本發(fā)明涉及3d打印裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種陣列式3d打印頭。

背景技術(shù)：

近年來，3d打印技術(shù)蓬勃發(fā)展。將3d打印技術(shù)運用到鑄造砂型的生產(chǎn)中，其生產(chǎn)過程更加安全、高效，獲得的打印產(chǎn)品的表面質(zhì)量精度更高，因此3d打印技術(shù)在鑄造領(lǐng)域迅速發(fā)展。其中基于3dp原理的3d打印應(yīng)用廣泛。

3dp打印技術(shù)與傳統(tǒng)噴墨打印技術(shù)類似，打印設(shè)備最關(guān)鍵的部件之一在于打印頭，打印頭影響著產(chǎn)品的打印效率、打印質(zhì)量等。鑄造用3d打印設(shè)備由于打印的物件較大，單次噴墨打印行程長，完成一次往返打印任務(wù)的時間較長。由于打印物件是一層一層進行的，往往花費的打印時間漫長，甚至需要十幾、幾十個小時。同時，由于打印頭裝置自身的負重大，致使打印頭長時間運作后，容易發(fā)生形變，最終導致無法滿足打印精度的要求，影響產(chǎn)品打印質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種打印效率高，打印精度高，并可保證持續(xù)穩(wěn)定供墨的陣列式3d打印頭。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種陣列式3d打印頭，包括安裝于打印頭支架上的墨盒部分、墨管部分和噴頭部分，所述墨盒部分包括左右對稱設(shè)置的第一墨盒和第二墨盒，所述第一墨盒和第二墨盒之間設(shè)有使兩墨盒內(nèi)的液位平衡的氣液平衡管路；所述墨管部分設(shè)置在墨盒部分的下方，包括分別從第一墨盒和第二墨盒輸出的液料輸出管，所述液料輸出管末端分別與水平設(shè)置的墨管連通，所述墨管前后平行設(shè)有兩排或兩排以上，所述墨管壁上分別均布有若干出液料嘴；所述噴頭部分包括安裝底板，所述安裝底板上陣列排布有與墨管排數(shù)相同的若干噴頭組件，相鄰排的噴頭組件交錯排布以彌補同排各相鄰噴頭組件間的安裝空檔，所述噴頭組件分別通過兩側(cè)的固定塊和支撐柱與安裝底板固定，所述固定塊上側(cè)還有與對應(yīng)的噴頭組件內(nèi)腔連通的進液嘴，所述進液嘴的各進液口數(shù)量與墨管上的出液料嘴的數(shù)量一一對應(yīng)并分別通過軟管連通。

本發(fā)明的陣列式3d打印頭，為陣列式排布的多個噴頭組件供墨的雙墨盒結(jié)構(gòu)設(shè)置有氣液平衡管路，可以保證兩個墨盒內(nèi)的液料充足并且液位平衡，方便為各打印頭的均勻充足供墨；各墨盒中的液料分別通過液料輸出管平衡輸送至各墨管中，并且墨管的排數(shù)與噴頭組件的排數(shù)相同，各墨管中的液料分別通過管壁上均勻設(shè)置的出液料嘴輸送至各噴頭組件的進液嘴內(nèi)最終為各噴頭組件均勻平衡供墨。因此本發(fā)明的陣列式3d打印頭，可以保證長線陣列式布置的打印頭供墨均勻充足，以保證打印質(zhì)量和打印效率。

為保證兩墨盒內(nèi)充足的液料量，所述氣液平衡管路包括第一墨盒與第二墨盒的頂部分別設(shè)置的平衡氣管，兩平衡氣管之間通過氣相三通閥連通，所述氣相三通閥輸入口與氣泵連接，用于保持兩墨盒內(nèi)氣壓平衡，第一墨盒和第二墨盒的盒壁上分別連接有液料輸入管，兩液料輸入管之間通過液料三通閥連通，所述液料三通閥與輸入泵連接用于向兩墨盒供墨，所述第一墨盒和第二墨盒的底部連通有液位平衡管，第一墨盒和第二墨盒內(nèi)還分別設(shè)有用于控制兩墨盒液位高度的液位電容開關(guān)。本發(fā)明的氣液平衡管路設(shè)置在兩墨盒之間，氣相三通閥結(jié)構(gòu)可以保證兩墨盒內(nèi)的氣壓平衡，液料三通閥可以實現(xiàn)對兩個墨盒平衡加墨，兩墨盒之間的液位平衡管可以保證兩墨盒內(nèi)的墨水的液位高度相同，通過液位電容開關(guān)監(jiān)控墨盒內(nèi)的墨量，可以實現(xiàn)墨量低于某一液位時通過輸入泵及時加墨，保證墨盒內(nèi)墨量始終充足。

為進一步平衡墨盒與噴頭組件之間的供墨管路，所述墨管前后平行設(shè)有兩排，每排上同軸設(shè)有左右兩根墨管，各墨管相對墨盒底部的高度相同，同排的兩根墨管之間互不相通，其中左側(cè)的墨管的左端和右側(cè)的墨管的右端分別通過搭板與兩側(cè)的打印頭支架固定，同排的兩墨管之間端部通過管套套裝固定；第一墨盒與第二墨盒的底部分別對應(yīng)設(shè)有兩根液料輸出管并分別與墨盒下方對應(yīng)側(cè)的墨管連通，每根液料輸出管與對應(yīng)的墨管長度方向的中間部位連通。本發(fā)明的墨管連接結(jié)構(gòu)，每個墨管的中部分別通過一個液料輸出管與墨盒連通，并且各墨管與墨盒之間高度差相同，實現(xiàn)墨盒與墨管之間平衡輸送。

進一步地，所述噴頭部件對應(yīng)設(shè)置于墨管部分的下方，所述噴頭組件對應(yīng)陣列設(shè)有兩排，每排的排布方向與墨管的長度方向一致。

為防止安裝板長期使用過程中沿長度方向變形，所述安裝底板的周邊垂直設(shè)有若干拉伸裝置，所述拉伸裝置包括同軸設(shè)置的上位伸柱和下拉伸柱，所述上拉伸柱上端與噴頭組件上側(cè)的肋板固定，所述下位伸柱的下端與安裝底板的周長固定，所述下拉伸柱的上端設(shè)有螺紋孔，上拉伸柱的下端設(shè)有與螺紋孔對應(yīng)的連接端并通過手擰螺釘固定。

為便于使用過程中多次調(diào)節(jié)拉伸裝置的長度，所述上拉伸柱和下拉伸柱之間的連接長度通過調(diào)節(jié)手擰螺釘旋入的長度可微調(diào)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的陣列式3d打印頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為噴盒部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為噴管部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為噴頭部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為噴頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6拉伸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為拉伸裝置的局部放大圖。

其中，1墨盒部分；101第一墨盒；102液位平衡管103液料輸入管104液料三通閥；105氣相三通閥；106平衡氣管；107液位電容開關(guān)；108第二墨盒；2墨管部分；201搭板；202液料輸出管；203墨管；204套管；205出液料嘴；3噴頭部分；301噴頭組件；302固定塊；303支撐柱；304進液嘴；305安裝底板；4拉伸裝置；401下拉伸柱；402上拉伸柱；403手擰螺釘；5打印頭支架；501肋板。

具體實施方式

如圖1—圖7所示，為本發(fā)明的陣列式3d打印頭，包括安裝于打印頭支架5上的墨盒部分1、墨管部分2和噴頭部分3。

其中，墨盒部分1如圖2所示，包括左右對稱設(shè)置的第一墨盒101和第二墨盒108，第一墨盒101和第二墨盒108之間設(shè)有使兩墨盒內(nèi)的液位平衡的氣液平衡管路。本實施例的液位平衡管路包括第一墨盒101與第二墨盒108的頂部分別設(shè)置的平衡氣管106，兩平衡氣管106之間通過氣相三通閥105連通，該氣相三通閥105輸入口與氣泵連接，用于保持兩墨盒內(nèi)的氣壓始終平衡，第一墨盒101和第二墨盒108的盒壁上分別連接有液料輸入管103，兩液料輸入管103之間通過液料三通閥104連通，液料三通閥104與輸入泵連接用于向兩墨盒平衡供墨，第一墨盒101和第二墨盒108的底部連通有液位平衡管102，第一墨盒101和第二墨盒108內(nèi)還分別設(shè)有用于控制兩墨盒液位高度的液位電容開關(guān)107。本發(fā)明的氣液平衡管路設(shè)置在兩墨盒之間，氣相三通閥105結(jié)構(gòu)可以保證兩墨盒內(nèi)的氣壓平衡，液料三通閥104可以實現(xiàn)對兩個墨盒平衡加墨，兩墨盒之間的液位平衡管102可以保證兩墨盒內(nèi)的墨水的液位高度相同，通過液位電容開關(guān)監(jiān)控墨盒內(nèi)的墨量，當墨量低于設(shè)定的最低液位時可以及時通過輸入泵及時加墨直至加墨至兩墨盒內(nèi)的液位達到設(shè)定的最高液位，從而保證墨盒內(nèi)墨量始終充足，并且左右盒內(nèi)的墨量相同，以保證向墨管平衡供墨。

如圖3所示，本實施例的墨管部分設(shè)置2設(shè)置在墨盒部分1的下方，包括分別從第一墨盒101和第二墨盒108輸出的液料輸出管202，液料輸出管202末端分別與水平設(shè)置的墨管203連通，墨管203前后平行設(shè)置兩排，墨管203壁上分別均布有若干出液料嘴205。前后兩排墨管中，每排均同軸設(shè)有左右兩根墨管并呈水平設(shè)置，同排的兩根墨管之間互不相通，各墨管相對墨盒底部的高度相同，其中左側(cè)的墨管203的左端和右側(cè)的墨管的右端分別通過搭板201與兩側(cè)的打印頭支架5固定，同排的兩墨管之間端部通過管套204套裝固定；第一墨盒101與第二墨盒108的底部分別對應(yīng)設(shè)有兩根液料輸出202管并分別與墨盒下方對應(yīng)側(cè)的墨管203連通，每根液料輸出管202與對應(yīng)的墨管203長度方向的中間部位連通。也就是說，本實施例的墨管與噴盒的連接結(jié)構(gòu)，每根墨管203的中部分別通過一個液料輸出管202與墨盒連通，并且各墨管與墨盒之間高度差相同，每個噴盒連通的噴管數(shù)量相同，連接管路也基本平衡，總體實現(xiàn)墨盒與墨管之間平衡輸送。

如圖4所示，本發(fā)明的噴頭部分3包括安裝底板305，安裝底板305上陣列排布有與墨管排數(shù)相同的若干噴頭組件301，本實施例為前后兩排，每排上陣列排布若干噴頭組件301，并且同排的噴頭組件301的排布方向與墨管203的長度方向一致，相鄰排的噴頭組件301交錯排布以彌補同排各相鄰噴頭組件301間的安裝空檔，這樣，可以實現(xiàn)噴頭部分一次行走打印后應(yīng)打印區(qū)域無漏打區(qū)域。如圖5所示，噴頭組件301分別通過兩側(cè)的固定塊302和支撐柱303與安裝底板305固定，固定塊302上側(cè)還有與對應(yīng)的噴頭組件301內(nèi)腔連通的進液嘴304，進液嘴304的各進液口數(shù)量與墨管203上的出液料嘴205的數(shù)量一一對應(yīng)并分別通過軟管連通實現(xiàn)對噴頭組件的供墨。

本發(fā)明的陣列式排布的打印頭，噴頭部分的安裝底板長寬比較大，噴頭部分長期使用中長度方向容易發(fā)生變形。因此，為防止安裝底板305長期使用過程中沿長度方向變形，在安裝底板305的周邊垂直設(shè)有若干拉伸裝置，如圖6和圖7所示，該拉伸裝置包括同軸設(shè)置的上位伸柱402和下拉伸柱401，上拉伸柱402上端與噴頭組件301上側(cè)的肋板501固定，下位伸柱401的下端與安裝底板305的周長固定，為便于上拉伸柱402和下拉伸柱401的固定連接，下拉伸柱401的上端設(shè)有螺紋孔，上拉伸柱402的下端設(shè)有與螺紋孔對應(yīng)的連接端并通過手擰螺釘403固定。同時，為便于使用過程中多次調(diào)節(jié)拉伸裝置的長度，上拉伸柱402和下拉伸柱401之間的連接長度通過調(diào)節(jié)手擰螺釘403旋入的長度可微調(diào)。

本發(fā)明的陣列式3d打印頭，工作過程中，墨盒部分的兩墨盒內(nèi)的液料分別通過液料輸出管202向墨管部分均勻供液，工作過程中，借助液位平衡管102的連通作用，時刻保持兩墨盒中的液位平衡，并通過液位電容開關(guān)107適時反饋墨盒中的液位量，當液位低于設(shè)置的下限液位時，可以通過信號控制輸入泵向兩墨盒內(nèi)加液至上限液位；液料通過液料輸出管均勻輸送至各墨管內(nèi)，各墨管上的出液料嘴205與噴頭組件301的進液嘴304一一對應(yīng)，可以實現(xiàn)對各噴頭組件301平衡均勻供墨。打印頭使用過程中，如果長跨距的安裝底板305發(fā)生變形，可以通過調(diào)節(jié)手擰螺釘403的旋入長度來調(diào)節(jié)拉伸裝置4的長度，以校正安裝底板305的變形，消除打印誤差，保證打印精度。因此通過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，陣列式布置的打印頭，單次打印面積大，打印效率高，打印頭在工作過程中，墨盒可以持續(xù)充足的向各噴頭組件供液，保證打印的連續(xù)性。