[发明专利]用于3D打印机的工具头及3D打印机

说明书

提供了一种用于3D打印机的工具头及3D打印机，其中，工具头包括：安装板、执行器组件、凸块、挤出头组件以及切刀组件。执行器组件配置成驱动凸块沿第一直线在第一工作位置和第二工作位置之间运动，其中，在第一工作位置，凸块的第一端面抵靠挤出头组件的一端，以使挤出头组件被定位成沿着第一直线处于远离执行器的第一伸出位置；在第二工作位置，凸块的第二端面直接或间接地抵靠切刀的一端，以使切刀被定位成沿着第二直线处于第二伸出位置，以切断向挤出头组件输入的成型材料。

技术领域

本公开涉及3D打印技术领域，尤其涉及用于3D打印机的工具头及3D打印机。

背景技术

3D打印机，又称三维打印机、立体打印机，是快速成型的一种工艺设备，通常是采用数字技术打印材料来实现。3D打印机常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或零部件。近年来，3D打印技术在珠宝、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、土木工程以及其他领域都具有很高的应用前景。

本领域已知的三维打印方法，熔融沉积成型(FDM)是一种基于数字模型，利用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的方法，其中使用到的三维打印机是以细丝的形式向打印头供给成型材料，成型材料在打印头内以电加热的方式被加热至熔融状态。打印头按照三维打印机的控制器产生的打印头相对基底移动的路径以一层一层的方式打印出三维物体。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种用于3D打印机的工具头，包括：安装板；执行器组件，固定设置在安装板上，执行器组件包括执行器和与执行器传动连接的输出轴；凸块，连接到输出轴，配置成在执行器的驱动下能够沿着平行于输出轴的轴线的第一直线双向运动，凸块具有背离执行器的第一端面和朝向执行器的第二端面；挤出头组件，能够沿着第一直线双向滑动地设置在安装板上，挤出头组件的一端朝向凸块的第一端面，挤出头组件配置成接收和加热用于3D打印的成型材料，并输出加热后的成型材料；以及切刀组件，切刀组件包括能够沿着第二直线双向滑动的切刀，切刀的朝向凸块的一端用于直接或间接地接触凸块的第二端面，其中，执行器组件配置成驱动凸块沿第一直线在第一工作位置和第二工作位置之间运动，其中，在第一工作位置，凸块的第一端面抵靠挤出头组件的一端，以使挤出头组件被定位成沿着第一直线处于远离执行器的第一伸出位置；在第二工作位置，凸块的第二端面直接或间接地抵靠切刀的一端，以使切刀被定位成沿着第二直线处于第二伸出位置，以切断向挤出头组件输入的成型材料。

根据本公开的另一方面，还提供了一种3D打印机，包括：上述的用于3D打印机的工具头。

在本公开实施例的工具头中，凸块具有两个工作位置，即，第一工作位置和第二工作位置。在用户需要使用3D打印机进行打印时，可以通过控制执行器组件使得凸块位于第一工作位置，此时，挤出头组件位于相对于安装板更加向下伸出的第一伸出位置，从而便于打印过程中挤出熔融的成型材料。在用户停止使用3D打印机时，可以通过控制执行器组件使得凸块位于第二工作位置，此时，切刀位于向外伸出的第二伸出位置并切断输入的成型材料，使得用于存储成型材料的装置(例如：料盘等)与工具头分离，从而结束3D打印的过程。本实施例的工具头仅需控制一个执行器组件便可以使3D打印机在打印状态和非打印状态之间进行切换，简化了用户对3D打印机的操作，提高了用户的使用体验。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的用于3D打印机的工具头的结构示意图；

图2示出了图1所示的工具头的正视图；

图3示出了根据本公开的一个实施方式的工具头的部分截面示意图；以及