CN105459394B - 三维物体成型的进料机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维物体成型的进料机构，至少包括：一架体、一传动组、一致动模块、一摆动单元及一控制单元。该控制单元具有一感应器。该进料机构安装在具有打印机构与线材匣的三维打印机上，在该线材匣的线材馈入该架体上的通道而顶抵起该摆动单元时，该感应器感应该摆动单元而产生一感应信号，使该控制单元依据该感应信号控制该致动模块来驱动该传动组，使该传动组顺畅的将该线材馈送至该打印机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种打印机，尤其是涉及一种具有三维物体成型的打印机(3Dprinting)。
背景技术
三维(3D)打印技术是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆栈累积的方式来印制三维物体。以三维打印技术解决过去传统的机械加工切削或钻孔技术等工艺来完成产品的模型制造。
以熔融沉积式(fused deposition modeling，FDM)的三维打印装置为例，其通常是将热塑性材料馈入一打印机构内加热熔融后，再由该打印机构挤出并逐层涂布于立体打印装置的基座上，以待其冷却硬化后成型，并以此逐层形成立体对象。
具体而言，目前市售的熔融沉积式三维打印机具有一开放式或半开放式的机体，于该机体的内部配置有一三维的移动机构，该三维的移动机构的导杆上安装有一打印机构(打印头或打印喷头)，而打印所使用的热塑性材料可以线材的形式，而通过线材匣则安装在机体的外部，再将线材匣的线材拉至于该打印机构上。在打印机构进行打印的过程中，该打印机构会通过感应元件确认线材已定位进入打印机构时，使启动马达驱动打印机构馈送线材进行三维物体成型打印。
然而由于打印机构上所使用的感应元件属于遮末式的感应元件，而且三维打印机所使用打印的线材有些属于半透明状，因此会导致感应元件产生感应错误，再加上打印机构与安装于机体外部的线材匣之间有一段距离，因此常常会导致进料结构的马达在传送线材时，产生不顺畅现象，致使线材无法有效传送至打印机构上，造成三维打印成型物体的质量降低。
发明内容
有鉴于此，为了解决传动打印基构的进料结构馈送线材不顺畅问题。本发明于打印机构及线材匣之间，增设有一组进料机构，使三维打印机的线材传送更加顺畅。
本发明提供一种三维物体成型的进料机构，以将三维打印机的线材匣的线材传送至打印机构上，至少包括：一架体、一传动组、一致动模块、一摆动单元及一控制单元。
架体，该架体上具有一通道，该通道连通该打印机构与该线材匣。
传动组，固接于该架体上的该通道上。
致动模块，以固接于架体上，用以驱动该传动组。
摆动单元，枢设于该通道邻近该线材匣的端口。
控制单元，固定安装于该架体上，该控制单元上具有一感应器，且该控制单元电性耦接该致动模块与该感应器，其中，当该线材匣的线材进入通道而顶抵起该摆动单元时，该感应器感应该摆动单元位移而产生一感应信号，使该控制单元依据该感应信号控制该致动模块驱动该传动组将该线材馈送至该打印机构。
在本发明的一实施例中，该致动模块上具有至少一马达，该马达上具有一传动轴。
在本发明的一实施例中，还包括一承载板与架体固接，该承载板上具有多个固定孔，该些固定孔相邻有一通孔，该通孔相邻有一组接孔，以螺丝穿过其两个固定孔，使该马达固接于该承载板上，在该马达固接后，该马达的传动轴穿过该通孔。
在本发明的一实施例中，该架体固接于该承载板上，该架体上具有两个相对称支撑部，该支撑部上具有多个固接孔，该固接孔对应该承载板两侧边缘上的固定孔，以螺丝固接。
在本发明的一实施例中，该两个支撑部之间具有一梁部，该通道设于该梁部上，该通道具有一开放式通道及一封闭式通道，该开放式通道两侧壁上具有一枢接部，该枢接部以枢接该摆动单元，该摆动单元一端上具有一枢接杆，该枢接杆以枢接在该枢接部上，使该摆动单元一端下摆至该开放式通道中。
在本发明的一实施例中，该梁部上具有一固接部，该固接部以固接该控制单元。
在本发明的一实施例中，该传动组由一固定座、一主动滚轮及一从动滚轮组成，该固定座固接于该致动模块的承载板上，其上具有一组接部，该组接部上具有一对应该承载板的组接孔的穿孔，以螺丝穿过该穿孔与该承载板的组接孔组接，使该固定座固接于该承载板上。
在本发明的一实施例中，该组接部上具有一凸出部，该凸出部上具有一枢接轴，该枢接轴上具有一沟槽，该沟槽组接有一C形扣环的固定片，该从动滚轮以枢接于该枢接轴上。
在本发明的一实施例中，该主动滚轮以组接于该致动模块的马达的传动轴上，并与该从动滚轮相对应配置，该主动滚轮上具有一环的橡胶层。
在本发明的一实施例中，该传动组的该主动滚轮及该从动滚轮位于该架体上的通道的开放式通道及该封闭式通道之间。
在本发明的一实施例中，该从动滚轮为v型滚轮或v型皮带滚轮。
在本发明的一实施例中，该控制单元包含有一电路板及电性连结在该电路板上的该感应器，该感应器具有一座体，该座体上具有一凹槽，该凹槽的两侧壁上具有一感应元件，该电路板上具有对应该架体固接的穿孔，使该电路板固接于该架体上。
在本发明的一实施例中，该电路板固接在架体上时，该感应器的凹槽位于该通道的开放式通道上方，该开放式通道上的该摆动单元受线材顶抵起而位移一偏移量至该感应器的凹槽中，被该感应元件感应产生该感应信号。
在本发明的一实施例中，该摆动单元为不透光材质。
附图说明
图1是本发明的进料机构分解示意图；
图2是本发明的进料机构组合外观示意图；
图3是本发明的进料机构另一视角组合外观示意图；
图4是本发明的进料机构上剖视示意图；
图5是本发明的进料机构侧剖视示意图；
图6是本发明的进料机构使用状态示意图；
图7是本发明的进料机构的线材传送动作上视示意图；
图8是本发明的进料机构的线材传送动作侧视示意图。
附图标记
10：进料机构 1：致动模块
11：马达 111：传动轴
12：螺丝 2：传动组
21：固定座 211：组接部
2111：穿孔 212：凸出部
213：枢接轴 214：沟槽
215：固定片 22：主动滚轮
221：橡胶层 23：从动滚轮
3：架体 31：支撑部
311：固接孔 312：螺丝
32：梁部 33：通道
331：开放式通道 3311：枢接部
332：封闭式通道 34：摆动单元
341：枢接杆 35：固接部
36：承载板 361：固定孔
362：通孔 363：组接孔
4：控制单元 41：电路板
411：穿孔 412：螺丝
42：感应器 421：座体
422：凹槽 423：感应元件
20：三维打印机 201：框架
202：输送管 203：打印机构
204：线材匣 205：线材
具体实施方式
关于本发明的技术内容及详细说明，现配合附图说明如下：
请参照图1～3，为本发明的进料机构分解、组合外观及另一视角组合外观，以及图4的进料机构上剖视与图5的进料机构侧剖视示意图。如图所示：本发明的三维物体成型的进料机构10，至少包括：一致动模块1、一传动组2、一架体3及一控制单元4。
该致动模块1以固接于该架体3的承载板36上，该致动模块1具有至少一马达11，该马达11上具有一传动轴111。
该传动组2固接于架体3的通道33上，该传动组2由一固定座21、一主动滚轮22及一从动滚轮23组成。该固定座21固接于该承载板36上，该固定座21上具有一组接部211，该组接部211上具有一对应组接孔363的穿孔2111，以螺丝2112穿过该穿孔2111与该承载板36的组接孔363组接，使该固定座21固接于该承载板36上。该组接部211上具有一凸出部212，该凸出部212上具有一枢接轴213，该枢接轴213上具有一沟槽214，该沟槽214组接有一C形扣环的固定片215。该主动滚轮22以组接于该马达11的传动轴111上，该主动滚轮22上具有一环的橡胶层221，使该橡胶层221与被传动物体(图中未示)接触，以带动被传动物体传送。该从动滚轮23以枢接于该枢接轴213上，并与该主动滚轮22相对应配置，再以该固定片215组接于该沟槽214上，在该从动滚轮23于该枢接轴213滚动时不会松脱。在本附图中，该从动滚轮23为v型滚轮或v型皮带滚轮。
该架体3上固接有一承载板36，该承载板36上具有多个固定孔361，该些固定孔361相邻有一通孔362，该通孔362相邻有一组接孔363。以螺丝12穿过其两个固定孔361，使该马达11固接在该承载板36上，同时使该马达1的传动轴111穿过该通孔362，与该主动滚轮22组接。另外，该架体3上具有两个相对称支撑部31，该支撑部31上具有多个固接孔311，该固接孔311对应该承载板36两侧边缘上的固定孔361，以螺丝312锁固。该两个支撑部31之间具有一梁部32，该梁部32上至少具有一通道33，该通道33具有一开放式通道331及一封闭式通道332，该传动组2的该主动滚轮22及该从动滚轮23位于该开放式通道331及该封闭式通道332之间(如图4所示)；另外，于该开放式通道331两侧壁上具有一枢接部3311，该枢接部3311以枢接一摆动单元34，使该摆动单元34枢设该通道邻近线材匣(图中未示)的端口，该摆动单元34一端上具有一枢接杆341，该枢接杆341以枢接在该枢接部3311上，使该摆动单元34一端下摆至该开放式通道331中(如图5所示)。另外，于该梁部32上具有一固接部35，该固接部35以固接该控制单元4。在本附图中，为了避免有些线材匣的线材因光线穿透可能造成感应误动作，该摆动单元为不透光材质。
该控制单元4包含有一电路板41及一电性连结在电路板41上的感应器42。该感应器42具有一座体421，该座体421上具有一凹槽422，该凹槽422的两侧壁上具有一感应元件423。该电路板41上具有对应该固接部35的穿孔411，以螺丝412穿过该穿孔411将电路板41固接于该架体3的梁部32上。在该电路板41固接在梁部32时，该感应器42的凹槽422位于该开放式通道331上方。在本附图中，该感应元件423为遮末式感应元件。
请参照图6～8，为本发明的进料机构使用状态及进料机构的线材传送动作上视与侧视示意图。如图所示：本发明的进料机构10安装于该三维打印机20的框架201内部，该进料机构10的封闭式通道332一端连接一输送管202与三维打印机20的打印机构203连结。
当三维打印机20在运用时，该线材匣204安装于三维打印机20的框架201外侧，将线材匣204的线材205由开放式通道331一侧入口馈入后，在该线材205馈入到开放式通道331内部顶抵起该摆动单元34时，使该摆动单元34位移一偏移量到该感应器42的座体421的凹槽422中时，该摆动单元34遮末了该感应元件423的光后，使该控制单元4的感应元件423产生了感应信号输出，由该控制单元4输出信号驱动该致动模块1，使该致动模块1的马达11驱动该传动组2的主动滚轮22转动而带动线材205传送，此时该从动滚轮33也随该线材205被传送而转动，因此可以将线材205馈送到封闭式通道432中，在由该封闭式通道432经输送管202馈至该打印机构203上。
借由上述的进料机构10安装于该打印机构203与线材匣204之间，使该线材205可以顺畅的传至该打印机构203上，不会引影响到打印机构203的打印动作。
进一步，在于本发明的进料机构10上除了致动模块1外，其它的构件如传动组2、架体3及控制单元4皆可设于该打印机构203上，在该控制单元4的感应器元件423感应到线材205时，该控制单元4输出控制信号来驱动打印机构203上的该致动模块(图中未示)，该打印机构203上的该致动模块即驱动该传动组2将线材205馈送至打印机构203上进行三维物品打印。
上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。
Claims (15)
1.一种三维物体成型的进料机构，其特征在于，以将三维打印机的线材匣的线材馈送至打印机构上，所述进料机构包括：
一架体，所述架体上具有一通道，所述通道连通所述打印机构与所述线材匣；
一传动组，固接于所述架体上的所述通道上；
一致动模块，以固接于架体上，用以驱动所述传动组；
一摆动单元，枢设于所述通道邻近所述线材匣的端口；
一控制单元，固定安装于所述架体上，所述控制单元上具有一感应器，且所述控制单元电性耦接所述致动模块与所述感应器，其中，当所述线材匣的线材进入通道而顶抵起所述摆动单元时，所述感应器感应所述摆动单元位移而产生一感应信号，使所述控制单元依据所述感应信号控制所述致动模块驱动所述传动组将所述线材馈送至所述打印机构。
2.根据权利要求1所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述致动模块上具有至少一马达，所述马达上具有一传动轴。
3.根据权利要求2所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，还包括一承载板与架体固接，所述承载板上具有多个固定孔，所述固定孔相邻有一通孔，所述通孔相邻有一组接孔，以螺丝穿过其两个固定孔，使所述马达固接于所述承载板上，在所述马达固接后，所述马达的传动轴穿过所述通孔。
4.根据权利要求3所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述架体固接于所述承载板上，所述架体上具有两个相对称支撑部，所述支撑部上具有多个固接孔，所述固接孔对应所述承载板两侧边缘上的固定孔，以螺丝固接。
5.根据权利要求4所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述两个支撑部之间具有一梁部，所述通道设于所述梁部上，所述通道具有一开放式通道及一封闭式通道，所述开放式通道两侧壁上具有一枢接部，所述枢接部以枢接所述摆动单元，所述摆动单元一端上具有一枢接杆，所述枢接杆以枢接在所述枢接部上，使所述摆动单元一端下摆至所述开放式通道中。
6.根据权利要求5所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述梁部上具有一固接部，所述固接部以固接所述控制单元。
7.根据权利要求5所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述传动组由一固定座、一主动滚轮及一从动滚轮组成，所述固定座固接于所述致动模块的承载板上，其上具有一组接部，所述组接部上具有一对应所述承载板的组接孔的穿孔，以螺丝穿过所述穿孔与所述承载板的组接孔组接，使所述固定座固接于所述承载板上。
8.根据权利要求7所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述组接部上具有一凸出部，所述凸出部上具有一枢接轴，所述枢接轴上具有一沟槽，所述沟槽组接有一C形扣环的固定片，所述从动滚轮以枢接于所述枢接轴上。
9.根据权利要求8所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述主动滚轮以组接于所述致动模块的马达的传动轴上，并与所述从动滚轮相对应配置，所述主动滚轮上具有一环的橡胶层。
10.根据权利要求9所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述传动组的所述主动滚轮及所述从动滚轮位于所述架体上的通道的开放式通道及所述封闭式通道之间。
11.根据权利要求10所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述从动滚轮为v型滚轮。
12.根据权利要求11所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述v型滚轮为v型皮带滚轮。
13.根据权利要求1所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述控制单元包含有一电路板及电性连结在所述电路板上的所述感应器，所述感应器具有一座体，所述座体上具有一凹槽，所述凹槽的两侧壁上具有一感应元件，所述电路板上具有对应所述架体固接的穿孔，使所述电路板固接于所述架体上。
14.根据权利要求13所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述电路板固接在架体上时，所述感应器的凹槽位于所述通道的开放式通道上方，所述开放式通道上的所述摆动单元受线材顶抵起而位移一偏移量至所述感应器的凹槽中，被所述感应元件感应产生所述感应信号。
15.根据权利要求1所述的三维物体成型的进料机构，其特征在于，所述摆动单元为不透光材质。
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