CN113370534B - 用于3d打印机的耗材挤出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于3D打印机的耗材挤出装置，包括外壳，设置在外壳的底部的出料头，设置在外壳的顶部的进料口，以及设置在外壳内并用于将耗材从进料口输送至出料头的挤压传送机构，耗材挤出装置还包括设置在外壳内并用于检测耗材传送是否正常的弹性检测机构；弹性检测机构包括接触头，用于驱使接触头朝向耗材运动的弹性件，以及设置在接触头上的用于判断耗材是否处于绷直状态的传感器。本发明公开的用于3D打印机的耗材挤出装置通过使用弹性检测机构解决现有挤出机需要加外部断料模块对耗材是否断料进行判断的问题。

Description

用于3D打印机的耗材挤出装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种用于3D打印机的耗材挤出装置。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，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，3D打印通常是采用3D打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

目前市面上的FDM3d打印机中的进程挤出机的功能相对比较单一，通常只能完成耗材的进料与挤出，没有集合断堵料功能，如果需要断堵料功能，则需要外接断堵料模块。这样设置占用空间大，不美观，安装也不方便。

因此，有必要提供一种用于3D打印机的耗材挤出装置来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于3D打印机的耗材挤出装置，旨在解决现有挤出机功能单一，需要加外部断料堵料模块，占用空间大，不美观的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种用于3D打印机的耗材挤出装置，包括外壳，设置在所述外壳的底部的出料头，设置在所述外壳的顶部的进料口，以及设置在所述外壳内并用于将耗材从所述进料口输送至所述出料头的挤压传送机构，所述耗材挤出装置还包括设置在所述外壳内并用于检测所述耗材传送是否正常的弹性检测机构；所述弹性检测机构包括接触头，用于驱使所述接触头朝向所述耗材运动的弹性件，以及设置在所述接触头上的用于判断所述耗材是否处于绷直状态的传感器。

可选地，所述接触头包括轴承挡块、光栅轴和依次穿设在所述光栅轴上的光栅、第一轴承、耗材挤出齿轮以及第二轴承，所述光栅轴、所述光栅、所述第一轴承、所述耗材挤出齿轮以及所述第二轴承均安装在所述轴承挡块上。

可选地，所述轴承挡块背离所述光栅轴的一侧设置有安装块，所述安装块上开设有安装槽，所述安装槽内固定连接有限位杆，所述弹性件伸入所述安装槽中且套设在所述限位杆上。

可选地，所述外壳内部开设有用于容纳所述弹性检测机构的容纳槽，所述容纳槽内固定连接有凸起，所述传感器用于与所述凸起接触产生感应信号。

可选地，所述安装框上开设有安装槽，所述传感器为槽型光耦，所述传感器的凹槽与所述凸起适配。

可选地，所述外壳内还设置有盖板，所述盖板设置在所述容纳槽的槽口处，所述盖板用于阻挡所述弹性检测机构离开所述容纳槽。

可选地，所述挤压传送机构包括转动连接在外壳内的所述第一挤压齿轮和与所述第一挤压齿轮啮合的所述第二挤压齿轮，所述外壳上设置有用于驱动所述第一挤压齿轮的电机。

可选地，所述外壳上还转动连接有手柄，所述手柄一端伸出所述外壳，所述第二挤压齿轮可枢转的连接在所述手柄另一端。

可选地，所述出料头背离外壳的一端设置有喷嘴。

可选地，述出料头与所述喷嘴通过加热铝块连接。

本发明技术方案中，耗材由进料口进入外壳，依次通过弹性检测机构、挤压传送机构，再由出料头送出，当具有耗材时，接触头会在耗材的作用下克服弹性件的阻力使得朝向弹性件方向移动，从而带动传感器移动，传感器对接触头的移动状态进行检测，从而判断耗材是否断料，当传感器在弹性件的作用下处于原始位置时，说明未有耗材推动接触头，则说明耗材断料，若传感器产生移动，说明具有耗材，处于正常工作状态。通过设置弹性检测机构解决现有挤出机需要加外部断料模块对耗材进行断料的问题。同时该弹性检测机构设置在外壳内部，占用空间小，不影响挤出机的美观。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例中用于3D打印机的耗材挤出装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中用于3D打印机的耗材挤出装置的结构爆炸图；

图3为本发明实施例中弹性检测机构的结构爆炸图；

图4为本发明实施例中安装块的安装结构示意图；

图5为本发明实施例中弹性检测机构与容纳槽配合结构示意图；

图6为本发明实施例中减速齿轮组的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出的一种用于3D打印机的耗材挤出装置，旨在解决现有挤出机功能单一，需要加外部断料堵料模块，占用空间大，不美观的问题。

参照图1~图2，为本发明提供的一种用于3D打印机的耗材挤出装置，包括外壳1，设置在外壳1的底部的出料头7，设置在外壳1的顶部的进料口11，以及设置在外壳1内并用于将耗材从进料口11输送至出料头7的挤压传送机构5，耗材挤出装置还包括设置在外壳1内并用于检测耗材传送是否正常的弹性检测机构2；弹性检测机构2包括接触头22，用于驱使接触头22朝向耗材运动的弹性件21，以及设置在接触头22上的用于判断耗材是否处于绷直状态的传感器3。

具体实施时，耗材由进料口11进入外壳11，依次通过弹性检测机构2、挤压传送机构5，再由出料头7送出，当具有耗材时，接触头22会在耗材的作用下克服弹性件21的阻力使得朝向弹性件21方向移动，从而带动传感器3移动，传感器3对接触头22的移动状态进行检测，从而判断耗材是否断料，当传感器3在弹性件21的作用下处于原始位置时，说明未有耗材推动接触头22，则说明耗材断料，若传感器3产生移动，说明具有耗材，处于正常工作状态。

在本实施例中，弹性件21为压缩弹簧，传感器3为光电开关，设置时，已经将外壳11内设置凸起13用来对传感器3抵接，从而产生判断信号。

参照图3，接触头22包括轴承挡块221、光栅轴222和依次穿设在光栅轴222上的光栅223、第一轴承224、耗材挤出齿轮225以及第二轴承226，光栅轴222、光栅223、第一轴承224、耗材挤出齿轮225以及第二轴承226均安装在轴承挡块221上。

具体设施时，轴承挡块221上开设有用于容纳第一轴承224、耗材挤出齿轮225以及第二轴承226的第一凹槽31，还开设有用于容纳光栅223的第二凹槽，第二凹槽内插接有槽型光耦，光栅223设置在槽型光耦的凹槽31内，穿过的耗材与耗材挤出齿轮225接触从而带动光栅223转动，槽型光耦可以感应转动的光栅223，当光栅转动时，证明耗材传送正常，当光栅223停止转动，则耗材堵塞。其中，第一轴承224和第二轴承226的可以减少耗材挤出齿轮225转动时的摩擦力，使得耗材挤出齿轮225更流畅的在耗材的带动下转动。

参照图4，轴承挡块221背离光栅轴222的一侧设置有安装块23，安装块23上开设有安装槽24，安装槽24内固定连接有限位杆25，弹性件21伸入安装槽24中且套设在限位杆25上。在本实施例中限位杆25与安装槽24的设置使得弹性件21能够稳定的设置在安装块23上，防止了弹性件21压缩过程中扭曲影响正常工作。

参照图5，外壳11内部开设有用于容纳弹性检测机构2的容纳槽12，容纳槽12内固定连接有凸起13，传感器3用于与凸起13接触产生感应信号。在本实施例中，容纳槽12用于放置弹性检测机构2，具体实施时，接触头22上可以设置PCB板，传感器3设置在PCB板上，同时用于检测光栅223的槽型光耦也可以设置在PCB板上，从而将感应信号反馈到PCB板进行信息处理。

进一步地，传感器3为槽型光耦，传感器3的凹槽31与凸起13适配。将凸起13伸入凹槽31中，使得产生感应信号。

进一步地，外壳11内还设置有盖板4，盖板4设置在容纳槽12的槽口处，盖板4用于阻挡弹性检测机构2离开容纳槽12。具体的，盖板4可以通过螺栓固定在外壳11内，与容纳槽12组合形成用于容纳弹性检测机构2的空间。

在一实施例中，挤压传送机构5包括转动连接在外壳11内的第一挤压齿轮51和与第一挤压齿轮51啮合的第二挤压齿轮52，外壳11上设置有用于驱动第一挤压齿轮51的电机54。第一挤压齿轮51和第二挤压齿轮52配合对耗材进行挤压传送。

参照图6，再又一实施例中，电机和第一挤压齿轮51之间还可以设置用于减慢第一挤压齿轮51转速的减速齿轮组6，具体的，减速齿轮组6包括电机齿轮61、第一减速齿轮62、第二减速齿轮63、第三减速齿轮64、第一轴65以及第二轴66，其中，电机齿轮61安装在电机的输出轴上，第一减速齿轮62与第二减速齿轮63同轴地安装在第一轴65上，第三减速齿轮64及第一挤压齿轮均安装在第二轴66上，第二挤压齿轮52与第一挤压齿轮51啮合，电机齿轮61与第一减速齿轮62啮合，第二减速齿轮63与第三减速齿轮64啮合，第一轴65及第二轴66平行地安装在外壳11中。

进一步地，外壳11上还转动连接有手柄53，手柄53一端伸出外壳11，第二挤压齿轮52可枢转的连接在手柄53另一端。在本实施例中，手柄53的设置可以调节第二挤压齿轮52的位置，当安装耗材时，拨动手柄53，可以使得第一挤压齿轮51和第二挤压齿轮52分离，便于耗材穿过两个之间的缝隙，安装好后，松开手柄53，第一挤压齿轮51和第二挤压齿轮52啮合形成耗材通道。

进一步地，出料头7背离外壳11的一端设置有喷嘴8。喷嘴8可以的设置可以增加耗材的挤出压力，从而能使耗材能够有效的进行输出。

进一步地，出料头7与喷嘴8通过加热铝块9连接。加热铝块9能对耗材进行加热到熔融状态，于是，随着挤出第一挤压齿轮51、第二挤压齿轮52的不断挤出，耗材从喷嘴8中被均匀的挤出，从而实现3d打印。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于3D打印机的耗材挤出装置，包括外壳，设置在所述外壳的底部的出料头，设置在所述外壳的顶部的进料口，以及设置在所述外壳内并用于将耗材从所述进料口输送至所述出料头的挤压传送机构，其特征在于，所述耗材挤出装置还包括设置在所述外壳内并用于检测所述耗材传送是否正常的弹性检测机构；所述弹性检测机构包括接触头，用于驱使所述接触头朝向所述耗材运动的弹性件，以及设置在所述接触头上的用于判断所述耗材是否处于绷直状态的传感器；

所述接触头包括轴承挡块、光栅轴和依次穿设在所述光栅轴上的光栅、第一轴承、耗材挤出齿轮以及第二轴承，所述光栅轴、所述光栅、所述第一轴承、所述耗材挤出齿轮以及所述第二轴承均安装在所述轴承挡块上；

所述外壳内部开设有用于容纳所述弹性检测机构的容纳槽，所述容纳槽内固定连接有凸起，所述传感器用于与所述凸起接触产生感应信号；

所述轴承挡块上开设有用于容纳所述第一轴承、所述耗材挤出齿轮以及所述第二轴承的第一凹槽，以及用于容纳所述光栅的第二凹槽；所述第二凹槽内插接有槽型光耦，所述光栅设置在所述槽型光耦的凹槽内，穿过的耗材与所述耗材挤出齿轮接触带动所述光栅转动，所述槽型光耦感应转动的所述光栅，当所述光栅转动时，证明耗材传送正常，当所述光栅停止转动时，则证明耗材堵塞。

2.根据权利要求1所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述轴承挡块背离所述光栅轴的一侧设置有安装块，所述安装块上开设有安装槽，所述安装槽内固定连接有限位杆，所述弹性件伸入所述安装槽中且套设在所述限位杆上。

3.根据权利要求1所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述传感器为槽型光耦，所述传感器的凹槽与所述凸起适配。

4.根据权利要求1所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述外壳内还设置有盖板，所述盖板设置在所述容纳槽的槽口处，所述盖板用于阻挡所述弹性检测机构离开所述容纳槽。

5.根据权利要求1所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述挤压传送机构包括转动连接在外壳内的第一挤压齿轮和与所述第一挤压齿轮啮合的第二挤压齿轮，所述外壳上设置有用于驱动所述第一挤压齿轮的电机。

6.根据权利要求5所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述外壳上还转动连接有手柄，所述手柄一端伸出所述外壳，所述第二挤压齿轮可枢转的连接在所述手柄另一端。

7.根据权利要求1所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述出料头背离外壳的一端设置有喷嘴。

8.根据权利要求7所述的用于3D打印机的耗材挤出装置，其特征在于，所述出料头与所述喷嘴通过加热铝块连接。