CN110450409B - 一种适用于fdm型3d打印料丝续接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于FDM型3D打印料丝续接装置，包括承载传动结构和料丝续接结构的壳体，与壳体通过螺钉连接的前盖和后盖。壳体与前盖之间设置有料丝续接结构，用于使两段残余料丝融化成型，壳体与后盖之间设置有动力传动结构，用于提供装置工作动力。本发明采用两组送丝轮分别进丝，各自通过伺服电机控制。送丝轮动力由齿轮传递，两端有锥形口方便进丝。保证了两段料丝能准确一直通过送丝轮到达加热芯。加热芯为圆筒状，内径略大于料丝直径，在加热芯外壁上有方形孔，可以防止两段料丝在加热芯内融化充满加热芯后堵塞。本发明中用于剪切成型料丝的推杆，一端可以伸入加热芯内，另一端连接手柄，通过外力使推杆沿圆槽移动，从而剪切料丝。

Description

一种适用于FDM型3D打印料丝续接装置
技术领域
本发明涉及熔融成型3D打印领域，具体涉及一种适用于FDM型3D打印料丝的续接装置。
背景技术
熔融挤出成型(FDM)的材料一般是热塑性材料，如ABS、PLA、尼龙、蜡等，一般以丝状供料。材料在喷头内融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将融化的材料挤出，材料固化与周围材料粘结，逐层打印即可成型。FDM打印不需要激光，使用和维护简单，成本较低，发展较为迅速。
在使用料盘供料丝的熔融成型打印中，会出现一种情况：新料盘使用一段时间后，往往在最后料盘中的丝不够打印一个完整的物体，此时需要换新料盘来确保打印过程不受影响。如此就造成料丝和成本的浪费。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种适用于FDM型3D打印料丝续接装置。
技术方案：一种适用于FDM型3D打印料丝续接装置，所述装置包括承载传动结构和料丝续接结构的壳体，与壳体通过螺钉连接的前盖和后盖。壳体与前盖之间设置有料丝续接结构，用于使两段残余料丝融化成型，壳体与后盖之间设置有动力传动结构，用于提供装置工作动力。
作为优化：所述传动结构由伺服电机、主轴、联轴器、齿轮、轴承和轴承座组成。伺服电机提供动力，通过螺钉固定在壳体内，由联轴器联接伺服电机与主轴，将运动传递到齿轮，通过齿轮啮合实现两主轴相反转动，带动料丝续接机构中的主动轮和从动轮转动，实现动力的传递。
作为优化：所述一主轴一端通过联轴器与伺服电机相联接，另一端通过轴承与壳体接触，主轴顶端与主动轮通过键槽联接。另一主轴通过齿轮转动，一端通过轴承与从动轮相连，另一端通过轴承与轴承座相连，其中轴承座通过螺钉固定在壳体上。
作为优化：所述料丝续接结构由加热芯、推杆、主动送丝轮和从动送丝轮组成。加热芯为圆筒状，其作用是将两端送丝轮推入的丝融化堆积，再通过圆筒状推杆将融化状态的料剪切塑性为丝状，待其冷却，通过任一端将连接的料丝抽回，完成料丝续接。
作为优化：所述送丝轮为主动轮和从动轮配合，其表面有细齿以防止打滑，两组送丝轮分布在加热芯端。
作为优化：所述加热芯为中空圆柱状，孔径与推杆外径相同，且圆柱外壁开有方形空洞，目的是方便将剪切后残余的料丝去除。
作为优化：所述推杆为中空圆柱状，内径与料丝直径相同，方便料丝通过和剪切出相同直径的料丝。
作为优化：所述壳体有其他部件配合的凹槽或螺纹孔，其表面设有与料丝直径相同的半圆槽，有与送丝轮配合的圆形凹槽，中段有圆形凹槽方便加热芯安装与料丝取出，两端设有圆锥孔方便料丝进入。设有与前盖连接的螺纹孔，其内部有与轴承配合的轴承孔，有固定轴承座和伺服电机的螺纹孔。其后表面设有与后盖连接的螺纹孔。
作为优化：所述前盖表面设有方形通孔。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明首先采用两组送丝轮分别单独进丝，各自通过伺服电机控制。送丝轮动力由齿轮传递，两端有锥形口方便进丝。保证了两段料丝能准确一直的通过送丝轮到达加热芯。其次，加热芯为圆筒状，内径略大于料丝直径，在加热芯外壁上有方形孔，可以防止两段料丝在加热芯内融化充满加热芯后堵塞。最后，本发明中用于剪切成型料丝的推杆，其一端可以伸入加热芯内，另一端连接手柄，通过外力使推杆沿圆槽移动，从而剪切料丝。本发明结构简单，操作方便。可以快速实现料丝的续接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是装置主视图；
图2是装置左视图；
图3是装置俯视图；
图4是图1沿E-E剖视图；
图5是图1沿A-A剖视图；
图6是图2沿D-D剖视图；
图7是图3沿C-C剖视图；
图8是图3沿G-G剖视图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图8所示，一种适用于FDM型3D打印料丝续接装置，所述装置包括承载传动结构和料丝续接结构的壳体8，与壳体通过螺钉连接的前盖2和后盖10。壳体8与前盖2之间设置有料丝续接结构，用于使两段残余料丝融化成型，壳体与后盖之间设置有动力传动结构，用于提供装置工作动力。
所述传动结构包括伺服电机9、轴5和轴13、联轴器12、齿轮6、轴承4和轴承座7。伺服电机9提供动力，通过螺钉固定在壳体8内，由联轴器12联接伺服电机9与轴13，将运动由轴13传递到轴5，且通过齿轮啮合实现两主轴相反转动，带动料丝续接机构中的主动轮14和从动轮3转动，实现动力的传递。
所述轴13一端通过联轴器12与伺服电机9相联接，另一端通过轴承4与壳体8配合，轴13与主动轮14通过键联接。另一轴5通过齿轮对6转动，一端通过轴承4与从动轮3相连，另一端通过轴承4与轴承座7相连，其中轴承座7通过螺钉固定在壳体8上。
所述料丝续接结构包括加热芯11、推杆1、主动送丝轮14和从动送丝轮3。加热芯11为圆筒状，其作用是将两端送丝轮推入的丝融化堆积，再通过同样圆筒推杆1将融化状态的料剪切塑性为丝状，待其冷却，通过任一端将连接的料丝抽回，完成料丝续接。
本发明工作过程为：续接3D打印料丝时，首先将装置内加热芯通电，使其预热一段时间，待上升到合适温度，打开伺服电机开关，将料丝通过两端送丝轮送入装置。料丝在加热芯内相遇融化，待充满加热芯时推动推杆，对融化的料丝进行剪切成型。停止加热，待冷却后控制两伺服电机使送丝轮同向转动，从而将料丝退出装置，完成续接。

Claims (1)

1.一种适用于FDM型3D打印料丝续接装置，其特征在于：包括装置主体，所述装置包括承载传动结构和料丝续接结构的壳体，与壳体通过螺钉连接的前盖和后盖，壳体与前盖之间设置有料丝续接结构，用于使两段残余料丝融化成型，壳体与后盖之间设置有动力传动结构，用于提供装置工作动力；
所述传动结构由伺服电机、主轴、联轴器、齿轮、轴承和轴承座组成，伺服电机提供动力，通过螺钉固定在壳体内，由联轴器联接伺服电机与主轴，将运动传递到齿轮，通过齿轮啮合实现两主轴相反转动，带动料丝续接机构中的主动轮和从动轮转动，实现动力的传递；
一主轴一端通过联轴器与伺服电机相联接，另一端通过轴承与壳体接触，主轴顶端与主动轮通过键槽联接；另一主轴通过齿轮转动，一端通过轴承与从动轮相连，另一端通过轴承与轴承座相连，其中轴承座通过螺钉固定在壳体上；
所述料丝续接结构由加热芯、推杆、主动送丝轮和从动送丝轮组成，加热芯为圆筒状，其作用是将两端送丝轮推入的丝融化堆积，再通过圆筒状推杆将融化状态的料剪切塑性为丝状，待其冷却，通过任一端将连接的料丝抽回，完成料丝续接；
所述送丝轮为主动轮和从动轮配合，其表面有细齿以防止打滑，两组送丝轮分布在加热芯端；
所述加热芯为中空圆柱状，孔径与推杆外径相同，且圆柱外壁开有方形空洞，目的是方便将剪切后残余的料丝去除；
所述推杆为中空圆柱状，内径与料丝直径相同，方便料丝通过和剪切出相同直径的料丝；
所述壳体有其他部件配合的凹槽或螺纹孔，其表面设有与料丝直径相同的半圆槽，有与送丝轮配合的圆形凹槽，中段有圆形凹槽方便加热芯安装与料丝取出，两端设有圆锥孔方便料丝进入，设有与前盖连接的螺纹孔，其内部有与轴承配合的轴承孔，有固定轴承座和伺服电机的螺纹孔，其后表面设有与后盖连接的螺纹孔；
所述前盖表面设有方形通孔。
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