CN103332023A - 一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构 - Google Patents

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王全
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Abstract

本发明公开了一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，具有底座，所述底座上设置有两组独立的导丝机构，所述导丝机构包括出丝导管、从动轴、主动轴、导向块和步进电机；所述步进电机设置在底座顶部，其动力输出端设置有减速器；所述从动轴和主动轴对称设置在底座端面，其中主动轴与减速器相连；所述导向块设置在从动轴外部；所述出丝导管设置在导向块下方；所述出丝导管上端外部设置有导向管，下端外部设置有加热块，其底部出丝导管端口设置有出丝头。这种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构结构简单，成本低廉，出丝速度可控，采用双出丝头布局，在成型过程中可以同时使用不同规格不同成分不同颜色的棒状丝材，提高了成型效率。

Description

一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构
技术领域
 本发明涉及三维打印领域，尤其涉及一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构。
背景技术
三维打印技术始于上世纪90年代中期，根据打印材料和成型方式的不同，可以分为许多种类，其中熔融层积成型技术，即熔积式三维打印技术，由于具有结构简单，所使用材料易于获得，制造成本低廉等众多优点，被广泛使用。所谓熔积式三维打印技术，即是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维出丝头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。
目前的熔积式三维打印机只能控制三维出丝头的移动速度，而出丝头的出丝速度保持恒定，因此在成型过程中会出现材料堆积不均匀现象，特别是在拐角等移动速度发生变化的区域，材料堆积不均匀现象尤为严重。另外，熔积式三维打印机的出丝孔一般只有0.3～0.5mm，一旦所选用的材料中出现杂质就极易堵塞出丝孔，使出丝中断。除此之外，目前的熔积式三维打印机只具备一个出丝机构，如果在成型过程中需要使用不同的材料，则需要先停止成型进度，然后更换材料，最后重新进行成型，这就造成了成型效率低下的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，可实现材料堆积均匀、自动克服材料杂质问题且可以同时使用两种不同材料的熔积式三维打印机可调速双头出丝机构。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，具有底座，所述底座上设置有两组独立的导丝机构，所述导丝机构包括出丝导管、从动轴、主动轴、导向块和步进电机；所述步进电机设置在底座顶部，其动力输出端设置有减速器；所述从动轴和主动轴对称设置在底座端面，其中主动轴与减速器相连；所述导向块设置在从动轴外部；所述出丝导管设置在导向块下方；所述从动轴和主动轴上串联有相同的导向齿轮对和传动齿轮对，从动轴和主动轴上的导向齿轮对之间设置有间隙，传动齿轮对之间互相啮合；所述出丝导管上端外部设置有导向管，下端外部设置有加热块，所述加热块内设置有加热棒，其底部出丝导管端口设置有出丝头。
优选的，所述底座上与导向管对应的部位设置有风扇。
优选的，所述加热块内设置有温度传感器。
优选的，所述加热块底面设置有隔热片。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：这种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构结构简单，成本低廉，出丝速度可控，采用双出丝头布局，在成型过程中可以同时使用不同规格不同成分不同颜色的棒状丝材，提高了成型效率。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构结构示意图；
图2是图1中A-A的局部剖视图。
图中：1、底座；2、加热块；3、加热棒；4、出丝导管；5、导向管；6、风扇；7、从动轴；8、主动轴；9、导向齿轮对；10、传动齿轮对；11、导向块；12、棒状丝材；13、减速器；14、步进电机；15、温度传感器；16、出丝头；17、隔热片。
具体实施方式：
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：
图1所示一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，具有底座1，所述底座1上设置有两组独立的导丝机构，所述导丝机构包括出丝导管4、从动轴7、主动轴8、导向块11和步进电机14；所述步进电机14设置在底座1顶部，其动力输出端设置有减速器13；所述从动轴7和主动轴8对称设置在底座1端面，其中主动轴8与减速器13相连；所述导向块11设置在从动轴7外部；所述出丝导管4设置在导向块11下方；所述从动轴7和主动轴8上串联有相同的导向齿轮对9和传动齿轮对10，从动轴7和主动轴8上的导向齿轮对9之间设置有间隙，传动齿轮对10之间互相啮合；所述出丝导管4上端外部设置有导向管5，下端外部设置有加热块2，所述加热块2内设置有加热棒3，其底部出丝导管4端口设置有出丝头16，为了能够散热，所述底座1上与导向管5对应的部位设置有风扇6；为了能检测加热块2的温度，所述加热块2内设置有温度传感器15；为了不致使得已凝结的材料再度被融化，所述加热块2底面设置有隔热片17。
其具体工作方式如下，步进电机14启动，带动减速器13，减速器13带动主动轴8转动，主动轴8上的传动齿轮对10带动从动轴7上的传动齿轮对10转动，进而驱动导向齿轮对9转动，棒状丝材12通过导向块11引导，由导向齿轮对9将棒状丝材12送入出丝导管4内，此时加热棒3对加热块2加热，加热块2将出丝导管4内的棒状丝材12融化，最后由出丝头16出丝。为了实现出丝机构的运动速度和出丝速度均可调节，可以通过运动控制器改变对电机的脉冲输入数，从而控制电机的转速，进而可以控制出丝机构的出丝速度，达到出丝机构运动速度与出丝速度相匹配的目的，从根本上解决材料堆积不均匀的现；设置在步进电机14与主动轴8的减速器13，增加了主动轴8的扭矩，从而增强了导向齿轮对9对棒状丝材12的导向力，防止了棒状丝材9在传递过程中打滑，保证了出丝头16处出丝的连续性。
这种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构结构简单，成本低廉，出丝速度可控，采用双出丝头布局，在成型过程中可以同时使用不同规格不同成分不同颜色的棒状丝材12，提高了成型效率。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，其特征在于：具有底座（1），所述底座（1）上设置有两组独立的导丝机构，所述导丝机构包括出丝导管（4）、从动轴（7）、主动轴（8）、导向块（11）和步进电机（14）；所述步进电机（14）设置在底座（1）顶部，其动力输出端设置有减速器（13）；所述从动轴（7）和主动轴（8）对称设置在底座（1）端面，其中主动轴（8）与减速器（13）相连；所述导向块（11）设置在从动轴（7）外部；所述出丝导管（4）设置在导向块（11）下方；所述从动轴（7）和主动轴（8）上串联有相同的导向齿轮对（9）和传动齿轮对（10），从动轴（7）和主动轴（8）上的导向齿轮对（9）之间设置有间隙，传动齿轮对（10）之间互相啮合；所述出丝导管（4）上端外部设置有导向管（5），下端外部设置有加热块（2），所述加热块（2）内设置有加热棒（3），其底部出丝导管（4）端口设置有出丝头（16）。
2.根据权利要求1所述的熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，其特征在于：所述底座（1）上与导向管（5）对应的部位设置有风扇（6）。
3.根据权利要求1或2所述的熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，其特征在于：所述加热块（2）内设置有温度传感器（15）。
4.根据权利要求1或2所述的熔积式三维打印机可调速双头出丝机构，其特征在于：所述加热块（2）底面设置有隔热片（17）。
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