本實用新型涉及3D打印機產品技術領域，特指一種3D打印頭的插頭連接器以及與之配合的打印頭。

背景技術：
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3D打印機(簡稱3D打印機)在這幾年得到飛速的發展，現有3D打印機在工作前首先需要利用計算機進行建模，然后將建成的3D模型進行分層的“切片”處理，然后自下而上逐層“打印”每層切片，從而最終形成與所建模型相同的3D產品。根據這一原理，目前的3D打印技術主要采用以下方式，即熱熔材料噴涂打印方式。該打印方式的原理與傳統的噴墨打印機原理類似，所不同的是，這種3D打印機所使用的“墨水”為一種熱熔材料，比如熱熔蠟、熱熔膠。通過打印機構將熔融的熱熔材料噴涂在打印平臺上，進行逐層的“打印”，當熱熔材料被噴涂出來后，其將迅速的固化。經過不斷的逐層“打印”，最終形成所需要的3D物體。

為了便于送料，目前的3D打印材料通制作成線材，見圖1所示，目前的3D打印機的打印頭5的內部設置有一條供打印線材50進入的通道，通道自打印頭5的頂端開設，并貫穿打印頭5。同時，在打印頭5內設置有加熱裝置51，打印線材50自打印頭5的頂端插入通道后，經過加熱裝置3熔融后，由通道的出口擠出。作為原材料的打印線材50一般為熱熔膠線，所以為了便于打印線材50的輸送，通常需要采用一個輸送管道52，該輸送管道52連接在打印頭5上，打印線材50通過輸入管道52進入通道內。

另外，由于打印頭5內加熱裝置51采用電加熱裝置，所以打印頭5需要與外部電源連接。目前，打印頭5與外部電源進行連接的方式仍采用導線連接，見圖2所示，這是目前一款常見的3D打印機用打印頭6，該打印頭6自其頂部設置有一個插槽61，輸送打印線材的輸送管道端部插接配合于該插槽61中，而打印頭6的電源連接方式采用類似的方式，其是在打印頭6的頂部開設有一個導線進入的導線孔62，外部電源輸入導線通過導線孔62進入打印頭6內部，為打印頭6內部的加熱裝置以及可能設置的相關電路供電。這種結構帶來的不便就是：在3D打印過程中，由于打印頭6需要在三維空間移動，打印頭6拖曳一條電源線是會對打印作業形成妨礙的，所以目前許多生產廠家均對打印頭的供電方式進行了不斷的設計，例如見圖2所示，可以在打印頭6的下方設置導電接觸片63，當把打印頭6放置在打印機械臂的云臺上時，該導電接觸片63將與打印機械臂云臺上對應的電極接觸連接，外部電源的輸入導線沿打印機械臂設置，并與云臺上對應的導電電極連接，從而實現對打印頭6的供電。

本發明人也針對以上問題，經過不斷改進，提出了以下技術方案。

技術實現要素：
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本實用新型所要解決的第一個技術問題就在于克服現有技術所存在的不足，提供一種3D打印頭的插頭連接器，該插頭連接器將打印線材與電源線一起結合起來，形成一個可與3D打印頭插拔配合的插頭連接器，從而同時實現對3D打印頭的線材輸送和供電。

為解決上述第一個技術方案，本實用新型采用了以下技術方案：該3D打印頭的插頭連接器包括：插頭部、管道部以及貫穿插頭部和管道部的打印線材管道，打印線材通過打印線材管道穿過管道部和插頭部后伸出，于所述的管道部上設置有電源線，電源線的末端伸入插頭部內，于所述的插頭部表面設置有第一電極，所述的電源線與該第一電極形成導電連接。

進一步而言，上述技術方案中，所述的插頭部和管道部固定連接；所述的插頭部上形成有可與打印頭上連接插槽連接的連接結構。

進一步而言，上述技術方案中，所述插頭部上的連接結構采用以下任意一種：螺紋連接、卡扣連接、卡嵌連接、過盈配合連接。

進一步而言，上述技術方案中，所述的電源線直接被包覆成型在管道部的內壁；或者，所述的電源線直接固定在管道部；或者，所述的管道部還設置有電源線管道，所述的電源線通過電源線管道引入到插頭部處。

進一步而言，上述技術方案中，所述的插頭部上設置有用于卡嵌連接的卡凸，該卡凸采用導電材料制作，所述的電源線末端與卡凸導電連接，該卡凸作為第一電極。

進一步而言，上述技術方案中，所述的第一電極呈環形設置于插頭部上。

本實用新型所要解決的第二個技術問題就在于提供一種與上述3D打印頭的插頭連接器配合的打印頭。

為解決上述第二個技術方案，本實用新型采用了以下技術方案：該打印頭內設置有供打印線材進入的通道，于所述的打印頭內還設置有加熱裝置，打印線材通過加熱裝置加熱熔融后由位于通道末端的噴口擠出，所述打印頭于通道進口處設置有一與插頭連接器中插頭部配合的連接插槽，于所述的連接插槽處設置有可與插頭連接器導電連接的第二電極，該第二電極與加熱裝置電性連接。

進一步而言，上述技術方案中，所述的連接插槽上設置有與所述的插頭連接器插頭部上形成有可與打印頭上連接插槽連接的連接結構。

進一步而言，上述技術方案中，所述連接插槽上的連接結構采用以下任意一種：螺紋連接、卡扣連接、卡嵌連接、過盈配合連接。

進一步而言，上述技術方案中，所述的第二電極位于連接插槽內壁。

本實用新型采用上述技術方案后，將為打印頭供電的電源線與輸送打印線材的管道結合起來，合并為一個具有雙重功效的插頭連接器，不僅裝配方便，并且減少打印頭工作時的羈絆，進一步簡化3D打印機打印頭的結構。

附圖說明：

圖1是現有一款3D打印機的結構示意圖；

圖2是現有另一款3D打印機的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例一的立體圖；

圖4是本實用新型實施例一的立體分解圖；

圖5是本實用新型實施例一的剖視圖；

圖6是本實用新型實施例一中插頭連接器的主視圖；

圖7是本實用新型實施例二插頭連接器的示意圖；

圖8是本實用新型實施例三插頭連接器中管道部橫截面示意圖；

圖9是本實用新型實施例四插頭連接器中管道部橫截面示意圖；

圖10是本實用新型實施例五插頭連接器中管道部橫截面示意圖。

具體實施方式：

下面結合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。

見圖3-6所示，這是本實用新型的具體實施例一，本實用新型包括一種3D打印機用的打印頭1，以及與該打印頭1配合使用的插頭連接器4。該插頭連接器4與打印頭1之間采用可插拔的活動連接，并且該插頭連接器將同時實現對打印線材2和電源線3的同時傳輸。

所述的打印頭1內設置有供打印線材2進入的通道100，通道100自打印頭1頂部貫穿至其底部，沿通道100、在打印頭1內依次設置散熱裝置11、加熱裝置12。打印線材2進入通道100后，通過加熱裝置12加熱變熔融，最后由通道100的末端的噴口101擠出。

在打印頭1的頂部、通道100的上端口處設置有一個連接插槽10，該連接插槽10將與本實用新型中的插頭連接器4插接配合，實現打印線材2和電源線3與打印頭1之間的傳輸。

所述的連接插槽10與插頭連接器4之間采用可插拔的活動連接，這種連接結構可采用以下任意一種結構：

1、螺紋連接：在連接插槽10和插頭連接器4上分別設置對應的內螺紋、外螺紋，二者通過螺紋連接方式進行配合固定；

2、卡扣連接：在插頭連接器4上設置相應的彈性卡鉤，在連接插槽10上設置與彈性卡頭配合的卡槽，通過彈性卡鉤與卡槽的卡扣連接實現連接插槽10與插頭連接器4之間的固定配合。

3、卡嵌連接：在插頭連接器4上設置相應的凸起，在連接插槽10上與凸起對應的卡嵌槽，通過凸起與卡嵌槽之間的配合實現插頭連接器與連接插槽10之間的固定連接。

4、過盈配合連接：顧名思義，就至直接利用插頭連接器與連接插槽10之間配合公差，實現二者過盈配合緊固。

本實施例一采用了是卡嵌配合，其結構如下，連接插槽10主體呈圓形，在其兩側壁上自傷而下開設有一個呈“L”形的卡嵌槽102。參見圖4所示，所述的插頭連接器4包括：插頭部41、管道部42，其中插頭部41的主體呈與連接插槽10對應的圓柱形，并且在其表面設置有卡凸411。當插頭部41與連接插槽10連接時，插頭部41插入連接插槽10內，卡凸411首先沿卡嵌槽102的縱向槽體插入，當插入到底后，再旋轉插頭部41，從而令卡凸411進入卡嵌槽102的橫向槽體內，從而實現連接插槽10與插頭連接器4的連接。

上述結構實現了插頭連接器4與打印頭1之間的機械連接，二者時間的電性連接方式如下：在插頭連接器4的表面設置有第一電極71，在連接插槽10內壁設置有第二電極72。該第二電極72將與打印頭1內的電路板73連接，為打印頭1內的加熱裝置或者電路板、及其他電氣原件供電。當插頭連接器4與連接插槽10連接配合后，第一電極71與第二電極72相互接觸，從而實現導電連接。本實施例一中，采用的具體連接方式如下：

打印頭1內，靠近連接插槽10卡嵌槽102的位置設置第二電極72；插頭連接器4的卡凸411作為第一電極71，當插頭連接器4的插頭部41進入卡嵌槽102的橫向槽體內后，作為第一電極71的卡凸411與打印頭1內的第二電極72連接，從而實現插頭連接器4與打印頭1之間的電性連接。

本實用新型中插頭連接器4包括：插頭部41、管道部42以及貫穿插頭部41和管道部42的打印線材管道40，打印線材2通過打印線材管道40穿過管道部42和插頭部41后伸出，于所述的管道部42內設置電源線3。于所述的插頭部41上設置有第一電極51，所述的電源線5與該第一電極51形成導電連接。如前面所述，插頭部41表面設置有卡凸411，該卡凸411不僅作為與連接插槽10卡嵌配合的連接元件，其同時也作為插頭連接器4中的第一電極。

管道部42采用塑膠材料制作，電源線3可以直接被包覆設置在管道部42的內壁中，見圖6所示，電源線3直接被包覆在管道部42的內壁中，電源線3隨管道部42伸入到插頭41內，電源線3的末端可采用焊接的方式焊接在卡凸411的內壁，從而實現外部電源通過電源線3與作為第一電極71的卡凸411導通。

上述實施例一工作時，將插頭連接4插入打印頭1的連接插槽10內，當插頭部41插入連接插槽10內，通過卡凸411與卡嵌槽102配合實現固定連接，同時作為第一電極71的卡凸411與打印頭1內的第二電極72接觸，從而實現插頭連接器4與打印頭1之間的電性連接，外部電源將通過電源線3、第一電極71、第二電極72為打印頭1內的電路板73供電，電路板73將為加熱裝置12等相關電氣元件供電。與此同時，打印線材管道40末端正好與連接插槽10內的通道100對接，實現打印線材2的進入。

上述實施例一中，第一電極71至直接通過卡凸411實現，本實用新型也可采用其他結構實現插頭連接器4與打印頭1之間的電性連接。見圖7所示，本實施例二中，所述的第一電極71呈環形設置于插頭部41的表面。與上述實施例一相同，電源線3通過管道部42伸入到插頭41內后，電源線3的末端可采用焊接的方式焊接環形第一電極71的內壁。同樣的，在連接插槽10內壁對應第一電極71的位置設置第二電極72。這種結構借鑒了目前常用的耳機插頭的方式，將插頭連接器4看做耳機插頭，在其插頭部41的表面設置環形的第一電極71，將連接插槽10看做耳機插孔，其內部不同高度設置有與第一電極71對應的第二電極72，當插頭部41插入連接插槽10內后，第一電極71與對應的第二電極72接觸，從而實現電性連接。

當然，相對簡單的第一電極71與第二電極72的連接方式為：在插頭部41表面直接設置導電片(例如彈性導電片)作為第一電極，在連接插槽10內對應位置設置相應的導電片作為第二電極，當插頭部41與連接插槽10插接配合后，兩個導電片對應接觸，形成導電連接。這種方式存在的不足就是需要設置防呆結構，以確保插頭部41與連接插槽10之間對位準確，確保兩個導電片可以順利接觸。

見圖8所示，這是本實用新型實施例三中插頭連接器4中管道部42橫截面示意圖。本實施例三中是在管道部42內設置有兩個通道，其中一個作為供打印線進入的打印線材管道40，另一個是作為共電源線3進入的電源線管道421，電源線3可直接通過電源線管道421穿入，并伸入到插頭部41內。使用時，當插頭部41與連接插槽10采用任意一種連接方式連接后，打印線材管道40與打印頭1內的通道100對應對接，打印線材2由打印線材管道40穿出后，直接進入通道100內。電源線3由電源線管道421穿出后，通過焊接的方式與插頭部41表面的環形第二電極72焊接。

本實施例三是直接在管道部42內開設兩條通道，其也可采用其他結構，見圖9所示，本實施例四中，管道部42由兩部分構成，其中第一部分內設置打印線材管道40，第二部分內設置電源線管道421，然后通過熱融合、或者膠水粘接、或者再包覆成型的方式將第一部分和第二部分固定在一起。

見圖10所示，本實施例五采用了一種相對簡單的結構，將電源線3直接通過固定件422(例如束線、固定環等)綁縛在管道部42上，這種方式同樣可以實現本實用新型的目的。當然，采用這種方式時，電源線3應采用漆包線，避免電線裸露造成觸電。

另外，上述所有實施例中，所述的第一電極71、第二電極72的數量通常為兩個，所述的電源線3通常為兩根，以分別對應電源的正負極。

本實用新型采用上述技術方案后，將為打印頭1供電的電源線3與輸送打印線材的管道結合起來，合并為一個具有雙重功效的插頭連接器，不僅裝配方便，并且不會打印頭工作時的羈絆，進一步簡化3D打印機打印頭的結構。

當然，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并非來限制本實用新型實施范圍，凡依本實用新型申請專利范圍所述構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括于本實用新型申請專利范圍內。