一种3D打印机供墨与喷头清洗系统的制作方法

一种3d打印机供墨与喷头清洗系统
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，具体地涉及一种3d打印机供墨与喷头清洗系统。


背景技术：

2.目前工业喷墨3d打印机大都采用连续供墨系统，即打印机工作过程中通过供墨泵将外部的墨水供给到打印机墨盒中，使打印机墨盒始终是装满的状态，从而实现连续打印生产。在打印应用中，喷头喷孔因杂质或墨水凝结等原因堵塞总是在所难免。对于连续供墨系统，当需要对打印机某只喷头进行清洗或维护处理时，一般需要将问题喷头从设备上拆下来进行线下清洗处理，操作十分不便；并且拆喷头前需要先将墨盒中的墨水排空，因而造成大量的墨水浪费。
3.另外，当打印机突发断电、断气状况时，墨盒中的墨水会因失去负压保护而从喷头喷孔渗流出来，造成打印机污染，甚至损坏喷头。另一方面，当打印机需要长期停机时，为了防止墨水沉淀、凝结堵塞喷头，传统的做法是将喷头从设备上拆下来，灌注清洗剂后进行线下存放；或者，在设备上将墨盒及喷头中的墨水排出并灌注清洗剂冲洗干净后，将打印头放置到保护海绵上进行保湿。但以上做法都会造成大量墨水浪费，同时由于喷头内没有负压条件，喷头中只能残留少量的清洗剂，需要定期加注清洗剂进行保湿，否则仍然存在喷头墨腔液体干涸、结晶的风险。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术喷头喷孔堵塞清洗不便的问题以及打印机长期停机带来的喷头保养困难的问题，提供一种3d打印机供墨与喷头清洗系统。
5.一种3d打印机供墨与喷头清洗系统，包括供墨系统和清洗剂供给系统；所述供墨系统包括喷头、主墨盒和循环墨盒；所述喷头与所述主墨盒之间的连接管路上设置第一三通阀，所述喷头与所述循环墨盒之间的连接管路上设置第二三通阀；所述清洗剂供给系统包括清洗剂箱和清洗剂回收箱；所述清洗剂箱通过第三管路与所述第一三通阀的b口相连，所述清洗剂回收箱通过第四管路与所述第二三通阀的b口相连；所述第三管路与所述第四管路上分别设置第三三通阀与第四三通阀，所述第三三通阀的b口与所述第四三通阀的a口之间通过管路连接。
6.进一步地，所述第一三通阀与所述喷头之间设置墨水过滤器，所述第一三通阀的c口与所述墨水过滤器连接。
7.进一步地，所述主墨盒与所述循环墨盒内分别设置有第一液位计和第二液位计。
8.进一步地，所述主墨盒还设置有主墨盒进墨管和第一负压管路；所述主墨盒进墨管与所述外部供液系统相连，所述第一负压管路与外部负压源连接，用于平衡主墨盒中墨水的重力。
9.进一步地，所述循环墨盒还设置有循环墨盒出墨管和第二负压管路；所述循环墨盒出墨管与外部出墨系统相连，所述第二负压管路与外部负压源连接，用于提供墨水循环
的动力。
10.进一步地，所述第三管路上设置有清洗剂供液泵。
11.进一步地，所述清洗剂供液泵与所述第三三通阀之间的第三管路上设置有清洗剂过滤器，所述清洗剂过滤器通过第三管路连接至第三三通阀的a口。
12.进一步地，所述第四管路上还设置有清洗剂出液泵，所述清洗剂出液泵的入口通过第四管路连接至第四三通阀的c口，所述清洗剂出液泵的出口通过第四管路连接至清洗剂回收箱。
13.进一步地，所述第三三通阀与所述第一三通阀之间的第三管路上设置有三通接头，所述三通接头上安装有负压减压阀和正压减压阀，所述正压减压阀的一端通过管路连接到清洗剂供液泵的入口，所述负压减压阀的一端通过管路连接至空气过滤器，通过所负压减压阀和所述正压减压阀调节清洗剂供给系统的压力。
14.进一步地，各所述三通阀为电磁阀。
15.本发明提供的一种3d打印机供墨与喷头清洗系统，通过在喷头与主墨盒、喷头与循环墨盒之间分别设置第一三通阀和第二三通阀，上述两个三通阀可在断电时自动关闭，实现打印机断电或断气情况下的喷头保压存放功能，避免墨水浪费和墨盒墨水渗漏的风险；通过增加清洗剂供给系统，实现了向喷头自动灌注清洗剂的功能，解决了打印机长期停机带来的喷头保压困难的问题；清洗剂供给系统通过设置清洗剂箱和清洗剂回收箱分别实现清洗剂供给和回收的功能，可对单只或多只喷头进行正压冲洗和负压抽吸冲洗，有效解决喷头堵塞的问题。
附图说明
16.图1为本发明一种3d打印机供墨与喷头清洗系统结构示意图；
17.图2为为本发明喷头与墨盒部分的右视图。
18.附图标记：1、供墨系统，2、清洗剂供给系统，11、喷头，12、主墨盒，13、循环墨盒，21、清洗剂箱，22、清洗剂回收箱，111、墨水过滤器，121、第一三通阀，122、第一液位计，123、主墨盒进墨管，124、第一负压管路，125、第一管路，131、第二三通阀,132、第二液位计，133、循环墨盒出墨管，134、第二负压管路，135、第二管路，211、第三三通阀，212、清洗剂供液泵，213、清洗剂过滤器，214、三通接头，215、负压减压阀，216、正压减压阀，217、空气过滤器，218、第三管路，221、第四三通阀，222、清洗剂出液泵，223、第四管路。
具体实施方式
19.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
20.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯
一的实施方式。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.下面结合具体实施例对所述3d打印机供墨与喷头清洗系统进行说明，以进一步理解所述3d打印机供墨与喷头清洗系统的发明构思，请参阅图1，一种3d打印机供墨与喷头清洗系统包括：供墨系统1和清洗剂供给系统2；所述供墨系统1包括喷头11、主墨盒12和循环墨盒13；所述喷头11与所述主墨盒12之间的连接管路上设置第一三通阀121，所述喷头11与所述循环墨盒13之间的连接管路上设置第二三通阀131；所述清洗剂供给系统2包括清洗剂箱21和清洗剂回收箱22；所述清洗剂箱21通过第三管路与所述第一三通阀121的b口相连，所述清洗剂回收箱22通过第四管路与所述第二三通阀131的b口相连；所述第三管路与所述第四管路上分别设置第三三通阀211与第四三通阀221，所述第三三通阀211的b口与所述第四三通阀221的a口之间通过管路连接。
23.本发明提供的一种3d打印机供墨与喷头清洗系统，通过在喷头与主墨盒、喷头与循环墨盒之间分别设置第一三通阀和第二三通阀，上述两个三通阀可在断电时自动关闭，实现打印机断电或断气情况下的喷头保压存放功能，避免墨水浪费和墨盒墨水渗漏的风险；通过增加清洗剂供给系统，实现了向喷头自动灌注清洗剂的功能，解决了打印机长期停机带来的喷头保压困难的问题；清洗剂供给系统通过设置清洗剂箱和清洗剂回收箱分别实现清洗剂供给和回收的功能，可对单只或多只喷头进行正压冲洗和负压抽吸冲洗，有效解决喷头堵塞的问题。
24.在一实施例中，如图1-2所示，一种3d打印机供墨与喷头清洗系统，包括：供墨系统1和清洗剂供给系统2。其中供墨系统1包括喷头11、主墨盒12和循环墨盒13；喷头11与主墨盒12之间通过第一管路连接，并且在第一管路上设置有第一三通阀121，其中第一三通阀121的a口通过第一管路连接主墨盒12，第一三通阀121的c口通过第一管路连接喷头11；喷头11与循环墨盒13之间通过第二管路连接，并且在第二管路上设置有第二三通阀131，其中第二三通阀131的a口通过第二管路连接循环墨盒13，第二三通阀131的c口通过第二管路连接喷头11。其中第一三通阀121和第二三通阀131在断电状态下均为闭合状态，此时第一三通阀121和第二三通阀131的a、b、c三个口互不相通，从而将喷头11与主墨盒12、喷头11与主墨盒13分离，实现喷头保压功能，避免墨盒及喷头内的墨水渗漏；在喷头正常喷墨时，第一三通阀121和第二三通阀131的a口与c口相通，执行喷墨动作。清洗剂供给系统2包括清洗剂箱21和清洗剂回收箱22；其中清洗剂箱21通过第三管路与第一三通阀121的b口相连，清洗剂回收箱22通过第四管路与第二三通阀131的b口相连，并且在第三管路与第四管路上分别设置第三三通阀211与第四三通阀221，且第三三通阀211的b口与第四三通阀221的a口之间通过管路连接。在断电状态下，第三三通阀211和第四三通阀221均为闭合状态，此时a、b、c三个口互不相通；当喷头需要灌注清洗剂时，第三三通阀211和第四三通阀221均为a口与c口相通，第一三通阀121和第二三通阀221均为b口与c口相同，清洗剂供给系统2快速将喷头中的墨水排出，并置换为清洗剂，然后在依次关闭第二三通阀131、第四三通阀221、第三三通阀211、第一三通阀121，即可将清洗剂锁存在喷头中；当喷头需要进行正压冲洗时，第三
三通阀211的a口与c口相通，第四三通阀221关闭；当喷头需要进行负压抽吸冲洗时，第三三通阀211的b口与c口相通，第四三通阀221的b口与c口相通，实现喷头的负压抽吸冲洗。
25.优选地，如图1所示，在第一三通阀121与喷头11之间设置有过滤器111，其中第一三通阀121的c口与过滤器111连接。过滤器111优选为蝶形过滤器，其中第一三通阀121的c口通过第一管路连接蝶形过滤器的入口，蝶形过滤器的出口通过第一管路连接喷头11的进墨管112，喷头11的出墨管113通过第二管路连接第二三通阀131的c口，第二三通阀131的a口通过管路连接至循环墨盒13。通过在喷头11的进墨管112的前端设置过滤器111，防止墨水中的杂质颗粒进入喷头11堵塞喷孔。
26.在一实施例中，如图1-2所示，主墨盒12与循环墨盒13内均设置有第一液位计122和第二液位计132，通过第一液位计122和第二液位计132分别监测主墨盒12与循环墨盒13内的液位。并且，主墨盒12上还设置有主墨盒进墨管123和第一负压管路124，其中主墨盒进墨管123与外部供液系统相连，第一负压管路124与外部负压源连接，从而用于平衡主墨盒进墨管12中墨水重力。具体地，当主墨盒12中的液位低于第一液位计122的安装位置时，外部供液系统通过主墨盒进墨管123向主墨盒12供墨，直至液位再次到达第一液位计122的安装位置。如图1-2所示，循环墨盒13还设置有循环墨盒出墨管133和第二负压管路134，循环墨盒出没管133与外部出墨系统相连，第二负压管路134与外部负压源连接，用于提供墨水循环的动力。具体地，当循环墨盒13中的液位达到第二液位计132的安装位置时，外部出墨系统立即将循环墨盒13中的墨水通过虚幻墨盒出墨管133抽出，直至循环墨盒13内的液位低于第二液位计132的安装位置。
27.在一实施例中，如图1所示，清洗剂供给系统2的第三管路上还设置有清洗剂供液泵212，通过所述清洗剂供液泵212向所述供墨系统1输送清洗剂；其中，清洗剂供液泵212与第三三通阀211之间的第三管路上还设置有清洗剂过滤器213，其中清洗剂供液泵212的出口通过第三管路连接至清洗剂过滤器213的入口，清洗剂过滤器213的出口通过第三管路连接至第三三通阀211的a口，通过清洗剂过滤器213过滤清洗剂中的杂质颗粒，防止清洗剂中的杂质颗粒堵塞喷头的喷孔。清洗剂供液系统2的第四管路上还设置有清洗剂出液泵222，其中清洗剂出液泵222的入口通过第四管路连接至第四三通阀221的c口，清洗剂出液泵222的出口通过第四管路连接至清洗剂回收箱22，通过清洗剂出液泵222将喷头中残留的清洗剂抽回清洗剂回收箱22中。
28.在一实施例中，如图1所示，第三三通阀211与第一三通阀121之间的第三管路上设置有三通接头214，三通接头214上安装有负压减压阀215和正压减压阀216，其中正压减压阀216的一端通过管路连接到清洗剂供液泵212的入口，负压减压阀215的一端通过管路连接到空气过滤器217，通过负压减压阀215和正压减压阀216来调节清洗剂供给系统2的压力，通过空气过滤器217防止空气中的杂质进入气路。
29.优选地，上述各三通阀均为电磁阀，具体为三位三通电磁阀。
30.本发明提供的3d打印机供墨与喷头清洗系统，在正常喷头正常喷墨打印时，第一三通阀121和第二三通阀131均为a口与c口相同，实现喷头的正常供墨和墨水循环。当打印机突然断电或人为关断电时，第一三通阀121与第二三通阀131都自动关闭，将喷头与主墨盒，喷头与循环墨盒分离，实现喷头的保压功能，从而避免墨盒及喷头内的墨水渗漏。当打印机需要长期停机放置时，第一三通阀121和第二三通阀131均为b口与c口相通，第三三通
阀211和第四三通阀221均为a口与c口相通，清洗剂供液泵212与清洗剂出液泵222同时工作，快速将喷头中的墨水排出，并置换为清洗剂，然后再依次关闭第二三通阀131、第四三通阀221、清洗剂出液泵222、清洗剂供液泵212、第三三通阀211、第一三通阀121，即可将清洗剂锁存在喷头中。在喷头清洗时，第三三通阀211的a口与c口相同、第一三通阀121和第二三通阀131均为b口与c口相通，第四三通阀221关闭的条件下，开启清洗剂供液泵212可对喷头正压冲洗。在第三三通阀211的b口与c口相通。第一三通121的b口与c口相通。第二三通阀131的b口与c口相通的条件下，开起清洗剂出液泵222，并将第四三通阀221在不同阀位件切换，可实现分别从喷头进出墨管对喷头进行负压抽吸冲洗，冲洗完成后，依次关闭清洗剂供液泵212、清洗剂出液泵222、第三三通阀211、第四三通阀221，并将第二三通阀131和第一三通阀121调整到正常打印喷墨时的状态，即可测试清洗的效果。
31.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
32.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。