CN107538745A - 一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3d打印机领域，特别涉及一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，包括机壳、自适应式双料切换装置和喷头，自适应式双料切换装置包括蜗杆、电机和两个送料机构，蜗杆与电机的输出轴柔性传动连接，两个所述送料机构均包括有传动齿轮、压紧轮和滑轮架，滑轮架的下端安装有压紧弹簧，在弹簧力的作用下使得滑轮架绕定轴旋转以将压紧轮向传动齿轮的方向移动，其中至少要一个送料结构的下端安装有联动杆，该联动杆的前端设有供蜗杆下端穿过的穿孔，本发明的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，能够保证了在打印机工作时主打印丝耗尽时，备用打印丝能够无缝接替打印工作，从而保证了3D打印过程的高质量和不间断。
Description
技术领域
本发明涉及3d打印机领域，特别涉及一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置。
背景技术
3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品，逐层打印的方式来构造物体的技术，3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。
目前3d打印中最常见的问题就是打印的时候原料供应的中断，会导致打印质量的低下，现在很多打印机带断料提醒功能，但也仅仅时提示运料用完，因此有必要涉及一种保证打印时不断料的打印机挤料装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够在主料用完时自动切换到备用原料的3d打印机挤料装置。
为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：
一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，包括机壳、设置在该机壳内的自适应式双料切换装置和安装在机壳底部的喷头，所述自适应式双料切换装置包括有竖直设置的蜗杆、驱动蜗杆旋转的电机和两个设置在蜗杆两侧的送料机构，所述蜗杆与电机的输出轴柔性传动连接，两个所述送料机构均包括有与蜗杆传动连接的传动齿轮、压紧轮和可绕固定轴线旋转的滑轮架，所述滑轮架的下端安装有压紧弹簧，该压紧弹簧的一端与机壳内侧壁相抵，在弹簧力的作用下使得滑轮架绕定轴旋转以将压紧轮向传动齿轮的方向移动，其中至少要一个送料结构的下端安装有联动杆，该联动杆的前端设有供蜗杆下端穿过的穿孔。
优选的，所述电机的输出轴竖直向下贯穿机壳顶部并伸向机壳内部，蜗杆的上端通过万向节与电机的输出轴传动连接，传动齿轮通过贯穿传动齿轮的齿轮转轴与机壳固定连接，传动齿轮的轴线与齿轮转轴的轴线重合。
优选的，所述滑轮架的下端水平设有安置压紧弹簧的容纳槽，所述压紧弹簧水平设置在容纳槽内并且压紧弹簧的两端分别与机壳内侧壁和容纳槽内侧相抵。
优选的，所述联动杆与滑轮架下端靠近蜗杆的一侧固定连接，供蜗杆下端穿过的穿孔设置在联动杆远离滑轮架的一端，所述蜗杆的轴线与联动杆的轴线垂直。
优选的，所述滑轮架上端设有一个贯穿滑轮架的固定转轴，滑轮架的中部设有一个在压紧弹簧的作用下与传动齿轮相抵触的动滑轮，所述固定转轴的轴线与固定轴线重合，动滑轮和传动齿轮的轴线均与固定轴线平行，固定转轴、动滑轮和传动齿轮的轴线均与蜗杆的轴线垂直。
优选的，所述机壳内侧壁上设有供固定转轴和齿轮转轴插接配合的轴套。
优选的，所述机壳、滑轮架和联动杆上均设有供打印丝通过的原料通孔。
优选的，所述动滑轮的轮槽覆盖有一层防滑胶，所述动滑轮的边缘处设有防止打印丝滑出的环形凸缘。
优选的，所述机壳的底部设有两个供打印丝通向喷头内的入料孔。
有益效果：本发明的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，在打印机工作时，主打印丝先通过安装有联动杆的滑轮架上的原料通孔，再经过入料孔进入喷头内进行热熔打印，在打印丝经过传动齿轮和动滑轮之间时使滑轮架将压紧弹簧压缩，并使得滑轮架绕着固定转轴旋转一定的角度，从而滑轮架带动联动杆拉动蜗杆，将原本与另一个传动齿轮啮合的蜗杆以万向节为转动中心向联动杆的位移方向移动，并与联动杆上方的传动齿轮啮合，从而在电机与蜗杆的柔性传动作用下使蜗杆带动第一涡轮旋转输送主打印丝，同时由于滑轮架旋转了一定角度使压紧弹簧发生形变，因此蜗杆始终保持一个联动杆位移方向的反向推力，当主打印丝耗尽时，压紧弹簧的形变恢复并释放反向推力，在联动杆的推动下蜗杆以万向节为中心向另一侧的传动齿轮靠近并与该传动齿轮啮合，从而在电机的柔性传动作用下蜗杆带动该传动齿轮旋转输送备用打印丝，从而实现主打印丝和备用打印丝的双料无缝切换，该发明能够保证了在打印机工作时主打印丝耗尽时，备用打印丝能够无缝接替打印工作，从而保证了3D打印过程的高质量和不间断。
附图说明
图1所示为本发明的立体结构示意图；
图2所示为本发明的立体结构分解图；
图3所示为本发明的平面剖视图；
附图标记说明：机壳1，轴套1a，电机2，万向节2a，蜗杆2b，传动齿轮3，滑轮架3a，压紧弹簧3b，动滑轮3c，环形凸缘3d，固定转轴3e，联动杆3f，容纳槽3g，齿轮转轴3h，穿孔3i，原料通孔4，喷头5，入料孔6，打印丝7。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：
参照图1至图3所示的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，包括机壳1、设置在该机壳1内的自适应式双料切换装置和安装在机壳1底部的喷头5，所述自适应式双料切换装置包括有竖直设置的蜗杆2b、驱动蜗杆2b旋转的电机2和两个设置在蜗杆2b两侧的送料机构，所述蜗杆2b与电机2的输出轴柔性传动连接，两个所述送料机构均包括有与蜗杆2b传动连接的传动齿轮3、压紧轮和可绕固定轴线旋转的滑轮架3a，所述滑轮架3a的下端安装有压紧弹簧3b，该压紧弹簧3b的一端与机壳1内侧壁相抵，在弹簧力的作用下使得滑轮架3a绕定轴旋转以将压紧轮向传动齿轮3的方向移动，其中至少要一个送料结构的下端安装有联动杆3f，该联动杆3f的前端设有供蜗杆2b下端穿过的穿孔3i，也可以每个送料机构上都安装有一个联动杆3f，但是会对压紧弹簧3b的劲度系数要求较高，因此不作为优选项，一个联动杆3f使结构更加简单。
所述电机2的输出轴竖直向下贯穿机壳1顶部并伸向机壳1内部，蜗杆2b的上端通过万向节2a与电机2的输出轴传动连接，传动齿轮3通过贯穿传动齿轮3的齿轮转轴3h与机壳1固定连接，传动齿轮3的轴线与齿轮转轴3h的轴线重合，通过万向节2a使蜗杆2b无论在哪一侧均能与电机2柔性传动连接并带动传动齿轮3旋转。
所述滑轮架3a的下端水平设有安置压紧弹簧3b的容纳槽3g，所述压紧弹簧3b水平设置在容纳槽3g内并且压紧弹簧3b的两端分别与机壳1内侧壁和容纳槽3g内侧相抵，压紧弹簧3b提供压紧力保证了输送打印丝7能够顺利的进行，同时输送打印丝7时会压缩压紧弹簧3b，在打印丝7耗尽时压紧弹簧3b恢复产生推力带动蜗杆2b以万向节2a为中心移动。
所述联动杆3f与滑轮架3a下端靠近蜗杆2b的一侧固定连接，供蜗杆2b下端穿过的穿孔3i设置在联动杆3f远离滑轮架3a的一端，所述蜗杆2b的轴线与联动杆3f的轴线垂直，该穿孔3i套设在蜗杆2b的底部，在联动杆3f位移的时候带动蜗杆2b移动。
所述滑轮架3a上端设有一个贯穿滑轮架3a的固定转轴3e，滑轮架3a的中部设有一个在压紧弹簧3b的作用下与传动齿轮3相抵触的动滑轮3c，所述固定转轴3e的轴线与固定轴线重合，动滑轮3c和传动齿轮3的轴线均与固定轴线平行，固定转轴3e、动滑轮3c和传动齿轮3的轴线均与蜗杆2b的轴线垂直，传动齿轮3带动动滑轮3c转动输送打印丝7为很成熟的现有技术。
所述机壳1内侧壁上设有供固定转轴3e和齿轮转轴3h插接配合的轴套1a，将传动齿轮3和滑轮架3a稳定的安装在机壳1内。
所述机壳1、滑轮架3a和联动杆3f上均设有供打印丝7通过的原料通孔4，打印丝7通过原料通孔4进入机壳1内并被送料机构输送至喷头5上方并准备进入喷头5内热熔。
所述动滑轮3c的轮槽覆盖有一层防滑胶，所述动滑轮3c的边缘处设有防止打印丝7滑出的环形凸缘3d，防滑胶增加摩擦力提高了输送打印丝7的效率，环形凸缘3d避免了打印丝7从传动齿轮3和动滑轮3c之间滑落。
所述机壳1的底部设有两个供打印丝7通向喷头5内的入料孔6，打印丝7通过入料孔6进入喷头5内热熔进行打印工作。
工作原理：在打印机工作时，主打印丝7先通过安装有联动杆3f的滑轮架3a上的原料通孔4，再经过入料孔6进入喷头5内进行热熔打印，在打印丝7经过传动齿轮3和动滑轮3c之间时使滑轮架3a将压紧弹簧3b压缩，并使得滑轮架3a绕着固定转轴3e旋转一定的角度，从而滑轮架3a带动联动杆3f拉动蜗杆2b，将原本与另一个传动齿轮3啮合的蜗杆2b以万向节2a为转动中心向联动杆3f的位移方向移动，并与联动杆3f上方的传动齿轮3啮合，从而在电机2与蜗杆2b的柔性传动作用下使蜗杆2b带动第一涡轮旋转输送主打印丝7，同时由于滑轮架3a旋转了一定角度使压紧弹簧3b发生形变，因此蜗杆2b始终保持一个联动杆3f位移方向的反向推力，当主打印丝7耗尽时，压紧弹簧3b的形变恢复并释放反向推力，在联动杆3f的推动下蜗杆2b以万向节2a为中心向另一侧的传动齿轮3靠近并与该传动齿轮3啮合，从而在电机2的柔性传动作用下蜗杆2b带动该传动齿轮3旋转输送备用打印丝7，从而实现主打印丝7和备用打印丝7的双料无缝切换。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作出任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：包括机壳(1)、设置在该机壳(1)内的自适应式双料切换装置和安装在机壳(1)底部的喷头(5)，所述自适应式双料切换装置包括有竖直设置的蜗杆(2b)、驱动蜗杆(2b)旋转的电机(2)和两个设置在蜗杆(2b)两侧的送料机构，所述蜗杆(2b)与电机(2)的输出轴柔性传动连接，两个所述送料机构均包括有与蜗杆(2b)传动连接的传动齿轮(3)、压紧轮和可绕固定轴线旋转的滑轮架(3a)，所述滑轮架(3a)的下端安装有压紧弹簧(3b)，该压紧弹簧(3b)的一端与机壳(1)内侧壁相抵，在弹簧力的作用下使得滑轮架(3a)绕定轴旋转以将压紧轮向传动齿轮(3)的方向移动，其中至少要一个送料结构的下端安装有联动杆(3f)，该联动杆(3f)的前端设有供蜗杆(2b)下端穿过的穿孔(3i)。
2.根据权利要求1所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述电机(2)的输出轴竖直向下贯穿机壳(1)顶部并伸向机壳(1)内部，蜗杆(2b)的上端通过万向节(2a)与电机(2)的输出轴传动连接，传动齿轮(3)通过贯穿传动齿轮(3)的齿轮转轴(3g)与机壳(1)固定连接，传动齿轮(3)的轴线与齿轮转轴(3g)的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述滑轮架(3a)的下端水平设有安置压紧弹簧(3b)的容纳槽(3g)，所述压紧弹簧(3b)水平设置在容纳槽(3g)内并且压紧弹簧(3b)的两端分别与机壳(1)内侧壁和容纳槽(3g)内侧相抵。
4.根据权利要求1所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述联动杆(3f)与滑轮架(3a)下端靠近蜗杆(2b)的一侧固定连接，供蜗杆(2b)下端穿过的穿孔(3i)设置在联动杆(3f)远离滑轮架(3a)的一端，所述蜗杆(2b)的轴线与联动杆(3f)的轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述滑轮架(3a)上端设有一个贯穿滑轮架(3a)的固定转轴(3e)，滑轮架(3a)的中部设有一个在压紧弹簧(3b)的作用下与传动齿轮(3)相抵触的动滑轮(3c)，所述固定转轴(3e)的轴线与固定轴线重合，动滑轮(3c)和传动齿轮(3)的轴线均与固定轴线平行，固定转轴(3e)、动滑轮(3c)和传动齿轮(3)的轴线均与蜗杆(2b)的轴线垂直。
6.根据权利要求2或5所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述机壳(1)内侧壁上设有供固定转轴(3e)和齿轮转轴(3g)插接配合的轴套(1a)。
7.根据权利要求1所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述机壳(1)、滑轮架(3a)和联动杆(3f)上均设有供打印丝(6)通过的原料通孔(4)。
8.根据权利要求5所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述动滑轮(3c)的轮槽覆盖有一层防滑胶，所述动滑轮(3c)的边缘处设有防止打印丝(6)滑出的环形凸缘(3d)。
9.根据权利要求1所述的一种自适应式双料切换的3d打印机挤料装置，其特征在于：所述机壳(1)的底部设有两个供打印丝(6)通向喷头(5)内的入料孔(6)。
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