切换弹簧71弹力的作用下带动密封柱68右移复位并将升降进气管66封闭，此时在出料切换复位弹簧86弹力作用下推动出料切换动力块85与出料切换板84复位，停止驱动进料电机36使机器停止运行。
[0024]
本发明的有益效果是：本发明通过对三d打印设备打印喷头进行改进，能够自主实现打印材料的供给，同时能够将打印喷头内部废料自动回收，有效的减少了热板上打印废料的残留，保持了设备内部的清洁度，同时能够对打印喷头局部位置进行冷却，有效防止软化材料反向挤压，进而提高了软化材料流出质量，减少打印模型毛丝产生。
[0025]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

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