CN112123763A - 打印头保护装置、打印头清洗方法以及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机。所述打印头清洗方法采用所述打印头保护装置进行清洗，所述3D打印机包括所述打印头保护装置。所述的打印头保护装置包括：保护机构，所述保护机构包括保护框架以及转动安装于所述保护框架内的擦洗件；顶升机构，所述顶升机构安装于所述保护框架上，用于顶升所述保护框架沿竖直方向运动；喷淋机构，所述喷淋机构安装于所述保护框架内，用于清洗所述擦洗件。打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机可避免打印头出现二次污染及摩擦问题，从而可大幅提高打印头寿命，同时可降低生产成本。

Description

打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机。

背景技术

3DP成型方法是典型的粉末(颗粒)材料3D打印技术，该方法的具体过程是先在平台上均匀的铺一层粉末，打印头扫描并在特定区域内喷射一种液料，使得喷射部位的粉末粘结在一起，此时平台下降一定的层厚距离，重复上述步骤,直至完成所有层的铺粉打印工作。由于3DP类型的打印机在工作后,需要静止一段时间等待工件完全固化才可以从工作箱中取出，或者，打印结束后一段时间不需要打印，此时打印头需要回到保护装置上对打印头进行保护，防止打印头处于空气中并长期不喷墨,空气中的灰尘会进入打印头的喷孔内,或打印头喷孔中的液体会凝固干涸,这两种情况都会严重堵塞喷孔，影响打印头喷墨状态，从而影响打印工件的质量及缩短打印头使用寿命。

目前正在使用的打印头保护装置是在设备上专门设计一种暴露在空气中的打印头的保护装置，这个保护装置是固定在设备上的，其有以下三个弊端：①这种保护装置暴露在空气中容易接空气中的灰尘、杂质等。此时，保护装置对打印头的保护作用微乎其微，且容易对喷孔堵塞造成二次污染。②需要人工在一定时间内对保护站上的海绵进行清洗工作，由于温度的随时变化，保护海绵上的清洗剂蒸发速度也不一样，有时可能保护海绵上的清洗剂蒸发完，起不到保护作用并且也增加了人工工作量。③打印头回到保护装置上时通常打印头与保护海绵摩擦，如果保护海绵上有杂质等大颗粒物质将会刮花打印头，从而影响打印头寿命。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中打印头保护装置存在保护效果较差、需要人工定期清理，以及容易出现磨损打印头的问题，提供一种可避免打印头出现二次污染及摩擦问题，从而可大幅提高打印头寿命，同时可降低生产成本的打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机。

一种打印头保护装置，所述的打印头保护装置包括：保护机构，所述保护机构包括保护框架以及转动安装于所述保护框架内的擦洗件；顶升机构，所述顶升机构安装于所述保护框架上，用于顶升所述保护框架沿竖直方向运动；喷淋机构，所述喷淋机构安装于所述保护框架内，用于清洗所述擦洗件。

在其中一个实施例中，所述保护机构包括驱动件，所述驱动件安装于所述保护框架上，所述擦洗件的一端与所述驱动件的转轴连接，所述擦洗件远离所述驱动件的一端通过连接转轴安装于所述保护框架上。

在其中一个实施例中，所述擦洗件包括安装板与清洁块，所述安装板的两端分别连接所述驱动件的转轴与所述连接转轴，所述清洁块设置于所述安装板的表面。

在其中一个实施例中，所述清洁块通过压板设置于所述安装板上。

在其中一个实施例中，所述保护机构还包括编码器，所述编码器与所述连接转轴连接。

在其中一个实施例中，所述喷淋机构包括连接管与多个喷雾器，所述连接管设置于所述安装板的侧边，各所述喷雾器间隔连通设置于所述连接管上。

在其中一个实施例中，所述顶升机构包括支撑座与顶升组件，所述支撑座设置于所述保护框架上，所述顶升组件安装于所述支撑座上。

在其中一个实施例中，所述保护框架的底部设置有废液盒。

一种打印头清洗方法，采用上述任一项实施例的所述打印头保护装置进行清洗打印头，包括下述步骤：启动喷淋机构清洗擦洗件；将擦洗件转出保护框架；移动打印头至擦洗件的上方；启动顶升机构直至擦洗件接触打印头，并清理打印头；启动顶升机构控制擦洗件远离打印头；将擦洗件转入保护框架内并启动喷淋机构清洗。

一种3D打印机，其特征在于，包括上述任一项实施例的所述的打印头保护装置。

上述打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机，通过在打印头保护装置的保护框架内转动安装擦洗件，在需要进行对打印头清洗时将其转出保护框架，从而实现清洗打印头，当接触清洗打印头后将其转入保护框架内，通过安装于所述保护框架内的喷淋机构清洗擦洗件，从而实现避免擦洗件长期暴露在环境中出现二次污染；另外在该过程中通过在保护框架上设置顶升机构，通过控制保护框架沿竖直方向运动，从而实现根据清洗需要控制擦洗件沿垂直方向上下移动以避免位置固定状态下擦洗件对打印头的摩擦，且采用该种清洗方法能够对应地大幅提高打印头寿命，同时可降低成本。

附图说明

图1为一实施例的打印头保护装置的立体结构示意图；

图2为一实施例的打印头保护装置的部分结构示意图；

图3为另一实施例的打印头保护装置的部分结构示意图；

图4为图1所示的打印头保护装置的另一视角立体结构示意图；

图5为一实施例的打印头清洗方法的流程示意图。

具体实施方式

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。

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。

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。

在一实施方式中，一种打印头保护装置，所述的打印头保护装置包括：保护机构，所述保护机构包括保护框架以及转动安装于所述保护框架内的擦洗件；喷淋机构，所述喷淋机构安装于所述保护框架内，用于清洗所述擦洗件；顶升机构，所述顶升机构安装于所述保护框架上，用于顶升所述保护框架沿竖直方向运动。

在一实施方式中，一种打印头清洗方法，采用所述打印头保护装置进行清洗打印头，包括下述步骤：启动喷淋机构清洗擦洗件，将擦洗件转出保护框架；移动打印头至擦洗件的上方；启动顶升机构直至擦洗件接触打印头；清理打印头；启动顶升机构控制擦洗件远离打印头；将擦洗件转入保护框架内并启动喷淋机构清洗。

在一实施方式中，一种3D打印机，包括所述打印头保护装置。

上述打印头保护装置、打印头清洗方法以及3D打印机，通过在打印头保护装置的保护框架内转动安装擦洗件，在需要进行对打印头清洗时将其转出保护框架，从而实现清洗打印头，当接触清洗打印头后将其转入保护框架内，通过安装于所述保护框架内的喷淋机构清洗擦洗件，从而实现避免擦洗件长期暴露在环境中出现二次污染；另外在该过程中通过在保护框架上设置顶升机构，通过控制保护框架沿竖直方向运动，从而实现根据清洗需要控制擦洗件沿垂直方向上下移动以避免位置固定状态下擦洗件对打印头的摩擦，且采用该种清洗方法能够对应地大幅提高打印头寿命，同时可降低成本。

下面结合具体实施例对所述打印头保护装置进行说明，以进一步理解所述打印头保护装置的放构思。请参阅图1和图2，一种打印头保护装置10，所述的打印头保护装置包括：保护机构100，所述保护机构包括保护框架110以及转动安装于所述保护框架内的擦洗件120；喷淋机构200，所述喷淋机构安装于所述保护框架内，用于清洗所述擦洗件120；顶升机构300，所述顶升机构安装于所述保护框架110上，用于顶升所述保护框架沿竖直方向运动。这样，通过控制擦洗件120沿保护框架110内转动可避免擦洗件二次污染，通过是通过顶升机构300控制保护框架沿竖直方向运动，根据需要实现擦洗件靠近或远离打印头，避免对打印头造成摩擦，有利于保护打印头使用寿命。

具体地，保护框架110的四周具有挡板，其中沿长度方向的两个相对挡板上开设有转动孔，擦洗件120通过穿设于转动孔的连接转轴转动安装于保护框架110内。在其中一实施例中，所述保护机构包括驱动件130，所述驱动件安装于所述保护框架110上，所述擦洗件120的一端与所述驱动件130的转轴连接，所述擦洗件120远离所述驱动件130的一端通过连接转轴安装于所述保护框架上。可选地，驱动件130包括电机或气缸。具体地，电机的转轴通过一侧挡板上开设的转动孔伸入到保护框架110内，并与擦洗件的一端连接，擦洗件的另一端通过挡板上开设的转动孔所穿设的连接转轴连接。这样，通过驱动件130的设置可实现控制驱动擦洗件120在保护框架110内转动。

请一并参阅图3和图4，在其中一实施例中，所述擦洗件120包括安装板121与清洁块122，所述安装板121的两端分别连接所述驱动件130的转轴与所述连接转轴，所述清洁块122设置于所述安装板121的表面。可选地，清洁块122包括清洁海绵或清洁抹布。即，安装板121在驱动件130的驱动作用下转动，从而实现带动设置于安装板121上的清洁块122转动，这样当需要清洁打印头时，将安装板121设置清洁块122的一面转出保护框架110，反之将其转动至保护框架110内，从而避免在打印过程中清洁块受到二次污染。在其中一实施例中，所述清洁块122通过压板123设置于所述安装板121上。通过设置压板有利于将清洁块122稳定设置于安装板121，以避免安装板121在转动过程中脱落。进一步地，连接转轴设置有驱动板124，所述驱动板124与所述安装板121连接。为了保证擦洗件120在保护框架110内避免环境影响，优选地，保护框架的周缘设置有密封圈，密封圈与安装板121活动抵接。这样有利于擦洗件在转入到保护框架110时使得保护框架的腔形成相对密封的环境。

在其中一实施例中，所述喷淋机构200包括连接管210与多个喷雾器220，所述连接管210设置于所述安装板121的侧边，各所述喷雾器220间隔连通设置于所述连接管210上。具体地，所述连接管210上设置有接头，通过接头将清洗液通过泵体输入到连接管210内。可选地，连接管210为软管。软管设置有利于安装。具体地，连接管210设置于安装板121的一侧。通过设置多个喷雾器有利于全面清洗擦洗件。这样，喷淋时可将擦洗件上沾染的灰尘、杂质清洗干净，将擦洗件上残留的墨水也冲洗干净，保证在清洗打印头时擦洗件状态最优。

在其中一实施例中，所述顶升机构300包括支撑座310与顶升组件320，所述支撑座310设置于所述保护框架110上，所述顶升组件320安装于所述支撑座310上。可选地，顶升组件320为顶升气缸。进一步地，保护框架110的四个角部分别安装一所述顶升组件320。这样有利于稳定顶升控制保护框架110沿竖直方向升降，从而整体控制擦洗件沿竖直方向升降，从而根据擦洗需要控制其距离打印头的距离，以避免在不进行擦洗作业时接触打印头造成对打印头磨损。

在其中一实施例中，所述保护框架110的底部设置有废液盒400。具体地，废液盒400与保护框架110密封连接，这样可避免环境杂质通过废液池进入到保护框架内，从而影响擦洗件。通过设置废液盒400可将喷洗擦洗件的废液收集到废液盒内。

在其中一实施例中，所述保护机构100还包括编码器140，所述编码器140与所述连接转轴连接。即，编码器140与驱动件130实现转动连接。这样，通过驱动件与编码器140协同带动转动擦洗件与喷淋机构对擦洗件进行喷洗作业，实现无人化操作，减少人工工作量，实现降本增效。

请参阅图5，在一实施例中，一种打印头清洗方法，采用所述打印头保护装置进行清洗打印头，包括下述步骤：

S110:启动喷淋机构清洗擦洗件；

即将喷淋机构中的接头接通，启动喷雾器，实现对擦洗件的清洁块进行喷淋冲洗。

S120:将擦洗件转出保护框架；

通过启动驱动件，使得在驱动件的带动下擦洗件的安装板转动，从而带动安装于安装板上的清洁块朝向保护框架的外部。

S130:移动打印头至擦洗件的上方；

将需要清洗的打印头移动到保护框架处，并置于擦洗件的清洁块上方，准备开始擦洗打印头上的墨水及其他污垢。

S140:启动顶升机构直至擦洗件接触打印头，并清洗打印头；

当打印头置于清洁块上方，通过启动顶升组件320，控制顶升组件320气缸顶起，从而使得保护框架朝向打印头移动接触到打印头，通过控制打印头或擦洗件左右或前后运动，从而可擦洗打印头。

S150:启动顶升机构控制擦洗件远离打印头；

当结束擦洗后，控制顶升组件320气缸缩回，使得擦洗件的清洁块与打印头脱开，打印头离开打印头保护装置的位置。

S160:将擦洗件转入保护框架内并启动喷淋机构清洗。

驱动件与编码器开始协同工作使得擦洗件旋转至保护框架内的相应位置停止。然后对应再次启动喷淋机构清洗清洁块。

这样，通过循环执行上述步骤可实现对打印头保护装置的擦洗件的循环清洗和对打印头的安全擦洗。在此过程中，清洁块的清洁可避免在环境中出现二次污染；另外在该过程中通过在保护框架上设置顶升机构，通过控制保护框架沿竖直方向运动，从而实现根据清洗需要控制擦洗件沿垂直方向上下移动以避免位置固定状态下擦洗件对打印头的摩擦，且采用该种清洗方法能够对应地大幅提高打印头寿命，同时可降低成本。

一种3D打印机，包括上述任一项实施例的打印头保护装置。具体地，打印头保护装置安装于3D打印机的工作框架上。

上述打印机，通过设置打印头保护装置极大提高了打印机的打印头使用寿命，同时可确保打印质量。

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。

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。

Claims (10)

1.一种打印头保护装置，其特征在于，所述的打印头保护装置包括：

保护机构，所述保护机构包括保护框架以及转动安装于所述保护框架内的擦洗件；

顶升机构，所述顶升机构安装于所述保护框架上，用于顶升所述保护框架沿竖直方向运动；

喷淋机构，所述喷淋机构安装于所述保护框架内，用于清洗所述擦洗件。

2.根据权利要求1所述的打印头保护装置，其特征在于，所述保护机构包括驱动件，所述驱动件安装于所述保护框架上，所述擦洗件的一端与所述驱动件的转轴连接，所述擦洗件远离所述驱动件的一端通过连接转轴安装于所述保护框架上。

3.根据权利要求2所述的打印头保护装置，其特征在于，所述擦洗件包括安装板与清洁块，所述安装板的两端分别连接所述驱动件的转轴与所述连接转轴，所述清洁块设置于所述安装板的表面。

4.根据权利要求3所述的打印头保护装置，其特征在于，所述清洁块通过压板设置于所述安装板上。

5.根据权利要求2所述的打印头保护装置，其特征在于，所述保护机构还包括编码器，所述编码器与所述连接转轴连接。

6.根据权利要求3所述的打印头保护装置，其特征在于，所述喷淋机构包括连接管与多个喷雾器，所述连接管设置于所述安装板的侧边，各所述喷雾器间隔连通设置于所述连接管上。

7.根据权利要求1所述的打印头保护装置，其特征在于，所述顶升机构包括支撑座与顶升组件，所述支撑座设置于所述保护框架上，所述顶升组件安装于所述支撑座上。

8.根据权利要求1所述的打印头保护装置，其特征在于，所述保护框架的底部设置有废液盒。

9.一种打印头清洗方法，采用如权利要求1至8中任一项所述的打印头保护装置进行清洗打印头，其特征在于，包括下述步骤：

启动喷淋机构清洗擦洗件；

将擦洗件转出保护框架；

移动打印头至擦洗件的上方；

启动顶升机构直至擦洗件接触打印头；

清理打印头；

启动顶升机构控制擦洗件远离打印头；

将擦洗件转入保护框架内并启动喷淋机构清洗。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的打印头保护装置。

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