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(yùn)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(jìn)行的，往往花費(fèi)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(fù)重大，致使打印頭長時間運(yùn)作后，容易發(fā)生形變，最終導(dǎo)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(shí)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(shí)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(bǔ)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(jìn)液嘴，所述進(jìn)液嘴的各進(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)現(xiàn)墨盒與墨管之間平衡輸送。

進(jìn)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?jǐn)Q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?jǐn)Q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(jìn)液嘴；305安裝底板；4拉伸裝置；401下拉伸柱；402上拉伸柱；403手?jǐn)Q螺釘；5打印頭支架；501肋板。

具體實(shí)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(shí)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(shí)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(dāng)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(dá)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(bǔ)同排各相鄰噴頭組件301間的安裝空檔，這樣，可以實(shí)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(jìn)液嘴304，進(jìn)液嘴304的各進(jìn)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(shí)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?jǐn)Q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?jǐn)Q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(dāng)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(jìn)液嘴304一一對應(yīng)，可以實(shí)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?jǐn)Q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。