一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置

摘要

本发明提供一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，属于3D打印挤出装置技术领域，以解决现有挤出装置挤出头将长期暴露在外部环境中，外部空气中的灰尘等杂物将会对挤出头造成堵塞现象的问题，包括:滑动座；所述滑动座底部设有挤出头件，且挤出头件外部设有防护机构，挤出头件上部连接有贯穿滑动座的喉管，且喉管外部左右两侧位于滑动座上端面分别设有散热机构和步进电机。散热风扇关闭后，风速传感器感应到风力消失的信号，然后PLC可编程控制器控制第二驱动电机转轴反转，然后两个螺纹筒在驱动螺杆上两处反向螺纹作用下带动两个防护板向相对方向移动得到关闭，从而使得外部空气中的灰尘等杂物不会对挤出头造成堵塞现象。

权利要求

1.一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，其特征在于：一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置,包括：滑动座；

所述滑动座底部设有挤出头件，且挤出头件外部设有防护机构，挤出头件上部连接有贯穿滑动座的喉管，且喉管外部左右两侧位于滑动座上端面分别设有散热机构和步进电机，防护机构后侧下部设有第二驱动机构，步进电机上部通过支架安装有PLC可编程控制器；

所述散热机构前侧设有第一驱动机构，且散热机构后侧设有风速传感器；

所述滑动座包括滑套和白色粉末，所述滑动座前端面左右两侧均开设有一个通孔，且每个通孔内均设有一个滑套；每个所述滑套内部均设有填充腔体结构，且每个滑套上填充腔体内均填充有白色粉末，每个滑套前端面边缘处均开设有与其内部填充腔体相通的螺纹通孔，且螺纹通孔内连接有内六角密封螺栓，滑套内侧滑动周面至滑套上填充腔体内周面之间厚度为滑套内侧滑动周面磨损的最大厚度；

所述防护机构包括壳体、防护板、螺纹筒和滑轨，所述壳体固定在加热块上矩形安装板底部，且壳体前侧开设有通口，壳体左右两端面前侧均设有三个滑轨，且每个滑轨一侧面均开设有两个T型滑槽，壳体后端面下部设有第二驱动机构；所述壳体底部左右两侧均通过滑轨滑动连接有一个防护板，且每个防护板内侧前侧面均设有与滑轨上T型滑槽滑动连接的六个T型滑块，两个防护板后端面中部均设有一个螺纹筒，且两个防护板相对面均设有条形密封胶垫；

所述散热机构包括散热板、散热风扇、支撑框和清扫毛刷，所述散热板安装在挤出头件上部喉管左侧，且散热板左端面呈均匀状设有散热片，散热板左端面设有支撑框，支撑框内部左侧设有两根限位导杆，且两根限位导杆外部滑动连接有清扫毛刷，清扫毛刷左侧连接有第一驱动机构；所述支撑框左侧安装有散热风扇，且支撑框前后两端面均开设有矩形出风口，并且支撑框后侧矩形出风口位于风速传感器前侧，清扫毛刷刷毛与散热板左侧散热片之间缝隙紧密接触；

所述第一驱动机构包括第一驱动电机、驱动板和连杆，所述第一驱动电机安装在散热板前侧，且第一驱动电机通过转轴转动连接有驱动板；所述驱动板为圆形板状结构，且驱动板左端面边缘处通过转轴转动连接有连杆，连杆左端面开设有条形通口，连杆后端通过转轴与清扫毛刷左端面中部转动连接；

所述第二驱动机构包括第二驱动电机和驱动螺杆，所述驱动螺杆通过两个L型支架转动在壳体后端面下部，且驱动螺杆外部设有两处反向螺纹，驱动螺杆外周面中部设有从动齿轮；所述第二驱动电机安装在其中一个L型支架后端面，且第二驱动电机通过转轴转动连接有与从动齿轮啮合的主动齿轮，并且从动齿轮直径为主动齿轮直径的两倍，第二驱动电机和第一驱动电机均与PLC可编程控制器为普通电性连接，且PLC可编程控制器与风速传感器为普通电性连接。

2.如权利要求1所述一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，其特征在于：所述挤出头件包括加热块、挤出头和电磁阀，所述加热块设置在滑动座底端面中部，且加热块为方形柱状结构，加热块下端四个棱角均设为四十五度倒角，加热块外部上端设有矩形安装板，且矩形安装板底部设有防护机构；

所述加热块前端面下部、加热块前侧倒角面和加热块底端面中部共设有三个挤出头，且每个挤出头上均设有电磁阀，并且每个电磁阀均与外部3D打印机上电路板为普通电性连接。

3.如权利要求1所述一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，其特征在于：当两个所述防护板处于关闭状态时，两个防护板相对面的条形密封胶垫紧密相贴。

4.如权利要求1所述一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，其特征在于：当所述驱动板处于转动状态时，连杆带动清扫毛刷在散热板左侧为前后往复移动状态。

5.如权利要求1所述一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，其特征在于：当所述第二驱动机构与防护机构处于安装状态时，驱动螺杆外部通过两处反向螺纹分别与两个螺纹筒螺纹相连接。

说明书

一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置

技术领域

[0001] 本发明属于3D打印挤出装置技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置。

背景技术

[0002] 工业设计分为产品设计、环境设计、传播设计、设计管理4类；包括造型设计、机械设计、服装设计、环境规划、室内设计、UI设计、平面设计、包装设计、广告设计、展示设计、网站设计等。而在工业设计过程中，通常会使用到3D打印机。

[0003] 例如申请号：CN201910053722.6本发明提供了一种陶土3D打印挤出装置，包括外壳、两组挤出机构、连通挤出机构的喷头；外壳外壁设有控制器；挤出机构包括位于外壳下方的料筒、设于料筒内的活塞，设于外壳内且与活塞连接的动力组件；料筒设有进料口及出料口，出料口处设有第一封堵组件；活塞上设有通气孔、测距传感器、第二封堵组件；喷头通过搅拌组件与出料口连接。本发明提供的陶土3D打印挤出装置，两组挤出机构可错开向喷
头输料，错开进料，喷头可连续打印作业；利用活塞推动陶土移动，可保证料筒内的陶土受压一致；料筒进料时，第二封堵组件开启通气孔，避免料筒内腔形成负压，第一封堵组件闭合出料口，避免漏料；搅拌组件可将陶土搅拌均匀，保证陶土软硬度一致。

[0004] 而3D打印机中挤出装置是影响3D打印机模型质量的最重要的因素之一，但是现有挤出装置在使用时，由于挤出头处缺乏有效的防护结构，使得3D打印机停止工作时，挤出头将长期暴露在外部环境中，而外部空气中的灰尘等杂物将会对挤出头造成堵塞现象，影响
挤出头下次正常使用，并且现有挤出装置上部喉管处虽然设有散热片，但是由于散热片在
缝隙之间容易附着杂物，而这些杂物得不到定时清理，从而严重影响到挤出装置上散热片
的散热效果。

发明内容

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，以解决现有挤出装置在使用时，由于挤出头处缺乏有效的防护结构，使得3D打印机停止工作时，挤出头将长期暴露在外部环境中，而外部空气中的灰尘等杂物将会对挤出头造
成堵塞现象，影响挤出头下次正常使用，并且现有挤出装置上部喉管处虽然设有散热片，但是由于散热片在缝隙之间容易附着杂物，而这些杂物得不到定时清理，从而严重影响到挤
出装置上散热片的散热效果的问题。

[0006] 本发明一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

[0007] 一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，包括滑动座；所述滑动座底部设有挤出头件，且挤出头件外部设有防护机构，挤出头件上部连接有贯穿滑动座的喉管，且喉管外部左右两侧位于滑动座上端面分别设有散热机构和步进电机，防护机构后侧下部设
有第二驱动机构，步进电机上部通过支架安装有PLC可编程控制器；所述散热机构前侧设有第一驱动机构，且散热机构后侧设有风速传感器。

[0008] 进一步的，所述挤出头件包括加热块、挤出头和电磁阀，所述加热块设置在滑动座底端面中部，且加热块为方形柱状结构，加热块下端四个棱角均设为四十五度倒角，加热块外部上端设有矩形安装板，且矩形安装板底部设有防护机构；所述加热块前端面下部、加热块前侧倒角面和加热块底端面中部共设有三个挤出头，且每个挤出头上均设有电磁阀，并且每个电磁阀均与外部3D打印机上电路板为普通电性连接；

[0009] 进一步的，所述滑动座包括滑套和白色粉末，所述滑动座前端面左右两侧均开设有一个通孔，且每个通孔内均设有一个滑套；每个所述滑套内部均设有填充腔体结构，且每个滑套上填充腔体内均填充有白色粉末，每个滑套前端面边缘处均开设有与其内部填充腔
体相通的螺纹通孔，且螺纹通孔内连接有内六角密封螺栓，滑套内侧滑动周面至滑套上填
充腔体内周面之间厚度为滑套内侧滑动周面磨损的最大厚度；

[0010] 进一步的，所述散热机构包括散热板、散热风扇、支撑框和清扫毛刷，所述散热板安装在挤出头件上部喉管左侧，且散热板左端面呈均匀状设有散热片，散热板左端面设有支撑框，支撑框内部左侧设有两根限位导杆，且两根限位导杆外部滑动连接有清扫毛刷，清扫毛刷左侧连接有第一驱动机构；所述支撑框左侧安装有散热风扇，且支撑框前后两端面
均开设有矩形出风口，并且支撑框后侧矩形出风口位于风速传感器前侧，清扫毛刷刷毛与
散热板左侧散热片之间缝隙紧密接触；

[0011] 进一步的，所述防护机构包括壳体、防护板、螺纹筒和滑轨，所述壳体固定在加热块上矩形安装板底部，且壳体前侧开设有通口，壳体左右两端面前侧均设有三个滑轨，且每个滑轨一侧面均开设有两个T型滑槽，壳体后端面下部设有第二驱动机构；所述壳体底部左右两侧均通过滑轨滑动连接有一个防护板，且每个防护板内侧前侧面均设有与滑轨上T型滑槽滑动连接的六个T型滑块，两个防护板后端面中部均设有一个螺纹筒，且两个防护板相对面均设有条形密封胶垫；

[0012] 进一步的，所述第二驱动机构包括第二驱动电机和驱动螺杆，所述驱动螺杆通过两个L型支架转动在壳体后端面下部，且驱动螺杆外部设有两处反向螺纹，驱动螺杆外周面中部设有从动齿轮；所述第二驱动电机安装在其中一个L型支架后端面，且第二驱动电机通过转轴转动连接有与从动齿轮啮合的主动齿轮，并且从动齿轮直径为主动齿轮直径的两
倍，第二驱动电机和第一驱动电机均与PLC可编程控制器为普通电性连接，且PLC可编程控
制器与风速传感器为普通电性连接；

[0013] 进一步的，所述第一驱动机构包括第一驱动电机、驱动板和连杆，所述第一驱动电机安装在散热板前侧，且第一驱动电机通过转轴转动连接有驱动板；所述驱动板为圆形板状结构，且驱动板左端面边缘处通过转轴转动连接有连杆，连杆左端面开设有条形通口，连杆后端通过转轴与清扫毛刷左端面中部转动连接；

[0014] 进一步的，当所述驱动板处于转动状态时，连杆带动清扫毛刷在散热板左侧为前后往复移动状态；

[0015] 进一步的，当两个所述防护板处于关闭状态时，两个防护板相对面的条形密封胶垫紧密相贴。

[0016] 进一步的，当所述第二驱动机构与防护机构处于安装状态时，驱动螺杆外部通过两处反向螺纹分别与两个螺纹筒螺纹相连接。

[0017] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

[0018] 1、本发明通过防护机构的设置，当本挤出装置停止工作时，外部3D打印机上电路板将散热风扇关闭，从而使风速传感器感应到风力消失的信号，然后PLC可编程控制器控制第二驱动电机转轴反转，然后两个螺纹筒在驱动螺杆上两处反向螺纹作用下带动两个防护
板向相对方向移动得到关闭，从而使三个挤出头在壳体内得到有效防护作用，从而使得3D
打印机停止工作时，三个挤出头不会暴露在外部环境中，从而使得外部空气中的灰尘等杂
物不会对挤出头造成堵塞现象，进而不会影响到挤出头下次正常使用。

[0019] 2、本发明通过第一驱动机构与散热机构的配合，散热风扇关闭后，风速传感器将风力消失的信号递至PLC可编程控制器，PLC可编程控制器再控制第一驱动电机运行三十
秒，然后关闭，在第一驱动电机转轴转动同时，通过驱动板带动连杆一端旋转，然后连杆另一端带动清扫毛刷在散热板左侧进行前后往复移动，从而使散热板左端面散热片之间缝隙
得到有效清扫作用，从而使得这些杂物能够得到定时清理，从而避免影响到本挤出装置中
散热板上散热片的散热效果。

[0020] 3、本发明通过将滑套内填充有白色粉末，且滑套内侧滑动周面至滑套上填充腔体内周面之间厚度为滑套内侧滑动周面磨损的最大厚度，从而当滑套内侧滑动周面磨损严重
时，滑套内的白色粉末将会顺着缝隙泄漏至外部，引起人们注意，从而更容易让人们及时发现滑套磨损严重的现象，并能够及时进行更换，提高滑动座滑动时平稳性。

附图说明

[0021] 图1是本发明的第一视角结构示意图。

[0022] 图2是本发明的第二视角结构示意图。

[0023] 图3是本发明的去掉防护机构和第二驱动机构后左视结构示意图。

[0024] 图4是本发明的拆分状态下结构示意图。

[0025] 图5是本发明的滑动座和滑套局部剖视结构示意图。

[0026] 图6是本发明的壳体局部剖视结构示意图。

[0027] 图7是本发明的散热机构和第一驱动机构结构示意图。

[0028] 图8是本发明的第二驱动机构结构示意图。

[0029] 图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

[0030] 1、滑动座；101、滑套；102、白色粉末；2、挤出头件；201、加热块；202、挤出头；203、电磁阀；3、防护机构；301、壳体；302、防护板；303、螺纹筒；304、滑轨；4、散热机构；401、散热板；402、散热风扇；403、支撑框；404、清扫毛刷；5、步进电机；6、第一驱动机构；601、第一驱动电机；602、驱动板；603、连杆；7、PLC可编程控制器；8、第二驱动机构；801、第二驱动电机；802、驱动螺杆；9、风速传感器。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

[0032] 在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0033] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0034] 实施例：

[0035] 如附图1至附图8所示：

[0036] 本发明提供一种基于工业设计的3D打印耗材多角度挤出装置，包括有：滑动座1；滑动座1底部设有挤出头件2；滑动座1包括滑套101和白色粉末102，滑动座1前端面左右两
侧均开设有一个通孔，且每个通孔内均设有一个滑套101；每个滑套101内部均设有填充腔
体结构，且每个滑套101上填充腔体内均填充有白色粉末102，每个滑套101前端面边缘处均开设有与其内部填充腔体相通的螺纹通孔，且螺纹通孔内连接有内六角密封螺栓，滑套101内侧滑动周面至滑套101上填充腔体内周面之间厚度为滑套101内侧滑动周面磨损的最大
厚度，从而当滑套101内侧滑动周面磨损严重时，滑套101内的白色粉末102将会顺着缝隙泄漏至外部，引起人们注意；挤出头件2外部设有防护机构3；防护机构3包括壳体301、防护板
302、螺纹筒303和滑轨304，壳体301固定在加热块201上矩形安装板底部，且壳体301前侧开设有通口，壳体301左右两端面前侧均设有三个滑轨304，且每个滑轨304一侧面均开设有两个T型滑槽，壳体301后端面下部设有第二驱动机构8；壳体301底部左右两侧均通过滑轨304滑动连接有一个防护板302，且每个防护板302内侧前侧面均设有与滑轨304上T型滑槽滑动
连接的六个T型滑块，从而使防护板302在壳体301上滑动时更加平稳，两个防护板302后端
面中部均设有一个螺纹筒303，且两个防护板302相对面均设有条形密封胶垫；挤出头件2上部连接有贯穿滑动座1的喉管，且喉管外部左右两侧位于滑动座1上端面分别设有散热机构
4和步进电机5，防护机构3后侧下部设有第二驱动机构8；第二驱动机构8包括第二驱动电机
801和驱动螺杆802，驱动螺杆802通过两个L型支架转动在壳体301后端面下部，且驱动螺杆
802外部设有两处反向螺纹，驱动螺杆802外周面中部设有从动齿轮；第二驱动电机801安装在其中一个L型支架后端面，且第二驱动电机801通过转轴转动连接有与从动齿轮啮合的主
动齿轮，并且从动齿轮直径为主动齿轮直径的两倍，使主动齿轮带动从动齿轮转动时更加
省力，第二驱动电机801和第一驱动电机601均与PLC可编程控制器7为普通电性连接，且PLC可编程控制器7与风速传感器9为普通电性连接；步进电机5上部通过支架安装有PLC可编程
控制器7；散热机构4前侧设有第一驱动机构6；第一驱动机构6包括第一驱动电机601、驱动板602和连杆603，第一驱动电机601安装在散热板401前侧，且第一驱动电机601通过转轴转动连接有驱动板602；驱动板602为圆形板状结构，且驱动板602左端面边缘处通过转轴转动连接有连杆603，连杆603左端面开设有条形通口，连杆603后端通过转轴与清扫毛刷404左
端面中部转动连接；散热机构4后侧设有风速传感器9；挤出头件2包括加热块201、挤出头
202和电磁阀203，加热块201设置在滑动座1底端面中部，且加热块201为方形柱状结构，加热块201下端四个棱角均设为四十五度倒角，加热块201外部上端设有矩形安装板，且矩形
安装板底部设有防护机构3；加热块201前端面下部、加热块201前侧倒角面和加热块201底
端面中部共设有三个挤出头202，且每个挤出头202上均设有电磁阀203，并且每个电磁阀
203均与外部3D打印机上电路板为普通电性连接；当驱动板602处于转动状态时，连杆603带动清扫毛刷404在散热板401左侧为前后往复移动状态；当第二驱动机构8与防护机构3处于
安装状态时，驱动螺杆802外部通过两处反向螺纹分别与两个螺纹筒303螺纹相连接。

[0037] 其中，散热机构4包括散热板401、散热风扇402、支撑框403和清扫毛刷404，散热板401安装在挤出头件2上部喉管左侧，且散热板401左端面呈均匀状设有散热片，散热板401
左端面设有支撑框403，支撑框403内部左侧设有两根限位导杆，且两根限位导杆外部滑动
连接有清扫毛刷404，清扫毛刷404左侧连接有第一驱动机构6；支撑框403左侧安装有散热
风扇402，且支撑框403前后两端面均开设有矩形出风口，并且支撑框403后侧矩形出风口位于风速传感器9前侧，清扫毛刷404刷毛与散热板401左侧散热片之间缝隙紧密接触，从而使清扫毛刷404在前后往复移动同时，能够对散热板401左侧散热片之间缝隙进行自动清扫操
作。

[0038] 其中，当两个防护板302处于关闭状态时，两个防护板302相对面的条形密封胶垫紧密相贴，从而使两个防护板302之间具有较好密封性。

[0039] 在另一实施例中，支撑框403后端面矩形出风口处设有矩形输风管，且矩形输风管后侧左端设有圆形吹风管，并且圆形吹风管出风口与风速传感器9上杯状风力带动块高度
相匹配，从而使风速传感器9具有更好的风速感应精度。

[0040] 使用时：通过外部3D打印机上电路板将散热风扇402启动，从而使外部空气被带动至支撑框403内，然后吹散至散热板401左侧散热片上，然后再经支撑框403前后两端面开设的矩形出风口排出，排出时，通过支撑框403后侧矩形出风口使空气吹散至风速传感器9上
杯状风力带动块上，从而使杯状风力带动块开始转动，然后风速传感器9将有风的信号传递至PLC可编程控制器7，PLC可编程控制器7再将第二驱动电机801启动，并控制第二驱动电机
801转轴正转，然后通过主动齿轮带动从动齿轮，使驱动螺杆802正转，然后两个螺纹筒303在驱动螺杆802上两处反向螺纹作用下带动两个防护板302向相背方向移动得到打开，然后
再通过加热块201将耗材加热，然后通过外部3D打印机上电路板将所需角度的挤出头202上
电磁阀203打开，然后通过打开电磁阀203的一个挤出头202喷出即可；

[0041] 当本挤出装置停止工作时，外部3D打印机上电路板将散热风扇402关闭，从而使风速传感器9感应到风力消失的信号，并传递至PLC可编程控制器7，PLC可编程控制器7再将第二驱动电机801启动，并控制第二驱动电机801转轴反转，然后通过主动齿轮带动从动齿轮，使驱动螺杆802反转，然后两个螺纹筒303在驱动螺杆802上两处反向螺纹作用下带动两个
防护板302向相对方向移动得到关闭，从而使三个挤出头202在壳体301内得到有效防护作
用，从而使得3D打印机停止工作时，三个挤出头202不会暴露在外部环境中，从而使得外部空气中的灰尘等杂物不会对挤出头202造成堵塞现象，进而不会影响到挤出头202下次正常
使用；

[0042] 在散热风扇402关闭后，风速传感器9将风力消失的信号递至PLC可编程控制器7，PLC可编程控制器7再将第一驱动电机601启动，并控制第一驱动电机601运行三十秒，然后
关闭，在第一驱动电机601转轴转动同时，通过驱动板602带动连杆603一端旋转，然后连杆
603另一端带动清扫毛刷404在散热板401左侧进行前后往复移动，从而使散热板401左端面
散热片之间缝隙得到有效清扫作用，从而使得这些杂物能够得到定时清理，从而避免影响
到本挤出装置中散热板401上散热片的散热效果。

[0043] 本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选
择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员
能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。