[发明专利]应用于3D打印机的出料控制装置

说明书

本发明提供一种应用于3D打印机的出料控制装置，包括两个Z轴升降台、打印机构、喷头机构；Z轴升降台包括支撑架、第一限位架、第二限位架、第一齿轮，与第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，以及电机；第一齿轮中设有螺纹孔，螺纹孔中连接有丝杆，丝杆顶部固定有连接座；打印机构与连接座连接；喷头机构包括转盘、均至少为五个的进料口和出料口、进料管，设置在出料口中并与进料管连通的连接管，以及与连接管连接的喷头；相邻喷头的直径相差5~10mm；喷头外部设有防护装置。本发明通过伞副齿轮带动丝杆移动的方式，确保了Z轴升降台传动的稳定性和同步性，加上防护装置对喷头的保温和多喷头喷料，很好地改善了打印机的打印效果。

技术领域

本发明涉及一种控制装置，具体涉及的是一种应用于3D打印机的出料控制装置。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。目前，3D打印技术广泛应用于珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等多个领域。

3D打印机的出料部分主要由打印机构和Z轴升降台构成，打印机构负责喷料打印，而Z轴升降台则用于控制打印机构的行走。然而，现有的3D打印机的出料部分存在着一个比较明显的缺陷，即：其Z轴升降台大多采用同步轮和同步带带动两根丝杆的方式进行传动，控制打印机构升降，由于同步带属于橡胶制品，很容易产生张力，使得两根丝杆运动得不到很好的同步，从而造成升降台失步或卡死，影响了升降台的稳定性及打印机的打印效果。

除了上述缺陷，现有的3D打印机出料方面的机构亦存在以下缺陷：

(1)打印机构上通常只设有一个喷头，当需要对产品不同部位进行挤喷时，不能调整喷头口径的大小，在挤喷时或多或少会造成部分材料的堆积，因而不仅浪费材料，而且成品成型后的精度也难以保证。

(2)其喷头大多采用保温棉进行包裹，然后外部缠绕耐高温胶带，该种保温方式不仅外观丑陋，而且如果保温棉包裹不完整，则容易造成温度上升缓慢，使保温出现不稳定的状况，导致胶带脱落，从而影响了打印的速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于3D打印机的出料控制装置，主要解决3D打印机的出料部分存在Z轴升降台结构设计不合理、成品成型精度低、且打印速度慢的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

应用于3D打印机的出料控制装置，包括两个Z轴升降台，以及设置在两个Z轴升降台之间的打印机构，还包括喷头机构；所述Z轴升降台包括支撑架，设置在该支撑架内且上下分布的第一限位架和第二限位架，设置在两个限位支架之间的第一齿轮，与该第一齿轮啮合并构成伞副齿轮的第二齿轮，以及与该第二齿轮连接、用于驱动该第二齿轮转动的电机；所述第一齿轮中设有螺纹孔，该螺纹孔中连接有丝杆，该丝杆顶部固定有连接座；所述打印机构与该连接座连接；所述喷头机构包括与打印机构主体转动连接的转盘，交叉环绕设置在该转盘侧面、且均至少为五个的进料口和出料口，设置在进料口中并与打印机构主体连接的进料管，设置在出料口中并与进料管连通的连接管，以及与连接管连接并位于转盘外部的喷头；相邻喷头的直径相差5～10mm；所述喷头外部还设有用于对其进行保温的防护装置。

作为优选，所述电机为步进电机。

作为优选，所述第一齿轮与第二齿轮的齿数比为2∶1。

进一步地，所述转盘包括上壳体，与该上壳体配合连接的下壳体，以及设置在上壳体中、用于将进料管限定在上壳体中的固定件。

再进一步地，所述出料口中还设有用于将连接管限定在该出料口中的固定垫圈。

具体地说，所述防护装置包括完全包裹在喷头外部的保温层，以及完全套在该保温层外部的护套。