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专利号: 2022110313647
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 其他类不包含的食品或食料;及其处理
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通流截面动态缩放调节的打印头,其特征在于:包括驱动机构、幕瓣机构;

所述驱动机构采用电机减速器一体机与齿轮传动机构,

所述幕瓣机构为单层多片槽导引契合式,相对运动的三层结构组件依次是驱动销转盘、动瓣、导槽固定盘,所述驱动销转盘相对于所述导槽固定盘是同轴转动的;所述驱动机构使所述驱动销转盘发生旋转,所述驱动销转盘上N个均布的圆柱销在所述动瓣上导槽移动,并驱动N片所述动瓣沿所述导槽固定盘上均布导槽移动,从而形成正N边形的可缩放与封闭的通流截面,实现打印头通流面积的无级调节;所述正N边形的N为3‑24之间的正整数;

所述幕瓣机构的通流截面包括:正N边形的孔形、正N边形的笔尖孔形、正N边形多种分布小孔的孔形、正N边形错孔的孔形、正N边形错槽的孔形、正N边形错孔错槽的孔形、双流道正N边形的孔形、毛笔头式孔系销转盘的孔形;

所述驱动销转盘至少包括:销转盘(101)、孔系销转盘(102),

所述动瓣至少包括:滑块导槽动瓣(201)、方孔滑块导槽动瓣(202)、笔尖滑块导槽动瓣(203),

所述导槽固定盘至少包括:大孔导槽固定盘(301)、分布小孔导槽固定盘(302)、分布窄槽导槽固定盘(303)、分布小孔窄槽导槽固定盘(304);采用齿轮传动机构的驱动机构中,支架圆锥流道管(8)上端的螺纹与3D打印机连接,支架圆锥流道管(8)下端是圆锥孔,电机减速器一体机(12)固定在支架圆锥流道管(8)侧面水平支架上,主动齿轮(11)通过紧定螺钉固定在电机减速器一体机(12)输出轴上;与主动齿轮(11)啮合的从动齿轮(10)通过内孔定位固定在转动座筒(5),转动座筒(5)套在二个滚针轴承(7)上,二个滚针轴承(7)内圈之间设置有隔套(9),二个滚针轴承(7)装配在支架圆锥流道管(8)下端外圆面上;

或采用另一种行星轮传动的驱动机构中,法兰圆锥流道管(81)上端的螺纹与3D打印机连接,法兰圆锥流道管(81)下端是圆锥孔,电机减速器一体机(12)固定在支架转动座筒(51)的支架上,主动齿轮(11)通过紧定螺钉固定在电机减速器一体机(12)输出轴上;与主动齿轮(11)啮合的固定齿轮(1001)靠内孔定位固定在法兰圆锥流道管(81)上,支架转动座筒(51)套在二个滚针轴承(7)上,二个滚针轴承(7)内圈之间有隔套(9),二个滚针轴承(7)装配在法兰圆锥流道管(81)下端外圆面上;所述正N边形的孔形的幕瓣机构中,大孔导槽固定盘(301)固定在支架圆锥流道管(8)上,大孔导槽固定盘(301)的外圆柱上有环槽、装有密封垫圈(6),密封垫圈(6)在大孔导槽固定盘(301)和转动座筒(5)之间起密封作用,销转盘(101)固定在转动座筒(5)上,N块滑块导槽动瓣(201)均布在销转盘(101)和大孔导槽固定盘(301)之间,销转盘(101)上均布有N个圆柱销,销转盘(101)上的每个圆柱销均在一个滑块导槽动瓣(201)上的导槽中,滑块导槽动瓣(201)上的滑块部分在大孔导槽固定盘(301)上的导槽中,销转盘(101)与大孔导槽固定盘(301)保证同轴状态;销转盘(101)与转动座筒(5)之间有调节垫片(4),保证销转盘(101)、滑块导槽动瓣(201)、大孔导槽固定盘(301)相邻之间既有转动间隙又有对打印材料的密封作用;

或者所述正N边形多种分布小孔的孔形的幕瓣机构中,大孔导槽固定盘(301)固定在法兰圆锥流道管(81)上,大孔导槽固定盘(301)的外圆柱上有环槽、装有密封垫圈(6),密封垫圈(6)在大孔导槽固定盘(301)和支架转动座筒(51)之间起密封作用,孔系销转盘(102)固定在支架转动座筒(51)上,N块滑块导槽动瓣(201)均布在孔系销转盘(102)和大孔导槽固定盘(301)之间,孔系销转盘(102)上均布有N个圆柱销,转盘(1)上的每个圆柱销均在一个滑块导槽动瓣(201)上的导槽中,滑块导槽动瓣(201)上的滑块部分在大孔导槽固定盘(301)上的导槽中,孔系销转盘(102)与大孔导槽固定盘(301)保证同轴状态;孔系销转盘(102)与支架转动座筒(51)之间有调节垫片(4),保证孔系销转盘(102)、滑块导槽动瓣(201)、大孔导槽固定盘(301)相邻之间既有转动间隙又有对打印材料的密封作用。

2.如权利要求1所述的通流截面动态缩放调节的打印头,其特征在于:所述正N边形的笔尖孔形的幕瓣机构中,大孔导槽固定盘(301)固定在支架圆锥流道管(8)上,大孔导槽固定盘(301)的外圆柱上有环槽、装有密封垫圈(6),密封垫圈(6)在大孔导槽固定盘(301)和转动座筒(5)之间起密封作用,销转盘(101)固定在转动座筒(5)上,N块笔尖滑块导槽动瓣(203)均布在销转盘(101)和大孔导槽固定盘(301)之间,销转盘(101)上均布有N个圆柱销,每个圆柱销均在一个笔尖滑块导槽动瓣(203)上的导槽中,笔尖滑块导槽动瓣(203)上的滑块部分在大孔导槽固定盘(301)上的导槽中,销转盘(101)与大孔导槽固定盘(301)保证同轴状态;销转盘(101)与转动座筒(5)之间有调节垫片(4),保证销转盘(101)、笔尖滑块导槽动瓣(203)、大孔导槽固定盘(301)相邻之间既有转动间隙又有对打印材料的密封作用;

其中,笔尖滑块导槽动瓣(203)上相对滑动的一侧接触面垂直连接一块横截面为四边形的竖板,横截面为四边形的竖板从销转盘(101)中间大孔中向下伸出,从而形成缩放的正N边形笔尖。

3.如权利要求1所述的通流截面动态缩放调节的打印头,其特征在于:所述双流道正N边形的孔形,仅在支架圆锥流道管(8)孔内增加了一个流道,通过定位圆弧T型内流道管(13)上端的菱形法兰的圆弧侧面,与支架圆锥流道管(8)台阶圆弧面间隙配定位,支架圆锥流道管(8)和定位圆弧T型内流道管(13)共同安装在3D打印机上。

4.如权利要求1所述的通流截面动态缩放调节的打印头,其特征在于:所述毛笔头式孔系销转盘孔形的幕瓣机构中,即在孔系销转盘(102)上,细塑料管(1023)粘接在毛笔头式孔系销转盘(102)的小孔里,起固定作用的丝状物(1021)嵌入孔系销转盘(102)上端面环槽和穿过小孔、并进行编织或粘接,同时将各种笔毛(1022)粘接固定在丝状物(1021)和细塑料管(1023)上,并在孔系销转盘(102)外径上开环槽,用丝状物(1021)将各种笔毛(1022)绑紧,细塑料管(1023)里供应墨汁到各种笔毛1022间隙中。

5.一种利用权利要求1所述通流截面动态缩放调节的打印头的打印方法,其特征在于:

包括孔缩放面积,X、Y、Z三轴运动,以及打印材料流量或挤出压力共五个参数;孔缩放面积参数,与X、Y、Z三轴运动参数、以及打印材料流量或挤出压力参数这四个参数中的任意一个、或者任意二个、或者任意三个、或者四个参数的协同控制方法,形成二联控、三联控、四联控、五联控下的打印方法;同时,根据打印材料特性和打印结构特点,所述打印方法还与所述打印头结构与参数优化相结合。

6.如权利要求5所述的通流截面动态缩放调节的打印头的打印方法,其特征在于:所述通流截面选择所述正N边形多种分布小孔的孔形,即选用孔系销转盘(102),通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴运动参数的三联控,或者通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴运动参数、以及打印材料流量或挤出压力参数的四联控;孔系销转盘(102)上的分布小孔流墨汁实现毛笔的书画效果;

或者选用所述毛笔头式孔系销转盘(102),通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴运动参数的三联控,或者通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴、Z轴运动参数的四联控,或者通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴运动参数、以及打印材料流量或挤出压力参数的四联控,既实现毛笔的书画效果、又不用添加墨汁。

7.如权利要求5所述的通流截面动态缩放调节的打印头的打印方法,其特征在于:蛋糕裱花图案的精度要求低,通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴运动参数的三联控,或者通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴、Z轴运动参数的四联控,或者通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴运动参数、以及打印材料流量或挤出压力参数的四联控,或者通过孔缩放面积参数和X轴、Y轴、Z轴运动参数、以及打印材料流量或挤出压力参数的五联控;构造图案、文字的标准化、系列化程序,高效率、个性化、艺术性地实现裱花加工。

8.通流截面动态缩放调节的打印头、打印方法加工的加工件,其特征在于:使用权利要求1‑4任一项所述的通流截面动态缩放调节的打印头,以及权利要求5‑7任一项所述的打印方法制成。