CN104260340A - 一种3d打印机外部接料装置及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种3D打印机外部接料装置，主要包括接料器、物料夹持器、修料器、温度传感器，接料器使用导热材料，为中心带圆形接料孔的方形结构，并以圆孔直径方向接料器分为可分离的前后两部分，每部分的外侧均连接电磁线圈可对原料进行高温融化。工作过程中，首先将接料器前后两部分分离，将原料放入圆形接料孔凹槽内，然后将接料器前后两部分粘合，电磁线圈通高频电流感应加热融化两端物料，然后切断电磁线圈电源冷却，待温度传感器检测温度接近冷却温度后，将接好的原料放入修料器并从另一端将原料接头抽出，从而将原料接头修整光滑，从而避免了原料连接段会被卡料的可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印机外部接料装置，属于三维打印技术领域。
背景技术
3D打印机，是数字化增材技术经过几十年发展后的逐渐走向民用市场的技术成果。其推广不仅意味着科技的进步，更为工业制造概念增添了新的内涵，有着广阔的发展前景。3D打印机利用不同的材料打印立体模型，打印的物料种类繁多，例如塑料、橡胶等。在工作过程中，物料在喷头内以电加热的方式被加热到熔融状态，喷头按照一定的路径出丝，喷出的熔融状丝材黏结到工作台上，每加工完一层，工作台下降一层的高度，反复逐层沉积，直至完成一个3D模型的打印。这就面临一个问题：如果余料不足以支持完整个模型的话，中途打印就会中断，影响打印工作的连续性，这样使得3D打印机工作效率降低。
发明内容
本发明对现有技术所存在的问题，提出了一种3D打印机外部接料装置及其实现方法。主要目的就是当打印物料不足时，在不影响当前打印机工作的同时，将备用物料与现有物料连接，从而不间断的完成整个打印过程。
本发明采取的技术方案为：一种3D打印机外部接料装置，主要包括接料器、物料夹持器、修料器、温度传感器，所述两个物料夹持器安装在接料器左右两侧滑轨上，并可以在滑轨上自由滑动，温度传感器安装在接料器表面，修料器的通孔内部安装内环直径与打印物料直径相同的圆环形削刀并固定安装在一号物料夹持器与接料器中间。
所述接料器使用不锈钢材料，接料器分为可分离的接料器后半部分和接料器前半部分，两部分的外侧均连接电磁线圈可对接料器感应加热，从而将物料进行高温融化，两部分粘合后可形成接料孔，接料器前半部分固定在横向固定板上，后半部分通过预紧弹簧固定在纵向固定板上，纵向固定板上安装接料器卡扣。
一号物料夹持器、二号物料夹持器通过夹持器预紧弹簧分别固定在两端固定板上，在接料器处于非工作状态时，两个物料夹持器通过夹持器预紧弹簧分别固定在滑轨上，并使得夹持器预紧弹簧缩紧，接料器前后两部分分离，接料器后半部分通过接料器卡扣卡住，现有物料的末端通过一号物料夹持器后放入接料孔凹槽内，同样备用物料前端通过二号物料夹持器后放入接料孔凹槽内，两头对接，接料器卡扣松开，接料器前后两部分在预紧弹簧的作用下压紧，电磁线圈通高频电流感应加热融化两端物料，当温度传感器检测温度达到打印物料熔化温度时，接料孔内的物料融化，将固定在滑轨上的一号物料夹持器和二号物料夹持器松开，由于夹持器预紧弹簧的作用使得一号物料夹持器和二号物料夹持器同时将两段打印物料向接料器内部压紧以保证两段物料充分融合，然后切断电磁线圈电源使物料冷却，待温度传感器检测温度接近冷却温度时，打开接料器前后两部分及两个物料夹持器，同时将接好的物料放入修料器并从一端将物料接头抽出，从而将物料接头修整光滑，避免了物料连接段会被卡料的可能。
本发明可以通过自动控制系统实现上述功能。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明的一个效果在于，通过一种3D打印机外部接料装置，当打印物料不足时，在不影响当前打印机工作的同时，将备用物料与现有物料连接，从而不间断的完成整个打印过程，也可以将多段打印余料连接后重新投入使用，避免浪费。
本发明的一个效果在于，工作中的打印物料的输送力带动已接好的打印物料连接段通过修料器，这样可以将由于在接料器中冷却时接料器前后两部分粘合不够十分紧密所造成的凸起印记进行修整，从而避免了物料连接段会被卡料的可能。
附图说明
图1是本发明中3D打印机外部接料装置结构示意图；
图2是本发明中接料孔中放料示意图；
图3是本发明中修料器平视图。
附图中，各标号所代表的部件：1、接料器后半部分 2、接料器前半部分 3、接料器卡扣 4、接料器预紧弹簧 5、电磁线圈 6、温度传感器 7、一号夹持器 8、二号夹持器 9、修料器 10、滑轨 11、横向固定板 12、纵向固定板 13、现有打印物料 14、备用打印物料 15、接料孔 16、一号物料夹持器紧固螺栓 17、二号物料夹持器紧固螺栓 18、修料器紧固螺栓 19、削刀 20、夹持器预紧弹簧 21、一号夹持器卡扣 22、二号夹持器卡扣 23、两端固定板 24、通孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的介绍。
如图1所示为本发明的3D打印机外部接料装置结构示意图，该外部接料装置主要包括接料器、温度传感器(6)、一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)、修料器(9)，所述一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)安装在接料器左右两侧滑轨(10)上，并可以在滑轨(10)上自由滑动，修料器(9)固定安装在一号物料夹持器(7)与接料器中间，温度传感器(6)安装在接料器表面。
所述接料器使用不锈钢材料，接料器中心带有接料孔(15)，接料孔(15)为直径与打印物料直径相同的圆形通孔，接料器以接料孔(15)直径方向分为可分离的前后两部分，每部分的外侧均连接电磁线圈(5)可对接料器感应加热，从而将物料进行高温融化，接料器前半部分(2)固定在横向固定板(11)上，后半部分(1)通过预紧弹簧固定在纵向固定板(12)上。
所述修料器(9)的通孔(24)内安装削刀(19)，形削刀(19)为圆环形，其内环直径与打印物料直径相同。
所述接料器后半部分(1)通过接料器预紧弹簧(4)与纵向固定板(12)连接，纵向固定板(12)上安装接料器卡扣(3)，接料器前后两部分分离时，并将接料器后半部分(1)通过接料器卡扣(3)卡住，接料器预紧弹簧(4)缩紧。
所述一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)通过夹持器预紧弹簧(20)分别固定在两端固定板(23)上，在接料器处于非工作状态时，通过固定在滑轨(10)上的一号夹持器卡扣(21)、二号夹持器卡扣(22)将一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)的位置固定在滑轨(10)上，并将夹持器预紧弹簧(20)缩紧；一号物料夹持器(7)上装有一号物料夹持器紧固螺栓(16)、二号物料夹持器(8)上装有二号物料夹持器紧固螺栓(17)、将修料器(9)上装有修料器紧固螺栓(18)。
本发明的3D打印机外部接料装置实现方法如下：
步骤1：将接料器前后两部分分离，并将接料器后半部分(1)通过接料器卡扣(3)卡住，接料器预紧弹簧(4)缩紧；
第2步：将现有打印物料(13)的末端通过一号物料夹持器(7)后放入接料孔(15)凹槽内，将备用打印物料(14)的前端通过二号物料夹持器(8)后放入接料孔(15)凹槽内，两头对接；
第3步：将接料器卡扣(3)松开，接料器前后两部分在接料器预紧弹簧(4)的作用下压紧；
第4步：将一号物料夹持器紧固螺栓(16)和二号物料夹持器紧固螺栓(17)拧紧，分别将现有打印原料(13)、备用打印原料(13)夹紧；
第5步：将电磁线圈(5)通高频电流感应加热融化两端物料，当温度传感器(6)检测温度达到打印物料熔化温度时，接料孔(15)内的物料融化；
第6步：将固定在滑轨(10)上的一号夹持器卡扣(21)、二号夹持器卡扣(22)取走，由于夹持器预紧弹簧(20)的作用使得一号物料夹持器(7)和二号物料夹持器(8)同时将两段打印物料向接料器内部压紧以保证两段物料充分融合；
第7步：两段物料充分融合后切断电磁线圈(5)电源冷却，待温度传感器(6)检测温度接近冷却温度时，打开接料器前后两部分及两个物料夹持器，现有物料(13)与备用物料(14)连接完毕；
第8步：将修料器(9)扣住第7步得到打印物料连接部分的靠近现有物料(13)一端，拧紧修料器紧固螺栓(18)，然后从另一端将打印物料连接部分抽出，在圆形削刀(19)的作用下将物料接头修整光滑，从而避免了物料连接段会被卡料的可能。
Claims (8)
1.一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，包括接料器、一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)、修料器(9)、滑轨(10)，所述接料器分为可分离的接料器后半部分(1)和接料器前半部分(2)，滑轨(10)安装在接料器左右两侧，一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)分别安装在两侧滑轨(10)上，并可以在滑轨(10)上自由滑动，修料器(9)固定安装在一号物料夹持器(7)与接料器中间；
修料器(9)内部安装削刀(19)。
2.如权利要求1所述的一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，接料器后半部分(1)和接料器前半部分(2)粘合后可形成接料孔(15)。
3.如权利要求1所述的一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，修料器(9)内部削刀(19)的内径尺寸与3D打印机打印原料的尺寸相同。
4.如权利要求1所述的一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，接料器后半部分(1)通过接料器预紧弹簧(4)与纵向固定板(12)连接，纵向固定板(12)上安装接料器卡扣(3)，接料器前半部分(2)固定在横向固定板(11)上。
5.如权利要求1所述的一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)通过夹持器预紧弹簧(20)分别固定在两端固定板(23)上。
6.如权利要求1所述的一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，在接料器处于非工作状态时，所述一号物料夹持器(7)、二号物料夹持器(8)的位置通过固定在滑轨(10)上的一号夹持器卡扣(21)、二号夹持器卡扣(22)固定在滑轨(10)上，夹持器预紧弹簧(20)缩紧。
7.如权利要求1所述的一种3D打印机外部接料装置，其特征在于，所述接料器表面安装有温度传感器(6)。
8.一种3D打印机外部接料装置的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：
步骤1：将接料器前后两部分分离，并将接料器后半部分(1)通过接料器卡扣(3)卡住，接料器预紧弹簧(4)缩紧；
第2步：将现有打印原料(13)的末端通过一号物料夹持器(7)后放入接料孔(15)凹槽内，将备用打印原料(14)的前端通过二号物料夹持器(8)后放入接料孔(15)凹槽内，两头对接；
第3步：将接料器卡扣(3)松开，接料器前后两部分在接料器预紧弹簧(4)的作用下压紧；
第4步：一号物料夹持器紧固螺栓(16)和二号物料夹持器紧固螺栓(17)分别将现有打印原料(13)、备用打印原料(13)夹紧；
第5步：将电磁线圈(5)通高频电流感应加热融化两端物料，当温度传感器(6)检测温度达到打印原料熔化温度时，接料孔(15)内的原料融化；
第6步：将固定在滑轨(10)上的一号夹持器卡扣(21)、二号夹持器卡扣(22)取走，由于夹持器预紧弹簧(20)的作用使得一号物料夹持器(7)和二号物料夹持器(8)同时将两段打印原料向接料器内部压紧以保证两段原料充分融合；
第7步：两段原料充分融合后切断电磁线圈(5)电源冷却，待温度传感器(6)检测温度接近冷却温度时，打开接料器前后两部分及两个物料夹持器，现有原料(13)与备用原料(14)连接完毕；
第8步：修料器(9)夹紧第7步得到的打印原料连接部分靠近现有原料(13)的一端，然后从另一端将打印原料连接部分抽出，在削刀(19)的作用下将原料接头修整光滑，从而避免了原料连接段会被卡料的可能。
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