本发明涉及3d打印机技术领域，更具体地说，它涉及一种3d打印机及其3d打印头的冷却固定装置。
背景技术
3d打印机又称三维打印机(3dp)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3d打印机的原理是把数据和原料放进3d打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。3d打印机堆叠薄层的形式有多种多样。
3d打印的基本原理是分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3d实体，在进行3d打印时，首先由控制器通过设计、扫描等方式得到待打印物体的三维模型，再通过电脑辅助设计技术(例如cad)沿某个方向完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3d打印机上，由控制器根据切片生成机器指令，3d打印机根据该机器指令打印出薄型层面，并将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型，形成三维立体实物，完成3d打印。
由于传统的3d打印机其打印头的驱动机构繁琐复杂，无法对3d打印头位置有效调整，影响3d打印的准确度及打印操作的正常进行，与此同时，高温的3d打印头的固定及有效降温冷却难以得到有效解决，影响打印的热塑性基体材料的打印成型。现有的针对3d打印头的固定安装，通常是将3d打印头安装于驱动板上，驱动装置通过驱动该驱动板驱动打印头运动，从而使3d打印头完成三维实体的打印成形。现有技术中，3d打印头多采用螺钉紧固安装的方式安装在驱动板上，安装拆卸不够方便。因此，需要提供一种3d打印机及其3d打印头的冷却固定装置，解决3d打印头冷却、固定及其位置调整的问题。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种3d打印机及其3d打印头的冷却固定装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种3d打印机及其3d打印头的冷却固定装置，包括3d打印设备箱、三维驱动机构、冷却固定机构和3d打印喷头，所述3d打印喷头安装在冷却固定机构上，冷却固定机构安装在三维驱动机构上,三维驱动机构、冷却固定机构和3d打印喷头均安装在3d打印设备箱内，在3d打印设备箱底部设有工作台,冷却固定机构和3d由打印头安装座和冷却套组成,三维驱动机构由z轴伺服电机、z轴滑块、z轴齿条、y轴齿条、y轴伺服电机、y轴滑块、x轴齿条、x轴滑块和x轴伺服电机组成。
进一步，所述3d打印喷头底端设有出料口，顶端连接喷头柄，喷头柄上端设有若干进料管。
进一步，所述冷却套固定在打印头安装座底部，打印头安装座中部开设有装配孔，装配孔上设有内螺纹，装配孔内螺纹与喷头柄外壁固定的外螺纹固定环的螺纹咬合。
进一步，所述3d打印喷头底端的出料口穿过冷却套底端通孔至冷却套外部，3d打印喷头与冷却套之间设有密封圈，密封圈固定在冷却套底端的贯通孔内。
进一步，所述3d打印喷头与冷却套之间围成密封的冷却腔，冷却套上侧连接冷却进水管，冷却套下侧连接冷却排水管，所述冷却套内的3d打印喷头侧壁上设有若干换热翅片。
进一步，所述z轴齿条沿3d打印设备箱前后方向架设在3d打印设备箱底部一侧，z轴滑块套设在z轴齿条上且沿z轴齿条滑动设置，z轴滑块上安装有z轴伺服电机，z轴伺服电机的电机轴上安装的齿轮与z轴齿条的齿牙啮合。
进一步，所述y轴齿条沿3d打印设备箱上下方向架设且其底端固定在z轴滑块上，y轴滑块套设在y轴齿条上且沿y轴齿条滑动设置，y轴滑块上安装有y轴伺服电机，y轴伺服电机的电机轴上安装的齿轮与y轴齿条的齿牙啮合。
进一步，所述x轴齿条沿3d打印设备箱左右方向架设且其底端固定在y轴滑块上，x轴滑块套设在x轴齿条上且沿x轴齿条滑动设置，x轴滑块上安装有x轴伺服电机，x轴伺服电机的电机轴上安装的齿轮与x轴齿条的齿牙啮合。
进一步，所述z轴滑块、y轴滑块和x轴滑块上均设有供齿条穿过的滑轨通道。
进一步，所述3d打印设备箱为一侧安装有设备箱门的箱体，其侧面挡板厚度大于2cm的石英玻璃。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的3d打印喷头安装在冷却固定机构上，并由三维驱动机构带动安装的冷却固定机构进行位置调整，提高了3d打印机架体的操作的灵活性以及打印的便捷性；采用带有螺纹的冷却套对3d打印喷头固定，可方便地安装和拆卸3d打印喷头，也便于对其进行冷却降温，提高3d打印的质量。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中3d打印喷头的三维驱动机构的结构示意图。
图3为本发明中3d打印喷头的冷却固定机构的结构示意图。
附图标记：1-3d打印设备箱、2-z轴伺服电机、3-z轴滑块、4-z轴齿条、5-y轴齿条、6-工作台、7-冷却排水管、8-y轴伺服电机、9-y轴滑块、10-x轴齿条、11-打印头安装座、12-喷头柄、13-x轴滑块、14-x轴伺服电机、15-冷却进水管、16-冷却套、17-3d打印喷头、18-密封圈、19-出料口、20-换热翅片、21-齿牙、22-齿轮、23-电机轴、24-滑轨通道、25-进料管、26-外螺纹固定环、27-冷却腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参见图1-图3，一种3d打印机及其3d打印头的冷却固定装置，包括3d打印设备箱1、三维驱动机构、冷却固定机构和3d打印喷头17，所述3d打印喷头17安装在冷却固定机构上，冷却固定机构安装在三维驱动机构上，由三维驱动机构驱动冷却固定机构及3d打印喷头17移动，调节3d打印喷头17在3d打印设备箱1内的位置，三维驱动机构、冷却固定机构和3d打印喷头17均安装在3d打印设备箱1内，在3d打印设备箱1底部设有工作台6，用于产品的打印操作。
所述3d打印喷头17底端设有出料口19，出料口19用于输出3d打印的热塑性基体材料，3d打印喷头顶端连接喷头柄12，喷头柄12上端设有若干进料管25，用于将热塑性基体材料的颗粒或者棒材输入至3d打印喷头17内，3d打印喷头17内设有用于将热塑性基体材料熔融的加热块以及测温模块，加热块以及测温模块采用现有技术元器件。
所述冷却固定机构和3d由打印头安装座11和冷却套16组成，冷却套16固定在打印头安装座11底部，打印头安装座11中部开设有装配孔，装配孔上设有内螺纹，装配孔内螺纹与喷头柄12外壁固定的外螺纹固定环26的螺纹咬合，3d打印喷头17底端的出料口19穿过冷却套16底端通孔至冷却套16外部，3d打印喷头17与冷却套16之间设有密封圈18，密封圈18固定在冷却套16底端的贯通孔内，实现3d打印喷头17与冷却套16之间缝隙的密封。
所述3d打印喷头17与冷却套16之间围成密封的冷却腔27，冷却套16上侧连接冷却进水管15，冷却套16下侧连接冷却排水管7，所述冷却套16内的3d打印喷头17侧壁上设有若干换热翅片20，当冷水由冷却进水管15进入冷却腔27后，与若干换热翅片20发生热交换，对3d打印喷头17冷却降温，然后吸热后冷水由冷却排水管7排出，冷水连续流动，降温效果好。
所述三维驱动机构由z轴伺服电机2、z轴滑块3、z轴齿条4、y轴齿条5、y轴伺服电机8、y轴滑块9、x轴齿条10、x轴滑块13和x轴伺服电机14组成，所述z轴齿条4沿3d打印设备箱1前后方向架设在3d打印设备箱1底部一侧，z轴滑块3套设在z轴齿条4上且沿z轴齿条4滑动设置，z轴滑块3上安装有z轴伺服电机2，z轴伺服电机2的电机轴23上安装的齿轮22与z轴齿条4的齿牙21啮合，当z轴伺服电机2启动并带动电机轴23及电机轴23上的齿轮22转动时，齿轮22驱动z轴滑块3沿z轴齿条4移动，从而实现z轴方向的位置调整。
所述y轴齿条5沿3d打印设备箱1上下方向架设且其底端固定在z轴滑块3上，y轴滑块9套设在y轴齿条5上且沿y轴齿条5滑动设置，y轴滑块9上安装有y轴伺服电机8，y轴伺服电机8的电机轴23上安装的齿轮22与y轴齿条5的齿牙21啮合，当y轴伺服电机8启动并带动电机轴23及电机轴23上的齿轮22转动时，齿轮22驱动y轴滑块9沿y轴齿条5移动，从而实现y轴方向的位置调整。
所述x轴齿条10沿3d打印设备箱1左右方向架设且其底端固定在y轴滑块9上，x轴滑块13套设在x轴齿条10上且沿x轴齿条10滑动设置，x轴滑块13上安装有x轴伺服电机14，x轴伺服电机14的电机轴23上安装的齿轮22与x轴齿条10的齿牙21啮合，当y轴伺服电机8启动并带动电机轴23及电机轴23上的齿轮22转动时，齿轮22驱动x轴滑块13沿x轴齿条10移动，从而实现x轴方向的位置调整。
所述z轴滑块3、y轴滑块9和x轴滑块13上均设有供齿条穿过的滑轨通道24。
优选的，在本实施例中，所述3d打印设备箱1为一侧安装有设备箱门的箱体，其侧面挡板厚度大于2cm的透明、耐高温的石英玻璃，可见光透过率可以达到95%以上，1150摄氏度以下长期使用不会产生变形，2cm以上的厚度能够承载较大的压力，石英玻璃具有耐热冲击和耐腐蚀特性，除氢氟酸或热磷酸会对石英材料产生反应外，无视其他酸性溶液，升温到1200摄氏度，立刻投入20摄氏度冷水中，不会炸裂，性能好。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。