一种多喷嘴喷头的制作方法

本实用新型涉及一种液滴喷射技术领域，尤其涉及一种应用于微滴喷射设备的多喷嘴喷头。

背景技术：

液滴喷射技术是一种近年来发展迅猛的制作技术，通过产生一定级别的液滴实现微量流体的精确分配，属于非接触直写式制作技术的范畴，其制作工艺简单，材料利用率接近100%。微喷射技术既可直接制作单一微光学元件，同时也可定量定位地在所需光学器件上制作元件从而形成光学组件，因此具有极大的发展潜力。

目前，液滴喷射设备大部分是单喷嘴喷射或多喷嘴喷射，而现有液滴喷射采用多喷头技术时，每个喷头仅有一个喷嘴并由独立的电机控制，然后高度一致的并列固定按照需求进行转换和喷射，这样的多喷头装置整体有如下缺陷：

1、喷头在转换过程中和移动过程中采用齿轮传动，由于齿轮传动之间有一定的间隙，齿轮正转和反转过程中因间隙的存在，容易引起喷头转换的滞后，在一定程度上影响了喷射精度，同时，当喷头转换时，容易引起液滴输入管的扭管，从而引发一系列问题；

2、喷头整体相对较重，增加了液滴喷射两个维度（x轴、y轴）的电机负载，在一定程度上影响了喷射精度；

3、喷头组件整体相对较大，高度一致并列固定的多个喷头的设计方案，使得单个喷头的有效喷射空间减小，由于结构的复杂性和尺寸的限制，配置喷头的数量有限，且多个喷头单独配备传动设备，喷头和传动部件大部分为活动件，增加了安装难度，多个活动件同时运动容易产生振动，在一定程度上影响喷射精度。

cn206273588u公开了“一种带有多喷头自动转换系统的3d打印机”，该打印机采用喷头库技术，通过机械手机构实现喷头在喷头库工位与打印工位之间的切换，从而实现多喷头打印功能。该多喷头打印机虽然解决了上述多喷头装置占用空间大、活动空间有限等问题；但是却存在各喷头转换结构复杂，转换耗时长等问题。

cn206201484u公开的“一种多材料3d打印喷头”，cn206825936u公开的“一种多材料3d打印喷头”，此类打印喷头设置有多个进料通道，但仅有一个打印喷头（喷嘴），多个进料通道中的材料汇聚于一个打印喷头中，可以实现多材料打印。此种打印喷头在实现使用时，打印出来的最终材料不确定因素较多，材料成分较难进行调节且材料成分较为单一。

cn107866973a公开了“一种多工位聚合物熔体微滴堆叠3d打印装置”，该打印装置通过分流板可以将打印材料分流至不同的打印喷头，从而可实现多工位打印。但是该装置不能实现多材料打印。

因此，为了克服现有多喷头在宏/微多尺度、不同种类的多种材料混合喷射方面存在的不足和缺陷，本案发明人设计了一种多喷嘴喷头，力求实现一种多个喷喷嘴独立喷射或同时喷射等多种工况下的单（多）种材料喷涂。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种多喷嘴喷头，可实现多个喷嘴独立喷射或同时喷射等多种工况下的单（多）种材料喷涂，以满足喷射范围广、定位精度高、结构简单的多喷嘴喷射。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：

一种多喷嘴喷头，包括主体、芯轴、电机及多喷嘴结构；该主体为中空结构，该芯轴安装在该主体的中空腔内，在该主体与芯轴之间设有若干间隔设置的环槽，各环槽之间互不相通；该主体的外壁内设有若干通至主体上表面的溶液流入孔；该芯轴内设有若干通至芯轴下表面的溶液流出孔；所述电机的旋转轴与所述芯轴相连接；所述的多喷嘴结构固定安装在所述芯轴下方，其与芯轴同步旋转，该多喷嘴结构内设有若干喷嘴通道，该喷嘴通道的下方形成有喷嘴；所述溶液流入孔、环槽、溶液流出孔及喷嘴通道的数量相同，且一一依序相通，并组成若干溶液通道。

优选的，所述的多喷嘴结构可拆卸地安装在所述的芯轴下方。

优选的，所述的多喷嘴结构包括底座及喷嘴体，该底座内设有若干底座段喷嘴通道，该喷嘴体内设有若干喷头段喷嘴通道，各底座段喷嘴通道及喷头段喷嘴通道一一连接并共同构成所述的喷嘴通道，所述的喷头段喷嘴通道下方形成有所述的喷嘴。

优选的，所述的底座固定在所述芯轴上，该底座下方设有具有螺纹的连接口，所述的喷嘴体上方设有具有螺纹的连接凸台，两者通过螺纹可拆卸连接。

优选的，所述的环槽通过在所述主体的外壁内侧设置内环槽而形成；或者该环槽通过在所述芯轴的外周设置外环槽而形成；又或者该环槽包括设置在所述主体的外壁内侧的内环槽及设置在所述芯轴的外周的外环槽，所述的内环槽和与内环槽位置相对的外环槽共同组成一个所述的环槽。

优选的，所述的环槽包括设置在所述主体的外壁内侧的内环槽及与内环槽位置相对的设置在所述芯轴的外周的外环槽；该主体与芯轴之间设置有一芯轴套筒，该芯轴套筒与主体之间通过若干密封环实现各环槽之间的密封，且该芯轴套筒上相对于每个环槽位置至少设置有一个通孔，通过该通孔连通位置相对的主体上内环槽和芯轴上外环槽。

优选的，所述的主体和芯轴之间设置有两个轴承，两个轴承分别位于所述芯轴套筒的上下两端，且下方轴承的下方抵靠在所述多喷嘴结构的上表面，上方轴承的上方通过一轴承卡簧固定。

优选的，所述的主体包括本体及盖体；本体为筒状结构，其与盖体固定连接；所述的溶液流入孔同时设置在所述本体及盖体内，并开口于盖体上表面；所述的电机固定在盖体上方，其旋转轴穿过盖体与主体内部的芯轴相连接。

优选的，所述的电机旋转轴螺旋连接在一芯轴驱动轮上，该芯轴驱动轮与所述芯轴固定连接，所述电机旋转轴通过该芯轴驱动轮带动芯轴旋转。

采用上述方案后，本实用新型的喷头设有多喷嘴结构，该喷头主体内设有若干溶液通道，若干该溶液通道与多喷嘴结构上的若干喷嘴通道连接，通过多个喷嘴喷出，这样各喷嘴可设置独立的材料供给口及溶液通道，从而实现了多材料的喷射，该结构简化了传统多喷头机构的复杂性，操作简单，又可避免传统多喷头装置在喷头转换过程中出现的溶液供给管扭管和定位不准等诸多问题。

此外，还设有电机，该电机带动内部机构旋转使承载不同材料的喷嘴旋转至加工工位，完成不同的喷射材料更换，且采用外部固定内部旋转设计，使溶液输入口固定，而输出端以旋转方式进行喷涂材料更换，在保证溶液的传输前提下，有效解决了各喷嘴在转换过程中的扭管现象，解决多个喷嘴在转换过程中因扭管产生的诸多问题。

附图说明

图1是本实用新型所述多喷嘴喷头的立体爆炸图；

图2是本实用新型所述多喷嘴喷头的组合剖视图；

图3a、图3b及图3c是本实用新型所述多喷嘴喷头的芯轴剖视图、立体图及仰视图；

图4是本实用新型所述多喷嘴喷头的芯轴套筒示意图；

图5a及图5b是本实用新型所述多喷嘴喷头的底座俯视图及剖视图；

图6是本实用新型所述多喷嘴喷头的喷嘴体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。

本实用新型所揭示的是一种多喷嘴喷头，该多喷嘴喷头应用于微滴喷射设备中，如图1-2所示，为本实用新型的较佳实施例，该多喷嘴喷头1包括主体11、芯轴12、电机13以及多喷嘴结构14。所述的主体11为中空结构，所述的芯轴12安装在该主体11的中空腔111内，在该主体11与芯轴12之间设有若干间隔设置的环槽10，各环槽10之间互不相通。该主体11的外壁112内设有若干通至主体11上表面的溶液流入孔113，该溶液流入孔113的数量与所述环槽10数量相同，各溶液流入孔113下方一一与各环槽10相通。所述的芯轴12（配合图3a、图3b及图3c所示）内均布设有若干通至芯轴12下表面的溶液流出孔121，该溶液流出孔121的数量也与所述环槽10数量相同，各溶液流出孔121上方一一与各环槽10相通。所述电机13的旋转轴131与所述芯轴12相连接，当电机13启动时，其旋转轴131可带动芯轴12旋转，由于环槽10的设置，使一个溶液流入孔113始终与其对应的溶液流出孔121相通，从而在多喷嘴结构1内形成若干溶液通道，实现溶液的导流和传送。图中实施例，所述电机13的旋转轴131直接连接所述芯轴12并带动芯轴旋转，但也可以通过设置传动部件（例如电机旋转头连接主动轴），由传动部件连接电机与芯轴，通过传动部件由电机间接带动芯轴旋转。所述的多喷嘴结构14固定安装在所述芯轴12下方，与芯轴12同步旋转，其内设有若干一一与各溶液流出孔121相通的喷嘴通道141，该喷嘴通道141的下方形成有喷嘴142。该多喷嘴结构14的设置，可以使各喷嘴142方便加工成所需的微喷尺寸，从而可以达到微喷的效果。该多喷嘴结构14也可以可拆卸地安装在所述芯轴12下方，从而可以根据需求更换不同尺寸的喷嘴，以实现液滴不同直径的输出。上述结构在多喷嘴喷头1内部形成若干由溶液流入孔113、环槽10、溶液流出孔121及喷嘴通道141组成的溶液通道，各溶液通道互不相通，且由于环槽10的设置，不因芯轴12相对主体11的旋转而影响各溶液通道内溶液的导流与传送。

所述多喷嘴喷头1更为具体的，还可以包括如下结构：

所述的环槽10可以通过在所述主体11的外壁112内侧设置内环槽114而形成；该环槽10也可以通过在所述芯轴12的外周设置外环槽122而形成；又或者如图中实施例，同时在所述主体11和所述芯轴12设置位置相对的内环槽114和外环槽122，而由位置相对的所述内环槽114和外环槽122共同组成所述的环槽10。对于环槽10同时包括内环槽114和外环槽122的实施例，为了方便密封，所述的主体11与芯轴12之间可进一步设置有一芯轴套筒15，如图4所示，该芯轴12与芯轴套筒15可以采用过渡配合，该芯轴套筒15与所述主体11之间通过若干密封环16实现各环槽10之间的密封，且该芯轴套筒15上相对于每个环槽10位置至少设置有一个通孔151，通过该通孔151连通位置相对的主体11内环槽114和芯轴12外环槽122。并进一步的，为了方便安装该芯轴套筒15及方便所述芯轴12的旋转顺畅，所述主体11和芯轴12之间设置有两个轴承17，两个轴承17分别位于所述芯轴套筒15的上下两端，且下方轴承17的下方抵靠在所述多喷嘴结构14的上表面，上方轴承17的上方通过一轴承卡簧18固定于芯轴12上。

所述的电机13旋转轴131与所述芯轴12之间可以通过一芯轴驱动轮19相互连接，即该旋转轴131螺旋连接在该芯轴驱动轮19上，该芯轴驱动轮19又与该芯轴12固定连接，从而该电机旋转轴131通过该芯轴驱动轮19带动芯轴12旋转，该芯轴驱动轮19可以起到密闭和防尘的作用。

为了方便制造，并为了方便固定电机13，所述的主体11包括本体115及盖体116，本体115为筒状结构，其与盖体116固定连接。所述的溶液流入孔113同时设置在所述本体115及盖体116内，并开口于盖体116上表面。所述的电机13固定在盖体116上方，其旋转轴131穿过盖体116与主体11内部的芯轴驱动轮19或者芯轴12相连接。

为了方便喷嘴的更换，所述的多喷嘴结构14包括底座143（配合图5a及图5b所示）及喷嘴体144（配合图6所示），该底座143内设有若干底座段喷嘴通道145，该喷嘴体144内设有若干喷头段喷嘴通道146，各底座段喷嘴通道145及喷头段喷嘴通道146一一连接并共同构成所述的喷嘴通道141，所述的喷头段喷嘴通道146下方形成有所述的喷嘴142。所述的底座143设有锁孔147，通过锁孔147以螺钉锁在所述芯轴12的螺纹孔上，从而将底座143固定在所述芯轴12上（当然也可以通过焊接等其他固定方式）。为了方便芯轴12上内的各溶液流出孔121与所述喷嘴通道141一一对应，可以在所述的芯轴12和底座143的接触面上分别设置定位销孔123和定位销148。所述的底座143下方设有具有螺纹的连接口149，所述的喷嘴体144上方设有具有螺纹的连接凸台140，该喷嘴体144通过连接凸台140与底座143的连接口149螺纹连接在一起，从而方便更换具有不同尺寸的喷嘴142。

本实用新型所述的多喷嘴喷头1，采用固定的主体11，内部采用由伺服电机13的旋转轴131驱动芯轴12、多喷嘴结构14或者芯轴套筒15同步转动；又进一步的，主体11内的各溶液流入孔113和芯轴12内的各溶液流出孔121之间的贯通采用环形的环槽10（也可再配合芯轴套筒15上的通孔151）贯通，从而保证了内部在旋转过程中，溶液通道或各孔之间的贯通和传送。采用上述结构在进行喷射材料更换时，只需令伺服电机13控制内部机构旋转，使相应材料的溶液通道的喷嘴142旋转到加工位置即可，无需移动整个喷头1，即可实现喷射材料的更换，因此解决了现有技术因移动更换不同材料的喷头而导致的喷射精度不足的问题。

此外，本实用新型多喷嘴喷头可安装于微滴喷射设备的机械运动机构上进行多角度的喷射打印，增加喷头的喷涂范围，例如可安装于移动装置或者机械手上进行多方位角度的喷涂。

需要说明的是，本实用新型中所述的“连接”、“固定”、“安装”等表示两部件相互连接的用语，可以通过螺纹、螺钉、焊接或者另外设置连接部件进行连接，这些连接、固定或者安装结构是本领域常用结构，不再详细说明。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。