CN110549626A - 一种3d打印机供料机构及供料控制方法 - Google Patents

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宋可心
卢竟进
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Abstract

本发明涉及3D打印机领域，提供了一种3D打印机供料机构及供料控制方法。一种3D打印机供料机构包括：推送杆；与所述推送杆连接的驱动装置，其用于带动所述推送杆前后移动；设置于所述推送杆上的活塞；与所述推送杆同轴心设置且与所述活塞配合的中空管状料桶，所述中空管状料桶远离所述驱动装置的一端设置有一出料口；与所述出料口连接的挤出机；设置于所述出料口以及所述挤出机之间的压力传感器，用于获取所述出料口的压力；以及控制器，分别与所述压力传感器以及所述驱动装置电连接。本发明采用压力传感器对供料过程进行监控，保证了供料过程中压力的稳定性，提高打印的质量。

Description

一种3D打印机供料机构及供料控制方法
技术领域
本发明涉及3D打印机领域，更具体的说是，涉及一种3D打印机供料机构及供料控制方法。
背景技术
3D打印属于快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
目前，现有市场上采用单螺杆推送方式的3D打印机，无法实时准确控制出料量。
发明内容
本发明提供了一种3D打印机供料机构及供料控制方法，可以有效解决上述问题。
本发明是这样实现的：
一种3D打印机供料机构，包括：
推送杆；
与所述推送杆连接的驱动装置，其用于带动所述推送杆前后移动；
设置于所述推送杆上的活塞；
与所述推送杆同轴心设置且与所述活塞配合的中空管状料桶，所述中空管状料桶远离所述驱动装置的一端设置有一出料口；
与所述出料口连接的挤出机；
设置于所述出料口以及所述挤出机之间的压力传感器，用于获取所述出料口的压力；以及
控制器，分别与所述压力传感器以及所述驱动装置电连接，用于根据所述压力传感器的数据，控制所述驱动装置，使所述出料口的压力保持在预定的范围内。
作为进一步改进的，所述驱动装置包括：
电机；
减速器，其与所述电机通过联轴器连接。
作为进一步改进的，所述减速器为涡轮减速器，所述推送杆包括与所述减速器配合的蜗杆结构。
作为进一步改进的，进一步包括输料软管，连接于所述出料口和所述挤出机之间。
作为进一步改进的，进一步包括料桶固定件，其用于固定所述料桶。
作为进一步改进的，所述压力传感器的型号为MIK-PX300。
作为进一步改进的，所述控制器为单片机。
作为进一步改进的，所述蜗杆结构的螺距为4mm～6mm。
作为进一步改进的，进一步包括限位开关，其设置于所述料桶的两端，用于限制所述推送杆的直线移动范围。
一种3D打印机的供料控制方法，包括以下步骤：
S1，通过压力传感器监测出料口的管内压力值；压力传感器的预设值为Akg～Bkg；
S2，当压力值小于预设值下限Akg时，控制器控制驱动装置推动推送杆往出料口方向移动，从而提高出料口的压力值；
S3，推送杆的运动速度为Xmm/s，驱动装置持续推动推送杆；
S4，直至压力值达到预设值上限Bkg时，控制器停止控制驱动装置推动推送杆。
本发明的有益效果是：采用减速器与推送杆的配合，提高出料的推力，保证3D打印机适用于使用硬质大的打印材料；采用压力传感器对供料过程进行监控，保证了供料过程中压力的稳定性，提高打印质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的整体结构示意图。
图2是本发明实施例提供的结构俯视图。
图3是本发明实施例提供的推送杆与活塞结构示意图。
图中：1.驱动装置 11.电机 12.减速器 13.联轴器 2.推送杆
21.蜗杆结构 3.活塞 4.料桶 41.出料口 5.挤出机
6.输料软管 7.压力传感器 8.料桶固定件
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1～图3所示，一种3D打印机供料机构，包括：推送杆2；与所述推送杆2连接的驱动装置1，其用于带动所述推送杆2前后移动；设置于所述推送杆2上的活塞3；与所述推送杆2同轴心设置且与所述活塞3配合的中空管状料桶4，所述中空管状料桶4远离所述驱动装置1的一端设置有一出料口41；与所述出料口41连接的挤出机5；设置于所述出料口41以及所述挤出机5之间的压力传感器7，用于获取所述出料口41的压力；所述压力传感器7的型号为MIK-PX300；以及控制器(图中未示出)，分别与所述压力传感器7以及所述驱动装置1电连接，用于根据所述压力传感器7的数据，控制所述驱动装置1，使所述出料口41的压力保持在预定的范围内；所述控制器为单片机。
参照图2所示，所述驱动装置1包括：电机11；减速器12，其与所述电机11通过联轴器13连接。本实施例中，所述减速器12的减速比为1:6。
参照图1～图3所示，所述减速器12为涡轮减速器，所述推送杆2包括与所述减速器12配合的蜗杆结构21，所述蜗杆结构21的螺距为4mm～6mm；本实施例中，所述蜗杆结构21的螺距为4mm。输料软管6连接于所述出料口41和所述挤出机5之间。进一步包括料桶固定件8，其用于固定所述料桶4。
进一步包括限位开关(图中未示出)，其设置于所述料桶4的两端，用于限制所述推送杆2的直线移动范围。
一种3D打印机的供料控制方法，包括以下步骤：
S1，通过压力传感器7监测出料口41的管内压力值；压力传感器7的预设值为4.5kg～5.5kg；
S2，当压力值小于预设值下限4.5kg时，控制器控制驱动装置1推动推送杆2往出料口41方向移动，从而提高出料口41的压力值；
S3，推送杆2的运动速度为4mm/s，驱动装置1持续推动推送杆2；
S4，直至压力值达到预设值上限5.5kg时，控制器停止控制驱动装置1推动推送杆2。
本发明提供的一种3D打印机供料机构是这样实现的：压力传感器7检测到压力，把压力值送到控制器，控制器根据设定来判断和发指令给电机控制器，电机控制器控制电机11带动推送杆2直线运动来调节压力。比如压力小于预设值下限，则电机11运动；若压力值达到预设值上限，则电机11停止运动；通过此系统来保持供料机构的压力平衡。
本发明提供的一种3D打印机供料机构的运动方式如下：电机11通过联轴器13带动减速器12转动，使得推送杆2带着活塞3将料桶4里面的材料通过输料软管6送到挤出机5。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机供料机构，其特征在于，包括：
推送杆；
与所述推送杆连接的驱动装置，其用于带动所述推送杆前后移动；
设置于所述推送杆上的活塞；
与所述推送杆同轴心设置且与所述活塞配合的中空管状料桶，所述中空管状料桶远离所述驱动装置的一端设置有一出料口；
与所述出料口连接的挤出机；
设置于所述出料口以及所述挤出机之间的压力传感器，用于获取所述出料口的压力；以及
控制器，分别与所述压力传感器以及所述驱动装置电连接，用于根据所述压力传感器的数据，控制所述驱动装置，使所述出料口的压力保持在预定的范围内。
2.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述驱动装置包括：
电机；
减速器，其与所述电机通过联轴器连接。
3.根据权利要求2所述的供料机构，其特征在于，所述减速器为涡轮减速器，所述推送杆包括与所述减速器配合的蜗杆结构。
4.根据权利要求3所述的供料机构，其特征在于，所述蜗杆结构的螺距为4mm～6mm。
5.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，进一步包括输料软管，连接于所述出料口和所述挤出机之间。
6.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，进一步包括料桶固定件，其用于固定所述料桶。
7.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述压力传感器的型号为MIK-PX300。
8.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述控制器为单片机。
9.根据权利要求1所述的供料机构，其特征在于，进一步包括限位开关，其设置于所述料桶的两端，用于限制所述推送杆的直线移动范围。
10.一种3D打印机的供料控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，通过压力传感器监测出料口的管内压力值；压力传感器的预设值为Akg～Bkg；
S2，当压力值小于预设值下限Akg时，控制器控制驱动装置推动推送杆往出料口方向移动，从而提高出料口的压力值；
S3，推送杆的运动速度为Xmm/s，驱动装置持续推动推送杆；
S4，直至压力值达到预设值上限Bkg时，控制器停止控制驱动装置推动推送杆。
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