一种打印头喷嘴组件及3D打印系统的制作方法

本技术：
属于3d打印技术领域，具体涉及一种打印头喷嘴组件及3d打印系统。

背景技术：

现有的3d打印设备的加热腔的温度测量方法很原始，难以精确测量目标打印物体表面的实际实时温度，目前更先进的测量方法是在喷嘴周围设置一些测温头，由于和目标打印物体的上表面接近，所以能取得相对比较准确的温度消息，但是依然不是实际实时的表面温度。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种打印头喷嘴组件及3d打印系统。

为解决上述技术问题，本申请具有如下构成：

一种打印头喷嘴组件，包括：喷嘴以及非接触式红外测温探头，所述喷嘴用于喷射一喷射物至目标打印物体表面，所述非接触式红外测温探头设置在所述喷嘴的外侧周围，其中，所述非接触式红外测温探头实时监控目标打印物体表面特定区域的温度。

作为进一步地改进，所述非接触式红外测温探头的设置数量为至少一个，其沿周向设置在所述喷嘴的外侧周围。

作为进一步地改进，所述非接触式红外测温探头沿周向均匀设置在所述喷嘴的外侧周围。

作为进一步地改进，所述非接触式红外测温探头通过一固定块安装在所述喷嘴上。

作为进一步地改进，所述非接触式红外测温探头设有一弯折部，所述弯折部向所述喷嘴设置方向弯折设置。

作为进一步地改进，所述特定区域的覆盖面积大于所述喷嘴上的开孔垂直映射至所述特定区域上的映射面积。

3d打印系统，包括上述的打印头喷嘴组件。

作为进一步地改进，当所述非接触式红外测温探头安装在所述3d打印系统中的板壁架构上时，所述非接触式红外测温探头还配置有移动机构，其中，所述移动机构与控制单元连接。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请适用于熔融喷射堆积成型原理的3d打印系统，可以实时精确监测和控制3d打印过程中最关键位置的温度，满足3d打印过程的精确控制打印区域表面温度的要求，可以有效提高3d打印的效率速度和产量；本申请中的非接触式红外测温探头可不受遮挡，不受打印头喷嘴运动的影响。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本申请打印头喷嘴组件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。

如图1所示，本实施例打印头喷嘴组件，包括：喷嘴10以及非接触式红外测温探头20，所述喷嘴10用于喷射一喷射物至目标打印物体表面，所述非接触式红外测温探头20设置在所述喷嘴10的外侧周围，其中，所述非接触式红外测温探头20实时监控目标打印物体表面特定区域的温度。

其中，所述非接触式红外测温探头20与喷嘴10的上述安装方式，可以使得所述非接触式红外测温探头20与喷嘴10同时运动并实时监控喷嘴10下方目标打印物体上表面的小范围区域的实际精确温度。

在本实施例中，上述特定区域包括但不限于圆斑，其中，该特定区域的具有形状并不会对本申请的保护范围造成限定。

其中，该特定区域为与所述喷嘴10正下方相对的目标打印物体的表面的区域。

进一步地，在本实施例中，所述特定区域的覆盖面积大于所述喷嘴10上的开孔垂直映射至所述特定区域上的映射面积，该设置方式可保证喷射物被喷嘴10喷射至目标打印物体表面时，所接触的目标范围都能够被实时监控其表面温度，以满足3d打印过程中打印材料对温度的要求。

所述非接触式红外测温探头20的设置数量为至少一个，其沿周向设置在所述喷嘴10的外侧周围。优选地，所述非接触式红外测温探头20沿周向均匀设置在所述喷嘴10的外侧周围。其中，所述非接触式红外测温探头20周向均匀布设方式，可以保证对目标打印物体表面的特定区域进行多点测量和多点监控，以寻求实时监控数据的准确性。

其中，所述非接触式红外测温探头20通过一固定块30安装在所述喷嘴10上。其中该固定块30亦替换为固定板、固定条等结构，其只要符合能够将所述非接触式红外测温探头20固定安装在所述喷嘴10上即可。其中，所述非接触式红外测温探头20能够跟随所述喷嘴10一起进行运动，这样能有效地保证实时温度监控区域始终覆盖喷嘴10打印范围。

更重要地是，所述非接触式红外测温探头20设有一弯折部21，所述弯折部21向所述喷嘴10设置方向弯折设置。该弯折部21的设置方式，能够保证所述非接触式红外测温探头20实时监控到设置在所述喷嘴10的正下方的目标打印物体的表面温度。

本申请还提出了3d打印系统，包括上述的打印头喷嘴组件。

其中，在该3d打印系统中，所述非接触式红外测温探头20亦可按照上述设置方式，将所述非接触式红外测温探头20设置在所述喷嘴10的外侧周围，其中，所述非接触式红外测温探头20对目标打印物体表面的特定区域进行实时的温度监控。

当然，所述非接触式红外测温探头20亦可有其他方式，如，当所述非接触式红外测温探头20安装在所述3d打印系统中的板壁架构上时，所述非接触式红外测温探头20还配置有移动机构，其中，所述移动机构与控制单元连接。

其中，该移动机构可以至少包括两个自由度方向上的调节，通过该移动机构控制该非接触式红外测温探头20的测温点监测位置，运动轨迹同样使用打印数据来进行规划，配合打印头的运动轨迹来取得实时精确温度数据

当然，当该非接触式红外测温探头20安装在所述3d打印系统中的板壁架构上时，其可监控整个打印区域的上表面温度。其中，该非接触式红外测温探头20与控制中心连接，其实时监测的温度信息可以实时反馈给控制中心。

本申请采用非接触式红外线测温技术来实时监控目标打印物体上表面特定区域的温度，可以是监控整个打印物体上表面的温度，也可以用点测温的方式来监控喷嘴10喷射物即将喷射抵达的目标打印物体上表面的特定小范围区域的精确温度，使用点测温的话就需要使用打印数据来规划这个测温点的移动轨迹来配合打印头喷嘴10的移动轨迹。

本申请适用于熔融喷射堆积成型原理的3d打印系统，可以实时精确监测和控制3d打印过程中最关键位置的温度，满足3d打印过程的精确控制打印区域表面温度的要求，可以有效提高3d打印的效率速度和产量；本申请中的非接触式红外测温探头20可不受遮挡，不受打印头喷嘴10运动的影响。综上，本申请具有广阔的市场应用前景。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

技术特征：

1.一种打印头喷嘴组件，其特征在于，包括：喷嘴以及非接触式红外测温探头，所述喷嘴用于喷射一喷射物至目标打印物体表面，所述非接触式红外测温探头设置在所述喷嘴的外侧周围，其中，所述非接触式红外测温探头实时监控目标打印物体表面特定区域的温度。

2.根据权利要求1所述的打印头喷嘴组件，其特征在于，所述非接触式红外测温探头的设置数量为至少一个，其沿周向设置在所述喷嘴的外侧周围。

3.根据权利要求2所述的打印头喷嘴组件，其特征在于，所述非接触式红外测温探头沿周向均匀设置在所述喷嘴的外侧周围。

4.根据权利要求1所述的打印头喷嘴组件，其特征在于，所述非接触式红外测温探头通过一固定块安装在所述喷嘴上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的打印头喷嘴组件，其特征在于，所述非接触式红外测温探头设有一弯折部，所述弯折部向所述喷嘴设置方向弯折设置。

6.根据权利要求1至4任一项所述的打印头喷嘴组件，其特征在于，所述特定区域的覆盖面积大于所述喷嘴上的开孔垂直映射至所述特定区域上的映射面积。

7.3d打印系统，其特征在于，包括如权利要求1至6所述的打印头喷嘴组件。

8.根据权利要求7所述的3d打印系统，其特征在于，当所述非接触式红外测温探头安装在所述3d打印系统中的板壁架构上时，所述非接触式红外测温探头还配置有移动机构，其中，所述移动机构与所述3d打印系统的控制单元连接。

技术总结
本申请公开了一种打印头喷嘴组件及3D打印系统，该打印头喷嘴组件包括：喷嘴以及非接触式红外测温探头，所述喷嘴用于喷射一喷射物至目标打印物体表面，所述非接触式红外测温探头设置在所述喷嘴的外侧周围，其中，所述非接触式红外测温探头实时监控目标打印物体表面特定区域的温度。该3D打印系统，包括上述的打印头喷嘴组件。本申请适用于熔融喷射堆积成型原理的3D打印系统，可以实时精确监测和控制3D打印过程中最关键位置的温度，满足3D打印过程的精确控制打印区域表面温度的要求，可以有效提高3D打印的效率速度和产量；本申请中的非接触式红外测温探头可不受遮挡，不受打印头喷嘴运动的影响。

技术研发人员：金晴宇
受保护的技术使用者：麦递途医疗科技(上海)有限公司
技术研发日：2020.03.23
技术公布日：2020.06.09