CN112829298A - 一种压紧力可调的3d打印机送丝机构 - Google Patents

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胡子召
邓吨英
张鹏
柳建
蔡志海
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Abstract

本发明设计一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，包括机架（2），机架左侧设有电机（1），电机的输出轴上安装有小齿轮（3），通过啮合传动带动大齿轮（4）转动，大齿轮轴上安装有送丝主动轮（5），送丝主动轮利用紧定螺钉（6）实现与所述大齿轮轴固定，所述送丝主动轮右侧设有送丝从动轮（7），送丝从动轮装在压紧架（8）上，压紧架下方通过螺栓（15）铰接在机架右侧下端，机架中间挡板上设有立柱（9），立柱上设有安装孔，螺杆（10）左侧安装在所述安装孔内，螺杆右侧通过旋紧螺母（12）连接压紧架上端，压紧架上端与所述立柱之间装有压紧弹簧（11）。本发明的有益效果是：结构紧凑，驱动力可调节，方便调节压紧力，能够适应不同直径丝材的要求。

Description

一种压紧力可调的3D打印机送丝机构
技术领域
本发明涉及快速成型技术领域，具体属于一种压紧力可调的3D打印机送丝机构。
背景技术
3D打印技术是一种增材制造技术，3D打印机是快速成型技术的一种机器，它以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、塑料或粉末状金属等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体，现阶段3D打印机被用来制造产品；3D打印技术现在已经应用于产品原型、模具制造、艺术创作、珠宝等领域，它在生物工程和医学，建筑，服装等领域不断发展和创新。
日常生活中使用的普通3D打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同；目前，3D打印存在许多不同的技术，主要分为立体光固化成型、选择性激光烧结、分层实体制造和熔融沉积制造。
熔融沉积型3D打印机因其造价便宜、体积小、无污染和成本低等特点，已经成为应用最普遍的3D打印技术，其中这类打印机的送丝机构是其关键部件之一；然而，FDM送丝机构在运行时常存在驱动力不足、送丝不稳定和送丝装置调节不便的问题，影响了成型效率和成型件的质量。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种压紧力可调的3D打印机送丝机构。在电机与送丝轮之间增加一对齿轮传动，保证从动轮在工作时可以获得较大的扭矩，使得在送丝时可以获得较大的驱动力；送丝主动轮设计为V型轮，送丝从动轮设计为轴承件，通过对两个送丝轮进行优化设计，可以增大送丝驱动力，减小摩擦力引起的动力损失，提高送丝稳定性；通过增加可灵活调节压紧力的结构，可稳定调节送丝压力，适应不同直径丝材的送丝要求。在压紧力调节结构中增加压力传感器，方便对送丝压紧力的实时监测并进行直观调节。综上本发明可提供一种结构简单紧凑的3D打印机送丝机构，增大送丝驱动力，灵活调节两送丝轮的间隙和送丝压紧力，可解决上述背景技术中提出的问题。
本发明通过以下技术方案来实现：一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，包括机架，机架左侧设有电机，电机的输出轴上安装有小齿轮，通过啮合传动带动大齿轮转动，大齿轮轴上安装有送丝主动轮，送丝主动轮是V型轮，V型轮上设有V型槽，V型轮利用螺钉实现与所述大齿轮轴固定，所述V型轮右侧设有压紧轴承，压紧轴承装在压紧架上，压紧架下方通过螺栓铰接在机架右侧下端，机架中间挡板上设有立柱，立柱上设有安装孔，螺杆左侧安装在所述安装孔内，螺杆右侧通过旋紧螺母连接压紧架上端，压紧架左侧上端与所述立柱之间装有压紧弹簧。
所述机架的顶部设有插丝孔，插丝孔指向两送丝轮之间的间隙。
所述送丝主动轮是V型轮，V型轮上设有V型槽，V型槽角度可根据实际所需驱动力设置。
所述送丝从动轮为轴承件。
所述大齿轮轴由机架和轴承座支撑，轴承座通过螺钉紧固在机架底座上。
所述压紧弹簧左侧设有垫圈，垫圈左侧设有压力传感器，垫圈和传感器设置在立柱上的安装孔内。
所述两送丝轮下方设有导向轮和气缸，气缸活塞杆上固定安装有圆盘，圆盘与导向轮相切，从送丝轮输出的丝材经过圆盘与导向轮的传送，可改变丝材的传送方向。
本发明的优点在于，通过电机与送丝轮之间的齿轮传动的设计，使得电机传递的扭矩增大，从而增大送丝驱动力；通过将送丝主动轮设计为V型轮，不仅使得送丝驱动力明显增大，还可解决丝材窜动的问题。通过用滚动轴承代替送丝从动轮，可以减小因为摩擦力等引起的动力损失，且径向的游隙较小，提高送丝的稳定性。通过压紧架铰接在机架上的设计，使得压紧轴承调节方便，丝料导入快捷。通过压紧架、螺杆、压紧弹簧和螺帽的设计，在送丝机构中增加压紧力可调节结构，使得两送丝轮的间距和压紧轴承对丝材压力可调；通过压力传感器的设计，方便送丝压力的直观调节。通过插丝孔的设计，使得丝料准确导入两送丝轮间；通过在两送丝轮下方安装导向轮和气缸，气缸活塞杆上固定安装有圆盘，圆盘与导向轮相切，从送丝轮输出的丝材经过圆盘与导向轮的传送，改变丝材的传送方向。综上本发明可提供一种结构简单紧凑的3D打印机送丝机构，本发明能增大送丝驱动力，调节送丝压力，适应不同直径丝材的送丝要求。
附图说明
图1 为本发明一种压紧力可调的3D打印机送丝机构的结构示意图。
图2 为本发明一种压紧力可调的3D打印机送丝机构结构示意图的A向视图。
图3为本发明一种压紧力可调的3D打印机送丝机构丝材传输的导向结构原理图。
图中，1-电机，2-机架，3-小齿轮，4-大齿轮，5-送丝主动轮，6-紧定螺钉，7-送丝从动轮，8-压紧架，9-立柱，10-螺杆，11-压紧弹簧，12-旋紧螺母，13-压力传感器，14-垫圈，15-螺栓，16-螺钉，17-轴承座，18-导向轮，19-气缸，20-圆盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是只是或暗示所指的装置或元件必须位于特定的位置、以特定的方位构造和操作。
如图1～2所示，一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，包括机架2，机架左侧设有电机1，电机的输出轴上安装有小齿轮3，小齿轮右侧设有大齿轮4，通过啮合传动带动大齿轮转动，大齿轮轴上安装有送丝主动轮5，送丝主动轮利用螺钉6实现与所述大齿轮轴固定，所述送丝主动轮右侧设有送丝从动轮7，送丝从动轮装在压紧架8上，压紧架下方通过螺栓15铰接在机架右侧下端，机架中间挡板上设有立柱9，立柱上设有安装孔，螺杆10左侧安装在所述安装孔内，螺杆右侧通过旋紧螺母12连接压紧架上端，压紧架左侧上端与所述立柱之间装有压紧弹簧11，压紧弹簧左侧设有垫圈14，垫圈左侧设有压力传感器13，垫圈和传感器设置在机架中部立柱上的安装孔内,所述大齿轮轴由机架和轴承座17支撑，轴承座通过螺钉16紧固在机架底座上。两送丝轮下方设有导向轮18和气缸19，气缸活塞杆上固定安装有圆盘20，圆盘与导向轮相切，从送丝轮输出的丝材经过圆盘与导向轮的传送，改变丝材的传送方向。
本发明的工作过程如下：本发明为一种压紧力可调的送丝机构，通过送丝管送丝的方式，送丝管与送丝孔过盈配合，送丝管依次穿过插丝孔、压轮和送丝主动轮之间的区域，压紧轴承安装在压紧架上，其在丝材的带动下转动，主要起压紧和辅助送丝的作用。滚动轴承对丝材的压紧力的大小，可以通过调整旋紧螺母来调整压紧架的位置。两送丝轮下方设有导向轮和气缸，从送丝轮输出的丝材从圆盘与导向轮间传送出。

Claims (7)

1.本发明设计一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，包括机架（2），机架左侧设有电机（1），电机的输出轴上安装有小齿轮（3），通过啮合传动带动大齿轮（4）转动，大齿轮轴上安装有送丝主动轮（5），送丝主动轮利用紧定螺钉（6）实现与所述大齿轮轴固定，所述送丝主动轮右侧设有送丝从动轮（7），送丝从动轮装在压紧架（8）上，压紧架下方通过螺栓（15）铰接在机架右侧下端，机架中间挡板上设有立柱（9），立柱上设有安装孔，螺杆（10）左侧安装在所述安装孔内，螺杆右侧通过旋紧螺母（12）连接压紧架上端，压紧架上端与所述立柱之间装有压紧弹簧（11）。
2.根据权利要求1所述的一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，其特征在于，所述机架（2）的顶部设有插丝孔，插丝孔指向两送丝轮之间的间隙。
3.根据权利要求1所述的一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，其特征在于，所述送丝
主动轮是V型轮，V型轮上设有V型槽，V型槽角度可根据实际所需驱动力设置。
4.根据权利要求1所述的一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，其特征在于，所述送丝从动轮为轴承件。
5.根据权利要求1所述的一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，其特征在于，所述压紧弹簧（11）左侧设有垫圈（14），垫圈左侧设有压力传感器（13），垫圈和传感器设置在立柱（9）上的安装孔内。
6.根据权利要求1所述的一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，其特征在于，所述大齿轮轴由机架和轴承座（17）支撑，轴承座通过螺钉（16）紧固在机架底座上。
7.根据权力要求1所述的一种压紧力可调的3D打印机送丝机构，其特征在于，所述
两送丝轮下方设有导向轮（18）和气缸（19），气缸活塞杆上固定安装有圆盘(20)，圆盘与导向轮相切，从送丝轮输出的丝材经过圆盘与导向轮的传送，可以改变丝材的传送方向。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113334770A (zh) * 2021-07-06 2021-09-03 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种适用于3d打印丝盘的振动防松器及其使用方法
WO2023126948A1 (en) * 2022-01-02 2023-07-06 Largix Tech Ltd. Strand feeder and method of operating same

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