用于3D打印机的废料擦嘴机构及3D打印机的制作方法

用于3d打印机的废料擦嘴机构及3d打印机
技术领域
1.本公开涉及3d打印技术领域，特别涉及一种用于3d打印机的废料擦嘴机构及3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机是一种以数字模型文件为基础，以粉末状金属或塑料等可粘合材料为打印材料，通过逐层打印的方式来成型物体的打印设备。3d打印机在更换不同类或不同颜色的打印材料后，在正式打印之前，一般需要先吐出丝状废料(以下简称废料)，以确保将前一打印材料冲刷干净，避免在正式打印时出现混料或混色等情况。
3.如何将废料快速排出3d打印机，减小废料的堆积体积，是目前亟待解决的一个技术问题。


技术实现要素：

4.本公开实施例提供了一种用于3d打印机的废料擦嘴机构及3d打印机，以将废料快速排出3d打印机，并能够减小废料的堆积体积。
5.根据本公开的一个方面，提供了一种用于3d打印机的废料擦嘴机构，包括：基座，具有两端开口的废料沟槽，废料沟槽的顶部具有供废料落入的槽口；滑动件，滑动装配于基座，包括抵触部和推杆部，其中，抵触部设置于废料沟槽外并能够被3d打印机的打印工具头推动而带动滑动件相对基座正向滑动，推杆部滑动装配于废料沟槽内并能够在滑动件相对基座反向滑动时将废料从废料沟槽内推出；以及弹簧，设于滑动件与基座之间，当打印工具头推动抵触部时，弹簧被压缩，推杆部被抵触部带动而从废料沟槽的第一端至少部分地退出废料沟槽，并且打印工具头的出料嘴挤出的废料通过废料沟槽的顶部的槽口落入废料沟槽内，当打印工具头撤销推动抵触部时，弹簧驱动滑动件相对基座反向滑动，使得推杆部从废料沟槽的第一端重新进入废料沟槽，从而将废料从废料沟槽的第二端推出废料沟槽。
6.在一些实施例中，废料沟槽的与两端开口的中心连线垂直的横截面呈顶部小于底部的倒扣状，槽口呈一字形延伸至废料沟槽的两端。
7.在一些实施例中，基座具有滑孔，滑动件包括与滑孔滑动装配的滑杆部，滑杆部、推杆部和抵触部一体连接。
8.在一些实施例中，基座包括底板部和凸出于底板部的第一凸起部和第二凸起部，废料沟槽设于第一凸起部内，滑孔设于第二凸起部内。
9.在一些实施例中，基座还包括与抵触部相对的挡板部，挡板部具有销柱，弹簧套设于销柱；抵触部的朝向挡板部的一侧具有与销柱滑动装配的销孔。
10.在一些实施例中，第一凸起部和第二凸起部的顶部呈平面状。
11.在一些实施例中，第一凸起部和第二凸起部的朝向抵触部的一侧相平齐。
12.在一些实施例中，基座还包括凸出于底板部的加强肋板部。
13.根据本公开的另一个方面，提供了一种3d打印机，包括：打印工具头；以及前述任
一实施例所述的废料擦嘴机构。
14.在一些实施例中，打印工具头具有擦嘴顶出件，并且打印工具头通过擦嘴顶出件推动抵触部，从而带动滑动件相对基座正向滑动。
15.根据本公开的一个或多个实施例，废料擦嘴机构可以将废料快速排出3d打印机且无需额外设置驱动装置。由于废料的堆积形状受废料沟槽的约束，因此废料成团后体积相对较小。冷却后的废料团可随打印工具头的反向移动而及时排出废料沟槽，也就是排出3d打印机，这样，不会造成废料的过量堆积，在一定程度上可以减少出料嘴堵塞发生。
16.根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。
附图说明
17.在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：
18.图1是根据本公开一些示例性实施例的废料擦嘴机构的立体结构示意图；
19.图2是根据本公开一些示例性实施例的废料擦嘴机构的俯视结构示意图；
20.图3是根据本公开一些示例性实施例的废料擦嘴机构的侧视结构示意图；
21.图4是根据本公开一些示例性实施例的废料擦嘴机构的前视结构示意图；
22.图5是根据本公开一些示例性实施例的废料擦嘴机构应用于3d打印机的立体结构示意图；以及
23.图6是根据本公开一些示例性实施例的废料擦嘴机构应用于3d打印机的侧视结构示意图。
24.附图标记说明：
25.100-废料擦嘴机构
26.110-基座
27.111-废料沟槽
28.112-槽口
29.130-滑动件
30.131-抵触部
31.132-推杆部
32.310-打印工具头
33.400-废料
34.150-弹簧
35.113-滑孔
36.133-滑杆部
37.1101-底板部
38.1102-第一凸起部
39.1103-第二凸起部
40.1104-加强肋板部
41.1105-挡板部
42.1106-销孔
43.1311-销柱
44.300-3d打印机
45.311-擦嘴顶出件
46.312-出料嘴
具体实施方式
47.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
48.相关技术中的一些3d打印机将废料直接吐出并且无序堆积，废料冷却后堆积体积较大，堆积形状不规则，不但不利于收纳，而且容易堵塞出料嘴。
49.本公开实施例提供了一种用于3d打印机的废料擦嘴机构及3d打印机，以将废料快速排出3d打印机，并能够减小废料的堆积体积。
50.如图1至图4以及图5和图6所示，本公开一些实施例提供的用于3d打印机的废料擦嘴机构100，包括基座110、滑动件130和弹簧150。基座110具有两端开口的废料沟槽111，废料沟槽111的顶部具有供废料落入的槽口112。滑动件130滑动装配于基座110，包括抵触部131和推杆部132，其中，抵触部131设置于废料沟槽111外并能够被3d打印机300的打印工具头310推动而带动滑动件130相对基座110正向滑动(参见图5所示)，推杆部132滑动装配于废料沟槽111内并能够在滑动件130相对基座110反向滑动时将废料400从废料沟槽111内推出(参见图3所示)。弹簧150设于滑动件130与基座110之间，当打印工具头310推动抵触部131时，弹簧150被压缩，推杆部132被抵触部131带动而从废料沟槽111的第一端至少部分地退出废料沟槽111，并且打印工具头310的出料嘴312挤出的废料通过废料沟槽111的顶部的槽口112落入废料沟槽111内；当打印工具头310撤销推动抵触部131时，弹簧150驱动滑动件130相对基座110反向滑动，使得推杆部132从废料沟槽111的第一端重新进入废料沟槽111，从而将废料400从废料沟槽111的第二端推出废料沟槽111。
51.本公开实施例提供的废料擦嘴机构100在工作时由3d打印机的打印工具头驱动，其工作过程如下：
52.打印工具头310沿滑轨(图中未示出)正向移动至废料擦嘴机构100一旁；
53.打印工具头310继续正向移动，其上设置的顶出结构(例如擦嘴顶出件311)在与滑动件130的抵触部131接触后推动整个滑动件130相对基座110正向滑动直至设定位置，此时，弹簧150处于压缩状态，打印工具头310的出料嘴312与废料沟槽111的槽口112相对(参见图5和图6所示)；
54.打印工具头310将废料从出料嘴312挤出，废料在重力作用下落入废料沟槽111，废料的堆积形状受废料沟槽111的约束，因而成团后体积相对较小，成团后的废料400如图3和图6中所示意；
55.待成团后的废料400冷却后，打印工具头310反向移动，此时，弹簧150复位，驱动滑动件130相对基座110反向滑动，从而驱动推杆部132将废料沟槽111内的废料400推出废料沟槽111。废料擦嘴机构100的下方可设接料盘(图中未示出)，以收纳成团的废料400。
56.本公开实施例的废料擦嘴机构用于3d打印机，可以将废料快速排出3d打印机且无需额外设置驱动装置。由于废料的堆积形状受废料沟槽的约束，因此废料成团后体积相对较小。冷却后的成团废料可随打印工具头的反向移动而及时排出废料沟槽，也就是排出3d打印机，这样，不会造成废料的过量堆积，在一定程度上还可以减少出料嘴的堵塞发生。
57.废料沟槽111的具体形状不限，在本公开的一些实施例中，废料沟槽111的与两端开口的中心连线垂直的横截面呈顶部小于底部的倒扣状(如图3所示)，槽口112呈一字形并且延伸至废料沟槽111的两端。废料沟槽111呈倒扣状，可以很好的约束废料的堆积形状，使废料团的形状较为规整，废料也不容易从废料沟槽111的顶部溢出。在本公开的不同实施例中，废料沟槽111的横截面形状例如可以大致呈顶部开口的矩形、圆形、三角形或者椭圆形等等，本公开对于废料沟槽111的横截面形状不做具体限定。
58.在本公开实施例中，滑动件130与基座110滑动装配的具体结构形式不限。如图1和图2所示，在一些实施例中，基座110具有与废料沟槽111同向延伸的滑孔113，滑动件130包括与滑孔113滑动装配的滑杆部133，滑杆部133、推杆部132和抵触部131一体连接。
59.如图1、图2和图3所示，在一些实施例中，基座110包括底板部1101和凸出于底板部1101的第一凸起部1102和第二凸起部1103，废料沟槽111设于第一凸起部1102内，滑孔113设于第二凸起部1103内。该第一凸起部1102和第二凸起部1103的顶部呈平面状，这样，不但节省空间，而且能够与打印工具头310的底部较好的适配。
60.如图2和图3所示，第一凸起部1102和第二凸起部1103的朝向抵触部131的一侧相平齐，这样，当滑动件130相对基座110反向移动时，其抵触部131将同时止动于第一凸起部1102和第二凸起部1103，使得机构的动作更加平稳，机械可靠性较佳。
61.如图1和图2所示，在一些实施例中，基座110还包括与抵触部131相对的挡板部1105，挡板部1105具有销柱1311，弹簧150套设于销柱1311，抵触部131的朝向挡板部1105的一侧具有与销柱1311滑动装配的销孔1106。销柱1311可以为弹簧150的伸缩变形提供导向，从而弹簧150能够为滑动件130提供稳定的驱动力，使得机构的动作更加平稳。此外，为了提高基座110的机械强度，基座110还可以包括凸出于底板部1101的加强肋板部1104。
62.本公开实施例还提供一种3d打印机300，包括打印工具头310和前述任一实施例的废料擦嘴机构100。
63.在一些实施例中，3d打印机300的打印工具头310具有擦嘴顶出件311，并且打印工具头310通过擦嘴顶出件311推动抵触部131，从而带动滑动件130相对基座110正向滑动。擦嘴顶出件311可以为打印工具头310针对废料擦嘴机构100增加设计的结构，也可以为其本身具有的结构。擦嘴顶出件311例如可以呈板状或者杆状等。
64.本公开实施例的3d打印机可以将废料快速排出，而且排出废料的堆积体积较小，可以在一定程度上避免出料嘴堵塞发生。
65.应当理解的是，在本说明书中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系或尺寸为基于附图所示的方位或位置关系或尺寸，使用这些术语仅是为了便于描述，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，并且因此不能理解为对本公开的保护范围的限制。
66.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
67.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
68.在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
69.本说明书提供了能够用于实现本公开的许多不同的实施方式或例子。应当理解的是，这些不同的实施方式或例子完全是示例性的，并且不用于以任何方式限制本公开的保护范围。本领域技术人员在本公开的说明书的公开内容的基础上，能够想到各种变化或替换，这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所附权利要求所限定的保护范围为准。