打印頭及三維打印的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于熔融擠壓式三維打印機(jī)的打印頭，包括兩個(gè)以上噴頭；噴頭包括用于檢測(cè)該噴頭的加熱熔融室溫度的溫度傳感器；其中至多一個(gè)溫度傳感器外表面為裸露，其余溫度傳感器的外表面上形成有導(dǎo)熱絕緣層，即至多有一個(gè)溫度傳感器的外表面上沒(méi)有形成有導(dǎo)熱絕緣層，可以有效防止不同溫度傳感器的檢測(cè)信號(hào)相互干擾，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，本實(shí)用新型還提供一種包含上述打印頭的三維打印機(jī)。
【專利說(shuō)明】打印頭及三維打印機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種快速成型裝置及其部件，特別涉及一種用于熔融擠壓式三維打印機(jī)的打印頭及包含該打印頭的三維打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]三維打印機(jī)，是一種基于數(shù)字模型，利用粉末狀金屬或塑料等材料，通過(guò)逐層打印的方式構(gòu)造三維物體的設(shè)備。其中一種三維打印機(jī)是以細(xì)絲的形式向打印頭供給成型材料，成型材料在打印頭內(nèi)以電加熱的方式被加熱至熔融狀態(tài)，打印頭將按照三維打印機(jī)的控制器產(chǎn)生的打印頭相對(duì)基底移動(dòng)的路徑以一層一層的方式打印出三維物體。
[0003]參見圖1，一種以細(xì)絲的形式向打印頭供給成型材料的三維打印機(jī)，在卷盤01上纏繞有細(xì)絲03，將該卷盤01安裝至三維打印機(jī)的卷盤安裝架的轉(zhuǎn)軸02上，從而可實(shí)現(xiàn)將細(xì)絲03提供給三維打印機(jī)的打印頭05。在使用過(guò)程中，將細(xì)絲03從卷盤01上拉出，使被拉直的細(xì)絲通過(guò)由摩擦阻力較小的材料制成的導(dǎo)管04，直至將細(xì)絲供給到打印頭05上由電機(jī)055驅(qū)動(dòng)的一對(duì)供料滾輪053及054，在供料滾輪053及054的驅(qū)動(dòng)下，細(xì)絲進(jìn)入噴頭051內(nèi)，在加熱塊051的加熱熔融室內(nèi)，經(jīng)加熱成熔融狀態(tài)的成型材料在后續(xù)細(xì)絲推力的作用下，從設(shè)于加熱塊051末端的打印噴嘴0511擠出并可拆卸地沉積于基底上；該三維打印機(jī)的控制器通過(guò)控制打印頭05在水平的X-Y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制基底在垂直的Z向運(yùn)動(dòng)，從而一層一層的打印出三維物體。當(dāng)控制器檢測(cè)到細(xì)絲進(jìn)入加熱塊051的加熱熔融室內(nèi)時(shí),控制加熱塊051上的加熱棒0512對(duì)處于加熱熔融室內(nèi)的細(xì)絲進(jìn)行加熱，并通過(guò)設(shè)于加熱塊051側(cè)旁溫度傳感器安裝架0513上的溫度傳感器06對(duì)加熱溫度進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱溫度的監(jiān)控與調(diào)整，使成型材料能夠加熱至預(yù)定溫度，保證打印質(zhì)量。
[0004]參見圖2至圖4,上述溫度傳感器06包括球形的感應(yīng)單元061,與感應(yīng)單元061電連接的導(dǎo)線0622與0621，套接于導(dǎo)線外的導(dǎo)線管0631與0632，及套接于導(dǎo)線管0631及0632外的絕緣管064。當(dāng)將溫度傳感器06安裝至溫度傳感器安裝架0513時(shí)，感應(yīng)單元061上有兩點(diǎn)分別與溫度傳感器安裝架053及溫度傳感器安裝架的彈性?shī)A05131實(shí)現(xiàn)電連接，當(dāng)打印頭上只有一個(gè)噴頭時(shí)，單個(gè)溫度傳感器可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出噴頭的加熱熔融室的加熱溫度，當(dāng)打印頭上集成兩個(gè)以上噴頭時(shí)，多個(gè)溫度傳感器的感應(yīng)單元就會(huì)通過(guò)打印頭上的部件實(shí)現(xiàn)電連接而導(dǎo)致檢測(cè)信號(hào)互相干擾，無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的主要目的是提供一種用于三維打印機(jī)的打印頭，旨在于提高對(duì)打印頭溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0006]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種包含上述打印頭的三維打印機(jī)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述主要目的，本實(shí)用新型提供用于三維打印機(jī)的打印頭包括兩個(gè)以上噴頭；噴頭包括用于檢測(cè)該噴頭的加熱熔融室溫度的溫度傳感器；其中至多一個(gè)溫度傳感器外表面為裸露，其余溫度傳感器的外表面上形成有導(dǎo)熱絕緣層，即至多有一個(gè)溫度傳感器的外表面上沒(méi)有形成有導(dǎo)熱絕緣層。
[0008]由以上方案可見，由于最多只有一個(gè)溫度傳感器的外表面上沒(méi)有形成有導(dǎo)熱絕緣層，所以在檢測(cè)過(guò)程中，任意兩個(gè)溫度傳感器之間都不會(huì)導(dǎo)通，可以有效地防止不同溫度傳感器的檢測(cè)信號(hào)相互干擾，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0009]一個(gè)具體的方案為，打印頭可擁有兩個(gè)以上的噴頭，本方案優(yōu)選噴頭的數(shù)量為兩個(gè)，特別適合于一個(gè)噴頭用于打印支架，另一個(gè)噴頭用于打印三維物體的三維打印機(jī)。
[0010]更具體的方案為，所有溫度傳感器的外表面上均形成有一層導(dǎo)熱絕緣層。
[0011]另一個(gè)更具體的方案為，其中噴頭的加熱棒與溫度傳感器分別位于該噴頭的加熱熔融室的外側(cè)壁的相對(duì)兩側(cè)。使溫度傳感器檢測(cè)到的溫度為整個(gè)加熱熔融室中的最低溫度，保證細(xì)絲在加熱熔融室內(nèi)完全熔融。
[0012]再一個(gè)更具體的方案為，其中導(dǎo)熱絕緣層為玻璃纖維管、導(dǎo)熱硅膠層或絕緣漆層。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本實(shí)用新型提供的三維打印機(jī)包括機(jī)架、控制器、供料裝置及打印頭；在機(jī)架上可移動(dòng)地安裝有受控制器控制的打印車；打印頭安裝于該打印車上；供料裝置為打印頭的打印提供成型材料；該打印頭包括兩個(gè)以上噴頭；噴頭包括用于檢測(cè)該噴頭的加熱熔融室溫度的溫度傳感器；其中，至多一個(gè)溫度傳感器的外表面為裸露，其余溫度傳感器的外表面上形成有導(dǎo)熱絕緣層。
[0014]一個(gè)具體的方案為，打印頭可擁有兩個(gè)以上的噴頭，本方案優(yōu)選噴頭的數(shù)量為兩個(gè)，該三維打印機(jī)特別適合于一個(gè)噴頭用于打印支架，另一個(gè)噴頭用于打印三維物體。
[0015]更具體的方案為，所有溫度傳感器的外表面上均形成有一層導(dǎo)熱絕緣層。
[0016]另一個(gè)更具體的方案為，其中噴頭的加熱棒與溫度傳感器分別位于該噴頭的加熱熔融室的外側(cè)壁的相對(duì)兩側(cè)。使溫度傳感器檢測(cè)到的溫度為整個(gè)加熱熔融室中的最低溫度，保證細(xì)絲在加熱熔融室內(nèi)完全熔融。
[0017]再一個(gè)更具體的方案為，其中導(dǎo)熱絕緣層為玻璃纖維管、導(dǎo)電硅膠層或絕緣漆層?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是一種現(xiàn)有三維打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是圖1中噴頭的正視圖；
[0021]圖4是圖3中A局部放大圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型打印頭第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是圖5中第一噴頭的結(jié)構(gòu)分解圖；
[0024]圖7是圖6中傳感器的結(jié)構(gòu)分解圖。
[0025]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]打印頭第一實(shí)施例
[0027]參見圖5，打印頭由第一進(jìn)料裝置11，第二進(jìn)料裝置21，散熱裝置13，與第一進(jìn)料裝對(duì)應(yīng)的第一噴頭3，及與第二進(jìn)料裝置對(duì)應(yīng)的第二噴頭4構(gòu)成。第一進(jìn)料裝置11上設(shè)有由電機(jī)12驅(qū)動(dòng)的供料滾輪，細(xì)絲通過(guò)進(jìn)料口 111進(jìn)入第一進(jìn)料裝置11內(nèi)，并通過(guò)供料滾輪的推力輸送給第一噴頭3的加熱熔融室；第二進(jìn)料裝置21上設(shè)有由電機(jī)22驅(qū)動(dòng)的供料滾輪，細(xì)絲通過(guò)進(jìn)料口 211進(jìn)入第二進(jìn)料裝置21內(nèi)，并通過(guò)供料滾輪的推力提供給第二噴頭4的加熱熔融室；散熱裝置13用于對(duì)第一進(jìn)料裝置11及第二進(jìn)料裝置21進(jìn)行散熱，防止因進(jìn)料裝置過(guò)熱而影響向噴頭供料。
[0028]參見圖6，第一噴頭3由加熱塊31、溫度傳感器組件32、打印噴嘴33、溫度傳感器安裝架34及加熱棒35構(gòu)成。加熱塊31上形成有用于將細(xì)絲導(dǎo)入加熱熔融室的進(jìn)料口 311，與第一進(jìn)料裝置11的出料口連通；加熱熔融室的出料口與打印噴嘴33的進(jìn)料口連通；力口熱塊31上形成有加熱棒安裝孔312,用于安裝加熱棒35,三維打印機(jī)的控制器控制加熱棒35發(fā)熱，并傳導(dǎo)至加熱塊31的加熱熔融室，將熱熔融室內(nèi)的細(xì)絲加熱至熔融狀態(tài)；加熱塊31上形成有溫度傳感器固定螺孔311，通過(guò)與螺釘341的配合將溫度傳感器安裝架34固定于加熱塊31的一側(cè)；溫度傳感器安裝架34上形成有彈性?shī)A341及彈性?shī)A342，當(dāng)溫度傳感器組件32安裝于溫度傳感器安裝架34上時(shí)，彈性?shī)A341及彈性?shī)A342將彈性地夾住溫度傳感器組件32，使溫度傳感器組件32的感應(yīng)單元緊貼加熱熔融室，并與加熱棒35對(duì)立地位于加熱熔融室的外側(cè)壁的兩側(cè)。
[0029]參見圖7，溫度傳感器組件32由溫度傳感器321及套接于其外的玻璃纖維管322構(gòu)成；玻璃纖維管322作為該溫度傳感器321的導(dǎo)熱絕緣層，實(shí)現(xiàn)將加熱塊的熱量傳遞給溫度傳感器321的感應(yīng)單元，同時(shí)保證溫度傳感器321的感應(yīng)單元不與外界電連接。
[0030]在打印過(guò)程中，由于位于第一噴頭上的溫度傳感器與位于第二噴頭上的溫度傳感器之間不導(dǎo)通，與現(xiàn)有技術(shù)相比，兩個(gè)溫度傳感器的檢測(cè)信號(hào)不會(huì)相互干擾，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0031]打印頭第二實(shí)施例
[0032]作為對(duì)本實(shí)用新型打印頭第二實(shí)施例的說(shuō)明，以下僅對(duì)與上述打印頭第二實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明，該打印頭上集成有四個(gè)噴頭及與之對(duì)應(yīng)的進(jìn)料裝置，分別用于打印三種基色及黑色，特別適合用于打印多色三維物體。
[0033]打印頭第三實(shí)施例
[0034]作為對(duì)本實(shí)用新型打印頭第三實(shí)施例的說(shuō)明，以下僅對(duì)與上述打印頭第一實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明，其中導(dǎo)熱絕緣層的材料為導(dǎo)熱硅膠，而不是玻璃纖維。
[0035]打印頭第四實(shí)施例
[0036]作為對(duì)本實(shí)用新型打印頭第四實(shí)施例的說(shuō)明，以下僅對(duì)與上述打印頭第一實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明，其中導(dǎo)熱絕緣層為涂于溫度傳感器上的絕緣漆，而不是玻璃纖維管。
[0037]打印頭第五實(shí)施例
[0038]作為對(duì)本實(shí)用新型打印頭第五實(shí)施例的說(shuō)明，以下僅對(duì)與上述打印頭第一實(shí)施例的不同之處進(jìn)行說(shuō)明，其中有一個(gè)溫度傳感器外不套有玻璃纖維管。
[0039]本實(shí)用新型還提供包含上述打印頭的三維打印機(jī)，三維打印機(jī)的實(shí)施例及帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)本【具體實(shí)施方式】不再贅述。
[0040]本實(shí)用新型的構(gòu)思主要是通過(guò)在打印頭的溫度傳感器外形成有一層導(dǎo)熱絕緣層，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以有效的防止不同溫度傳感器之間檢測(cè)信號(hào)相互干擾而影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；根據(jù)本構(gòu)思，絕緣層的材料、結(jié)構(gòu)形式及與溫度傳感器的配合關(guān)系還有多種顯而易見的變化。
【權(quán)利要求】
1.打印頭，用于三維打印機(jī)，包括兩個(gè)以上噴頭； 所述噴頭包括溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述噴頭的加熱熔融室的溫度； 其特征在于: 至多一個(gè)所述溫度傳感器的外表面為裸露，其余所述溫度傳感器的外表面上形成有導(dǎo)熱絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述打印頭，其特征在于: 所述噴頭的數(shù)量為兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述打印頭，其特征在于: 所述溫度傳感器的外表面上均形成有一層導(dǎo)熱絕緣層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述打印頭，其特征在于: 所述噴頭的加熱棒與所述溫度傳感器分別位于所述加熱熔融室的外側(cè)壁的相對(duì)兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述打印頭，其特征在于: 所述導(dǎo)熱絕緣層為玻璃纖維管、導(dǎo)熱硅膠層或絕緣漆層。
6.三維打印機(jī)，包括機(jī)架、控制器、供料裝置及打印頭； 所述機(jī)架上可移動(dòng)地安裝有受所述控制器控制的打印車； 所述打印頭安裝于所述打印車上； 所述供料裝置向所述打印頭提供成型材料； 所述打印頭包括兩個(gè)以上噴頭； 所述噴頭包括溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述噴頭的加熱熔融室的溫度； 其特征在于: 至多一個(gè)所述溫度傳感器的外表面為裸露，其余所述溫度傳感器的外表面上形成有導(dǎo)熱絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述三維打印機(jī)，其特征在于: 所述噴頭的數(shù)量為兩個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述三維打印機(jī)，其特征在于: 所述溫度傳感器的外表面上均形成有一層導(dǎo)熱絕緣層。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述三維打印機(jī)，其特征在于: 所述噴頭的加熱棒與所述溫度傳感器分別位于所述加熱熔融室的外側(cè)壁的相對(duì)兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述三維打印機(jī)，其特征在于: 所述導(dǎo)熱絕緣層為玻璃纖維管、導(dǎo)熱硅膠層或絕緣漆層。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK203726829SQ201420101200
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】楊雨生 申請(qǐng)人:珠海西通電子有限公司