[实用新型]一种用于3D打印机的多功能喷头

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备领域，具体涉及一种用于3D打印机的多功能喷头。

背景技术

3D 打印技术实际上是一系列快速原型成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造，由快速原型机在X-Y 平面内通过扫描形式形成工件的截面形状，而在Z坐标间断地作层面厚度的位移，最终形成三维制件。目前市场上的快速成型技术分为3DP 技术、FDM 熔融层积成型技术、SLA 立体平版印刷技术、SLS 选区激光烧结等。

FDM 熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。

目前基于 FDM 原理的3D 打印机在使用中经常会碰到以下问题：①打印过程中因送丝轮打滑造成喷头不出丝或出丝断断续续；②料盘打印丝断丝或打印丝供应不足导致的打印失败；③进丝电机扭矩不足导致的卡丝；④喷头体积大、过重导致的整机不稳，模型打印质量不好等问题；⑤维修不便；⑥测高及调平模块过于复杂且结构存在缺陷。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种用于 3D 打印机的多功能喷头，集合了进丝、打印丝卡丝检测、打印丝断丝检测、自动测高及调平功能，且具有体积小、重量轻、进丝力度大、打印材质适应性强等优点。

为解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于3D打印机的多功能喷头，包括支架及设于支架上的喷嘴组件、加热组件、送料组件、散热组件及检测组件；其中，所述喷嘴组件包括喷嘴和喉管，所述加热组件设于喷嘴和喉管之间，用于加热喷嘴融腔；所述送料组件包括打印丝导管、挤出机齿轮、与挤出机齿轮相匹配的转轮及用于驱动挤出机齿轮的驱动电机，所述打印丝导管、喉管和喷嘴的轴线在同一直线上，所述挤出机齿轮和转轮设于打印丝导管和喉管之间，用于将打印丝从打印丝导管送入喉管；所述散热组件用于冷却所述喉管，所述检测组件用于检测打印丝导管内有无打印丝穿过以及所述转轮是否旋转。

进一步的，所述驱动电机通过齿轮组连接所述挤出机齿轮，所述齿轮组包括小直齿轮和大直齿轮，所述小直齿轮与电机输出轴紧配合，并按照一定传动比与大直齿轮啮合，所述大直齿轮与所述挤出机齿轮紧配合。

优选的，所述小直齿轮与大直齿轮的传动比为3:1。

进一步的，所述检测组件包括固定于支架上的电路板及设于电路板上的打印丝检测单元和转轮检测单元，其中，所述打印丝检测单元为设于电路板上的限位开关，所述打印丝导管的侧壁上开有缺口，所述限位开关通过该缺口进入打印丝导管，以检测打印丝导管内有无打印丝穿过。

进一步的，所述转轮检测单元为设于电路板上与转轮端面相对应的光学传感器，所述转轮端面设有易于检测的条纹或图案。

进一步的，所述转轮通过位置调节机构安装于所述支架上，所述转轮通过位置调节机构安装于所述支架上，所述位置调节机构用于调节转轮与挤出机齿轮之间的径向距离，包括转轮压杆、调节螺母、调节螺钉及弹簧；其中，所述转轮通过轴承固定安装于转轮压杆的一端，所述转轮压杆间隙活动安装于电机输出轴上，所述弹簧设于转轮压杆的另一端和调节螺母之间；所述调节螺母和调节螺钉与设于支架上的内槽配合，使调节螺母在调节螺钉的自旋转带动下沿轴向滑动，调节弹簧的压紧程度，实现转轮对打印丝径向压力的调节。

进一步的，还包括测高调节机构，所述测高调节机构包括设有压力传感器的测压块，所述喉管固定于测压块的一端，所述测压块的另一端固定于支架上。

进一步的，所述加热组件包括设于喷嘴和喉管之间的加热块及设于加热块侧面的加热装置和测温装置。

进一步的，所述散热组件包括设于喉管外侧的散热片和用于冷却所述散热片的风扇。

进一步的，所述散热组件还包括风道件，所述风道件固定于风扇出风口处，用于对风扇出风口的风向进行分流变向，一部分吹向散热件，另一部分吹向喷嘴下方