CN113442435B - 材料馈送机构、多料单元及3d打印系统 - Google Patents

Abstract

提供一种材料馈送机构、多料单元及3D打印系统。该材料馈送机构包括主体；下料离合组件，连接于主体；以及驱动组件，被构造为驱动下料离合组件在相对于主体的第一位置与相对于主体的第二位置之间可切换，在该第一位置处下料离合组件与料盘传动耦接，以在驱动组件的驱动下使料盘旋转从而将线材绕设于料盘上，在该第二位置处下料离合组件与料盘传动分离。

Description

材料馈送机构、多料单元及3D打印系统

技术领域

本公开涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种材料馈送机构、多料单元及3D打印系统。

背景技术

3D打印系统又称三维打印机，即一种能够实现快速成型的设备，3D打印机能够运用特殊蜡材、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。目前，3D打印系统包括3D打印机以及多料单元(Multi-Material-Unit，简称“MMU”)，多料单元能够根据打印需求自动切换线材的种类或颜色，并向3D打印机输送线材。

发明内容

本公开实施例提供一种材料馈送机构、多料单元及3D打印系统。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种材料馈送机构，包括：主体；下料离合组件，连接于所述主体；以及驱动组件，被构造为驱动所述下料离合组件在(i)相对于所述主体的第一位置与(ii)相对于所述主体的第二位置之间可切换，在该第一位置处所述下料离合组件与料盘传动耦接，以在所述驱动组件的驱动下使所述料盘旋转从而将线材绕设于所述料盘上，在该第二位置处所述下料离合组件与所述料盘传动分离。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种多料单元，包括：至少一个料盘，分别绕设有用于3D打印机的至少一个线材；以及至少一个材料馈送机构，每个材料馈送机构包括上述的材料馈送机构，其中，所述至少一个材料馈送机构用于与所述至少一个料盘中的相应料盘一起使用以向所述3D打印机馈送所述至少一个线材。

根据本公开实施例的第三方面，提供了一种3D打印系统，包括：3D打印机；至少一个料盘，分别绕设有用于所述3D打印机的至少一个线材；以及至少一个材料馈送机构，每个材料馈送机构包括：主体；下料离合组件，连接于所述主体；以及驱动组件，被构造为驱动所述下料离合组件在(i)相对于所述主体的第一位置与(ii)相对于所述主体的第二位置之间可切换，在该第一位置处所述下料离合组件与所述至少一个料盘中的对应料盘传动耦接，以在所述驱动组件的驱动下使所述对应料盘旋转从而将所述至少一个线材中的对应线材绕设于所述对应料盘上，在该第二位置处所述下料离合组件与所述对应料盘传动分离，其中，所述至少一个材料馈送机构用于与所述至少一个料盘中的相应料盘一起使用以向所述3D打印机馈送所述至少一个线材。

根据本公开实施例提供的材料馈送机构、多料单元及3D打印系统，通过在材料馈送机构的主体上设置下料离合组件和驱动组件，驱动组件能够驱动下料离合组件在相对于主体的第一位置与相对于主体的第二位置之间切换。在第一位置处，下料离合组件与料盘传动耦接，并能在驱动组件的驱动下使料盘旋转从而将线材绕设于料盘上，避免了下料后线材悬空或堆积在材料馈送机构中，提高了多料单元的可靠性和整洁性。且在该第二位置处下料离合组件与料盘传动分离，3D打印系统可以正常打印三维物体。

附图说明

图1是根据本公开的一些实施例的多料单元中的一个材料馈送模块的结构示意图；

图2是图1的材料馈送模块的右视图；

图3是图1的材料馈送模块的左视图；

图4是图1的材料馈送模块去掉料盘后的结构示意图；

图5是图4中材料馈送机构的第一角度的轴测图；

图6是根据本公开的一些实施例的图5的材料馈送机构中下料离合组件位于第一位置的结构示意图；

图7是根据本公开的一些实施例的图5的材料馈送机构中下料离合组件处于第二位置的结构示意图；

图8是图5的材料馈送机构中下料离合组件的结构示意图；

图9是图8的下料离合组件的爆炸示意图；

图10是图5的材料馈送机构去掉主体后的结构示意图；

图11是图4中材料馈送机构的第二角度的轴测图；

图12是图11的材料馈送机构去掉线材支撑架后的结构示意图；

图13是根据本公开的一些实施例的图12的材料馈送机构中上料离合组件位于第三位置的结构示意图；

图14是根据本公开的一些实施例的图12的材料馈送机构中上料离合组件处于第四位置的结构示意图。

具体实施方式

将理解的是，尽管术语第一、第二、第三等等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分而不偏离本公开的教导。

诸如“在…下面”、“在…之下”、“较下”、“在…下方”、“在…之上”、“较上”等等之类的空间相对术语在本文中可以为了便于描述而用来描述如图中所图示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。将理解的是，这些空间相对术语意图涵盖除了图中描绘的取向之外在使用或操作中的器件的不同取向。例如，如果翻转图中的器件，那么被描述为“在其他元件或特征之下”或“在其他元件或特征下面”或“在其他元件或特征下方”的元件将取向为“在其他元件或特征之上”。因此，示例性术语“在…之下”和“在…下方”可以涵盖在…之上和在…之下的取向两者。诸如“在…之前”或“在…前”和“在…之后”或“接着是”之类的术语可以类似地例如用来指示光穿过元件所依的次序。器件可以取向为其他方式(旋转90度或以其他取向)并且相应地解释本文中使用的空间相对描述符。另外，还将理解的是，当层被称为“在两个层之间”时，其可以是在该两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。

本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所述及特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合，并且短语“A和B中的至少一个”是指仅A、仅B、或A和B两者。

将理解的是，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到另一个元件或层”、“耦合到另一个元件或层”或“邻近另一个元件或层”时，其可以直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、直接耦合到另一个元件或层或者直接邻近另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一个元件或层”、“直接耦合到另一个元件或层”、“直接邻近另一个元件或层”时，没有中间元件或层存在。然而，在任何情况下“在…上”或“直接在…上”都不应当被解释为要求一个层完全覆盖下面的层。

本文中参考本公开的理想化实施例的示意性图示(以及中间结构)描述本公开的实施例。正因为如此，应预期例如作为制造技术和/或公差的结果而对于图示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当被解释为限于本文中图示的区的特定形状，而应包括例如由于制造导致的形状偏差。因此，图中图示的区本质上是示意性的，并且其形状不意图图示器件的区的实际形状并且不意图限制本公开的范围。

除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。

相关技术中，多料单元可以包括导料管、料盘、上料摩擦轮以及与上料摩擦轮连接的电机，料盘上缠绕有线材，线材的端部与摩擦轮相接触，上料时，电机带动上料摩擦轮正转，从而将线材输送到导料管中。3D打印机利用导料管中的线材实现打印。当打印完成或更换线材时，电机带动上料摩擦轮反转将导料管中的线材回收至多料单元内。

但是，相关技术中的线材回收后会悬空或堆积于多料单元内，线材容易缠绕至其他零部件中，影响多料单元的正常工作，且线材凌乱会导致多料单元的整洁性差。

本公开实施例提供一种材料馈送机构、多料单元及3D打印系统。通过设置驱动组件和下料离合组件，驱动组件能够通过下料离合组件与料盘传动耦接，从而带动料盘旋转，以将线材缠绕回料盘上，避免了线材悬空或堆积。

以下结合实施例对本公开进行详细阐述。可以理解的是，为了更清晰地示出本公开实施例的结构，本公开的附图中只示出了部分齿轮的完整结构，其他齿轮仅以圆柱结构代表，并未示出其上的细节结构。

图1是根据本公开的一些实施例的多料单元中的一个材料馈送模块的结构示意图；

图2是图1的材料馈送模块的右视图；图3是图1的材料馈送模块的左视图；图4是图1的材料馈送模块去掉料盘后的部分结构示意图。

可以理解的是，多料单元可以包括至少一个材料馈送模块以及由至少一个材料馈送模块共用的导料管(未示出)。当3D打印机需要使用某一特定颜色或材料的线材时，多料单元中具有该线材的材料馈送模块将该线材输送至导料管中。3D打印机中的打印电机拖动导料管中的线材，并将其输送到3D打印机的热端以实现打印操作。在图1至图3的示例中，材料馈送模块包括材料馈送机构100、料盘200以及料盘支架400。料盘200上缠绕有线材，且料盘200可旋转地连接于料盘支架400上。材料馈送机构100连接在料盘支架400上。

图5是图4中材料馈送机构100的第一角度的轴测图；图6是图5的材料馈送机构中下料离合组件位于第一位置的结构示意图；图7是图5的材料馈送机构中下料离合组件处于第二位置的结构示意图。为了便于说明，图6和图7中隐藏了图5中示出的下料摩擦轮150。请参照图5至图7，材料馈送机构100包括：主体110、下料离合组件120以及驱动组件130。

主体110可以为材料馈送机构100的支撑部件，其可以与料盘支架400连接。主体110可以由金属材质或塑料材质等常见的材质制成。

下料离合组件120和驱动组件130都连接于主体110上。下料离合组件120可以在驱动组件130的驱动下在相对于主体110的第一位置(如图6所示位置)与相对于主体110的第二位置(如图7所示位置)之间切换。

当下料离合组件120位于第一位置时，下料离合组件120可以与料盘200传动耦接。下料离合组件120可以将驱动组件130输出的驱动力传递至料盘200上，使得料盘200能够在驱动组件130的驱动下旋转，从而将线材绕设于料盘200上。

当下料离合组件120位于第二位置时，下料离合组件120与料盘200传动分离，即驱动组件130的驱动力无法传递至料盘200上。

驱动组件130可以包括能够输出旋转运动或直线运动的电机、液压缸或气缸等。下料离合组件120的结构也可以有多种。在一些实施例中，驱动组件130可以包括能够输出旋转运动的旋转电机以及可选地能够输出直线运动的直线电机，料盘200的旋转轴上可以设置有被动齿轮，下料离合组件120可以包括能够与被动齿轮啮合的主动齿轮。在一些实施例中，驱动组件130可以包括旋转电机而没有直线电机，如稍后将进一步详细描述的。

在驱动组件130包括直线电机的实施例中，直线电机可以安装于主体110上，旋转电机的电机壳体可以与直线电机的输出轴连接，旋转电机的输出轴可以与主动齿轮同轴连接。直线电机可以同步带动旋转电机和主动齿轮沿直线方向移动，从而使得主动齿轮在第一位置和第二位置之间切换。当主动齿轮位于第一位置时，旋转电机可以驱动主动齿轮旋转，并通过与主动齿轮啮合的从动齿轮带动料盘200旋转，以将线材绕设于料盘200。而当主动齿轮位于第二位置时，主动齿轮和从动齿轮分离，动力无法从旋转电机传递至从动齿轮。

可以理解的是，当3D打印机打印完成或需要更换线材时，驱动组件130驱动下料离合组件120相对主体110移动至第一位置，下料离合组件120和料盘200传动耦接。驱动组件130能够通过下料离合组件120驱动料盘200旋转，从而将线材从导料管中撤出并重新缠绕至料盘200，避免了线材悬空或堆积。进一步，避免了线材缠绕至其他部件，使得多料单元可以正常工作，可靠性高。同时，还可以使得多料单元更加整洁。

当3D打印机需要执行打印操作时，驱动组件130可以例如驱动下料离合组件120相对主体110移动至第二位置，下料离合组件120和料盘200分离。导料管中的线材可以在3D打印机的打印电机的驱动下被持续输送至3D打印机的热端(未示出)。由于下料离合组件120和料盘200传动分离，下料离合组件120不会阻碍到料盘200的旋转，料盘200可以在线材的带动下相对料盘支架400自由旋转，3D打印系统可以正常打印三维物体。而且，驱动组件130在打印操作期间也不会被料盘200带动，降低不必要的磨损。

继续参照图1，在该示例中，料盘200可以包括中间体以及分别位于中间体两侧的凸缘210。中间体可以用于绕设线材，凸缘210可以沿圆周方向凸出于中间体，从而起到阻挡线材的作用，避免线材从料盘200上脱出。

继续参照图5至图7，在一些实施例中，材料馈送机构100还可以包括可旋转地连接于主体110的下料摩擦轮150。下料摩擦轮150的轮面用于与料盘200的凸缘210传力连接。当下料离合组件120处于第一位置时，下料离合组件120与下料摩擦轮150传动耦接，以通过下料摩擦轮150使料盘200旋转。当下料离合组件120处于第二位置时，下料离合组件120与下料摩擦轮150传动分离，以使得下料离合组件120与料盘200传动分离。

下料摩擦轮150可以为轮状结构，其轮面可以设置有滚花等结构。当下料离合组件120处于第一位置时，下料离合组件120可以和下料摩擦轮150传动连接，驱动组件130的驱动力可以通过下料离合组件120传递至下料摩擦轮150，并通过下料摩擦轮150传递至凸缘210，进而带动料盘200旋转。由于下料摩擦轮150的轮面设置有滚花，可以增加轮面和凸缘210之间的静摩擦力，从而可以有效地带动料盘200旋转。该方案结构简单，容易实现。同时，料盘200和材料馈送机构100之间仅依靠下料摩擦轮150的轮面与料盘200的凸缘210相接触的表面传递动力，无需对料盘200结构进行复杂设计，料盘200可以方便地从料盘支架400上取出，方便料盘200更换。

图8是图5的材料馈送机构中下料离合组件120的结构示意图；图9是图8的下料离合组件120的爆炸示意图。继续参照图5、图8和图9，在一些实施例中，驱动组件130可以包括连接于主体110的驱动电机131以及与驱动电机131的输出轴传动耦接的传动轴132。下料离合组件120可以包括：第一连接件121、第一齿轮122和第二齿轮123。

第一齿轮122套设于传动轴132上，且与传动轴132形状配合连接。即第一齿轮122上可以设置有非圆形通孔，传动轴132可以具有与该非圆形通孔形状相配合的配合段。传动轴132可以套设于该配合段，使得第一齿轮122可以与传动轴132保持相对静止。当传动轴132在驱动电机131的驱动下旋转时，第一齿轮122可以跟随其一起旋转。

第一连接件121可以位于第一齿轮122沿第一齿轮122旋转轴线方向的一侧。第一连接件121包括套设于传动轴132上的第一端1212和与第一端1212相对的第二端1213。第一连接件121可以由金属或塑料等常见的材料加工而成。第一连接件121的第一端1212可以设置有第一通孔，传动轴132可以穿设于第一通孔。

第二齿轮123可旋转地连接于第一连接件121的第二端1213。在示例中，第一连接件121的第二端1213可以设置有第二通孔，转轴穿设第二齿轮123和第二通孔，从而将第二齿轮123和第一连接件121连接。在另一示例中，第一连接件121的第二端1213一体设置有转轴，转轴穿设第二齿轮123，从而将第二齿轮123可旋转动地连接于第一连接件121上。

第一齿轮122和第二齿轮123相啮合。从位置上来看，第一齿轮122和第二齿轮123分别位于第一连接件121的两端，且第一连接件121抵靠于第一齿轮122。可以理解的是，第一连接件121的第一端1212虽然套设在传动轴132上，但两者之间并未直接固定。第一连接件121可以依靠与第一齿轮122之间相互抵靠产生的压力来保持相对固定，且该压力会使得第一连接件121和第一齿轮122之间存在摩擦力，该摩擦力使得第一连接件121和第二齿轮123可随传动轴132和第一齿轮122的旋转而沿传动轴132的周向枢转。即第一齿轮122、第二齿轮123和第一连接件121可以作为一个整体跟随传动轴132旋转。另外，当存在外力时，其可以用于克服第一连接件121和第二齿轮122之间的摩擦力，使得第一连接件121和第二齿轮123可以作为一个整体相对第一齿轮122转动。即第一连接件121和第二齿轮123可以相对传动轴132沿其周向枢转。

为了使得第一齿轮122可以抵靠于第一连接件121上，传动轴132上可以设置有两个轴肩，每个轴肩的直径可以大于传动轴132的直径。两个轴肩可以分别位于下料离合组件120沿传动轴132轴向的两侧，且第一连接件121可以抵靠于其中一个轴肩上，第一齿轮122可以抵靠于另一个轴肩上。合理调整两个轴肩之间尺寸，能使得第一连接件121抵靠于第一齿轮122。

在示例中，为了使第二齿轮123可以带动下料摩擦轮150旋转，下料摩擦轮150可以包括沿摩擦轮150的轴线方向依次设置的第一轮体和第二轮体。第一轮体和第二轮体可以一体成型加工而成。第一轮体具有设置有滚花的轮面，第二轮体可以具有沿周向设置的多个齿，该第二轮体可以用于与第二齿轮123啮合。

参照图6和图8，当3D打印机打印完成或需要更换线材时，驱动电机131驱动传动轴132沿第一方向旋转(图6中的箭头方向)，从而带动第一连接件121、第一齿轮122以及第二齿轮123作为一个整体相对本体110旋转，从而使得第二齿轮123可以摆动至能够与下料摩擦轮150的第二轮体相啮合的位置，即下料离合组件120处于第一位置。由于下料摩擦轮150和第二齿轮123啮合，当驱动电机131继续带动传动轴132沿第一方向旋转时，下料摩擦轮150提供阻力，阻碍第二轮体122和第一连接件121沿传动轴132的周向的转动。该阻力能够克服第一连接件121和第一齿轮122之间的摩擦力，使得第一齿轮122和第一连接件121之间发生相对转动。即第一齿轮122可以跟随传动轴132继续旋转，而第一连接件121可以保持相对主体110的静止。由于第一齿轮122和第二齿轮123啮合，第一齿轮122跟随传动轴132旋转可以带动第二齿轮123相对第一连接件121旋转，而第二齿轮123可以通过第二轮体带动下料摩擦轮150旋转，进而带动料盘200旋转。该方案结构简单，只需要一个驱动电机131即可实现下料离合组件120在第一位置和第二位置之间的移动，可以降低成本。参照图5和图7，当驱动电机131驱动传动轴132沿与第一方向相反的第二方向旋转时，第二齿轮123可以与第二轮体传动分离，下料离合组件120处于第二位置。

在上述实施例中，下料摩擦轮150包括用于与料盘200传动耦接的第一轮体和用于与下料离合组件120传动耦接的第二轮体。在另一些实施例中，材料馈送机构100还可以包括与下料摩擦轮150同轴连接的第一配合齿轮151，如图5所示。例如，主体110上可以设置有可旋转的下料转轴，第一配合齿轮151和下料摩擦轮150均可以通过形状配合连接于下料转轴，从而可以简化下料摩擦轮150的加工，降低成本。

第一配合齿轮151被构造使得当下料离合组件120处于第一位置时，第一配合齿轮151与下料离合组件120的第二齿轮123啮合。第二齿轮123可以带动第一配合齿轮151旋转，进而带动下料摩擦轮150旋转。并且当下料离合组件120处于第二位置时，第一配合齿轮151与下料离合组件120的第二齿轮123分离。

在一些实施例中，下料离合组件120还包括：关于第一齿轮122和第二齿轮123与第一连接件121相对设置的第二连接件124。

继续参照图8和图9，第一连接件121和第二连接件124可以分别位于第一齿轮122和第二齿轮123沿传动轴132轴向的两侧。第一齿轮122的两侧可以分别抵靠于第一连接件121和第二连接件124。

第二连接件124也可以套设于传动轴132上，具体可以参考第一连接件121第一端1212和传动轴132之间的连接方式。

在示例中，第一连接件121的第二端1213一体设置有转轴，第二连接件124相对应位置设置有轴孔，转轴穿设第二齿轮123以及轴孔，从而将第二齿轮123可旋转动地连接于第一连接件121和第二连接件124之间。在另一示例中，第二连接件124上设置有转轴，而第一连接件121设置有轴孔，转轴穿设第二齿轮123以及轴孔。

下料离合组件120可以包括弹性件125，弹性件125跨接第一连接件121和第二连接件124，以提供使第一连接件121和第二连接件124能够夹紧第一齿轮122的弹力。弹性件125可以持续提供弹力，提高下料离合组件120的可靠性。

弹性件125的结构可以有多种。例如，弹性件125可以包括弹簧，弹簧的一端连接于第一连接件121，弹簧的另一端连接于第二连接件124，弹簧可以提供拉力，使得第一连接件121和第二连接件124夹紧第一齿轮122。

又例如，弹性件125包括：沿平行于传动轴132的轴向延伸的弹性件本体1251以及分别连接于弹性件本体1251两端的两个夹爪。为了便于描述，两个夹爪分别命名为第一夹爪1252和第二夹爪1253。第一夹爪1252抵靠于第一连接件121背离第一齿轮122和第二齿轮123的外表面，第二夹爪1253抵靠于第二连接件124背离第一齿轮122和第二齿轮123的外表面。

第一夹爪1252和第二夹爪1253之间的距离可以小于第一连接件121的外表面和第二连接件124的外表面之间的距离，使得当弹性件125跨接于第一连接件121和第二连接件124时，第一夹爪1252和第二夹爪1253可以相对弹性件本体1251发生弹性形变，两者之间的距离变大，从而可以提供夹紧第一连接件121和第二连接件124的弹力。且第一夹爪1252、第二夹爪1253以及弹性件本体1251均可以贴靠或靠近于第一连接件121和第二连接件124设置，能够减小下料离合组件120的空间体积。

在示例中，第一连接件121的外表面上设置有第一凹槽1211，第二连接件124的外表面上设置有第二凹槽1241。第一夹爪1252上设置有卡合于第一凹槽1211的第一凸起1252a，第二夹爪1253上设置有卡合于第二凹槽1241的第二凸起1253a。这可以提高第一连接件121和第一夹爪1252之间、第二连接件124和第二夹爪1253之间接触面积，使得弹性件125不易从第一连接件121和第二连接件124上脱开，提高了下料离合组件120的可靠性。

在一些实施例中，主体110上还可以设置有第一限位部111和第二限位部112。下料离合组件120可以在第一限位部111和第二限位部112之间移动。第一限位部111和第二限位部112均可以凸出于主体110设置。以第一限位部111为例，第一限位部111可以包括螺栓，螺栓的螺纹段可以螺接于主体110的螺纹孔内，螺栓的头部可以位于螺纹孔外。

第一限位部111被定位在下料离合组件120相对于主体110的移动路径上，以使得当下料离合组件120移动至抵靠于第一限位部111时处于第一位置。参照图6和图8，第一限位部111相对于下料离合组件120的第二连接件124的第二端1213设置，以使得当下料离合组件120处于第一位置时，第二连接件124的第二端1213的上边缘可以抵靠于第一限位部111上。第一限位部111可以提供克服第一连接件121和第一齿轮122间的摩擦力的阻力，以使得下料离合组件120可以保持在第一位置上。借助于第一限位部111，还可以减小第二齿轮123和第一配合齿轮151之间的接触力，减轻两者的磨损，提高下料离合组件120的寿命。

第二限位部112被定位在下料离合组件120相对于主体110的移动路径上，以使得当下料离合组件120移动至抵靠于第二限位部112时处于第二位置。参照图7和图8，第二限位部112相对于下料离合组件120的第二连接件124的第二端1213设置，以使得当下料离合组件120处于第二位置时，第二连接件124的第二端1213的下边缘可以抵靠于第二限位部112上。第二限位部112可以提供克服第一连接件121和第一齿轮122间的摩擦力的阻力，以使得当传动轴132沿第二方向继续旋转时，下料离合组件120可以保持在第二位置上，可以减小下料离合组件120的移动路径，减少下料离合组件120的无用移动。

可以理解的是，第一限位部111和第二限位部112凸出于主体110的尺寸大于第二连接件124与主体110之间的间隙，且小于第二齿轮123与主体110之间的间隙。这样，第一限位部111和第二限位部112既可以起到限位作用，又不会妨碍第二齿轮123的正常旋转。

以上是以下料离合组件120的第二连接件124位于第一连接件121和主体110之间(如图5所示)为例，来描述第一限位部111和第二限位部112的作用。在一些实施例中，第一连接件121可以位于第二连接件124和主体110之间，则第一限位部111和第二限位部112则可以分别用于抵靠于第一连接件121的上下边缘。这里，相对空间术语“上”、“下”参考图6和图7使用，并不应以此作为限制。

图10是图5的材料馈送机构去掉主体110后的结构示意图；图11是图4中材料馈送机构100的第二角度的轴测图；图12是图11的材料馈送机构去掉线材支撑架后的结构示意图；图13是图12的材料馈送机构中上料离合组件140位于第三位置的结构示意图；图14是图12的材料馈送机构中上料离合组件140处于第四位置的结构示意图。图13中的箭头方向为第一方向。

参照图10至图14，在一些实施例中，材料馈送机构100还包括上料离合组件140，上料离合组件140连接于主体110。上料离合组件140可以在驱动组件130的驱动下在相对于主体110的第三位置(如图13所示位置)和相对于主体110的第四位置(如图14所示位置)之间可切换。

当上料离合组件140位于第三位置时，上料离合组件140可以与线材300传动分离，即驱动组件130的驱动力无法传递至线材300上。

当上料离合组件140位于第四位置时，上料离合组件140与线材300传动耦接，上料离合组件140可以将驱动组件130输出的驱动力传递至线材300上，以在驱动组件130的驱动下拖动线材300从料盘200释放。

在示例中，主体100上可以设置有线材支撑架115。线材300绕设于料盘200上，且线材300的端部可以伸出于料盘200并位于线材支撑架115上。为了完整展示材料馈送机构100的结构，附图中并未示出缠绕于料盘200上的线材。

当3D打印机需要打印三维物体时，驱动组件130驱动上料离合组件140相对主体110移动至第四位置，上料离合组件140和线材300传动耦接，从而可以拖动线材300，将线材300输送至导料管中。

然后，驱动组件130可以例如驱动上料离合组件140相对主体110移动至第三位置，上料离合组件140和线材300传动分离。此时，3D打印机的打印电机可以拖动导料管中的线材300，并实现打印操作。该过程无需驱动组件130提供驱动力，可以节省能源。同时，由于上料离合组件140和线材300传动分离，能够避免将打印电机拖动线材300的驱动力传递至驱动组件130，从而减小打印电机的负载。而且，驱动组件130在打印操作期间也不会被线材300带动，降低不必要的磨损。

上料离合组件140的驱动方式可以有多种。例如驱动组件130可以包括第一电机和第二电机，第一电机用于驱动上料离合组件140在第三位置和第四位置之间移动，第二电机用于驱动下料离合组件120在第一位置和第二位置之间移动。

在另一些实施例中，上料离合组件140和下料离合组件120可以使用同一驱动电机131驱动。下料离合组件120和上料离合组件140分别套设于传动轴132的两端，并且驱动电机131的输出轴传动耦接于传动轴132位于下料离合组件120和上料离合组件140之间的部分。

在实施例中，主体110可以具有两个相对设置的第一壁面116(图5)和第二壁面117(图12)。驱动电机131可以设置在第一壁面116和第二壁面117之间，传动轴132可以同时穿设第一壁面116和第二壁面117。如图10所示，驱动电机131的输出轴可以同轴设置有蜗杆135，传动轴132位于第一壁面116和第二壁面117之间的部分可以套设有蜗轮134。蜗轮134与蜗杆135配合，从而可以将改变驱动电机131输出的扭矩的方向，简化材料馈送机构100的结构。

参考图5，传动轴132伸出于第一壁面116外的第一端部可以连接有下料离合组件120。参考图12，传动轴132伸出于第二壁面117外的第二端部可以连接有上料离合组件140。为了防止下料离合组件120和上料离合组件140沿传动轴132的轴向窜动，传动轴132上还可以设置有挡片133。上料离合组件140背离主体110的一侧设置有一个挡片133，下料离合组件120背离主体110的一侧也可设置有一个挡片133。

参考图10，在一些实施例中，材料馈送机构100还包括可旋转地连接于主体的110上料摩擦轮160，上料摩擦轮160的轮面用于与线材300传力连接。当上料离合组件140处于第三位置时，上料离合组件140与上料摩擦轮160传动分离，以使得上料离合组件140与线材300传动分离，并且当上料离合组件140处于第四位置时，上料离合组件140与上料摩擦轮160传动耦接，以通过上料摩擦160轮拖动线材300。

参考图11，上料摩擦轮160可以为轮状结构，其轮面可以设置有滚花等结构。上料摩擦轮160的轮面可以用于与线材300接触，从而带动线材300沿着上料摩擦轮160的切向移动。在示例中，线材300可以位于上料摩擦轮160的轮面与线材支撑架115之间，上料摩擦轮160可以带动线材300沿着线材支撑架115的表面滑动。在另一示例中，主体110上可以设置有可旋转的从动摩擦轮，线材300可以位于上料摩擦轮160的轮面和从动摩擦轮的轮面间。当上料摩擦轮160旋转时，从动摩擦轮160跟随上料摩擦轮160旋转从而拖动线材300，使得线材300与上料摩擦轮160和从动摩擦轮之间的摩擦力都为滚动摩擦，线材300更容易被拖动。

当上料离合组件140处于第四位置时，上料离合组件140可以和上料摩擦轮160传动耦接。驱动组件130的驱动力可以通过上料离合组件140传递至上料摩擦轮160，并通过上料摩擦轮160传递至线材300，进而带动线材300移动。由于上料摩擦轮160的轮面设置有滚花，可以增加轮面和线材300之间的静摩擦力，从而可以有效地带动线材300移动。该方案结构简单，容易实现，降低生产成本。

上料离合组件140的实现方式也有多种。在一些实施例中，上料离合组件140的结构与下料离合组件120的结构相同，两者的功能的区别在于，当上料离合组件140处于第四位置时，上料离合组件140与线材300传动耦接，而当下料离合组件120处于第一位置时，下料离合组件120与料盘200传动耦接。即下料离合组件120和上料离合组件140所传动耦接的结构不同。

例如，上料离合组件140也可以包括第一连接件、第一齿轮以及第二齿轮。第一连接件包括套设于传动轴132上的第一端和与第一端相对的第二端。第一齿轮套设于传动轴132上，且与传动轴132形状配合连接。第二齿轮可旋转地连接于第一连接件的第二端，且与第一齿轮啮合。第一连接件抵靠于第一齿轮，以使得第一连接件和第二齿轮可随传动轴132和第一齿轮的旋转而沿传动轴132的周向枢转。

在示例中，上料离合组件140还包括：关于第一齿轮和第二齿轮与第一连接件相对设置的第二连接件。

在示例中，上料离合组件140还包括：弹性件，弹性件跨接第一连接件和第二连接件以提供使第一连接件和第二连接件夹紧第一齿轮的弹力。

作为上料离合组件140的弹性件的示例实现方式，弹性件包括：沿平行于传动轴132的轴向延伸的弹性件本体以及分别连接于弹性件本体两端的两个夹爪。两个夹爪中的第一夹爪抵靠于第一连接件背离第一齿轮和第二齿轮的外表面，两个夹爪中的第二夹爪抵靠于第二连接件背离第一齿轮和第二齿轮的外表面。

进一步地，上料离合组件140中，第一连接件的外表面上可以设置有第一凹槽，第二连接件的外表面上可以设置有第二凹槽。第一夹爪上设置有卡合于第一凹槽的第一凸起，并且第二夹爪上设置有卡合于第二凹槽的第二凸起。

上料离合组件140中的第一连接件、第一齿轮、第二齿轮、弹性件和第二连接件与下料离合组件120中的第一连接件121、第一齿轮122、第二齿轮123、弹性件125和第二连接件124的结构和功能相同，具体可以参考上文关于下料离合组件120的描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，为了使上料离合组件140的第二齿轮可以带动上料摩擦轮160旋转，上料摩擦轮160可以包括第三轮体和第四轮体。第三轮体和第四轮体可以一体成型加工而成。第三轮体具有设置有滚花的轮面，第四轮体可以具有沿周向设置的多个齿，该第四轮体可以用于与第二齿轮123啮合。

在另一些实施例中，材料馈送机构100可以包括第二配合齿轮161，第二配合齿轮161与上料摩擦轮160同轴连接，如图11所示。例如，主体110上可以设置有可旋转的上料转轴，第二配合齿轮161和上料摩擦轮160均可以通过形状配合连接于上料转轴，从而可以简化下料摩擦轮150的加工，降低成本。

第二配合齿轮161被构造使得当上料离合组件140处于第三位置时，第二配合齿轮161与上料离合组件140的第二齿轮分离，并且当上料离合组件140处于第四位置时，第二配合齿轮161与上料离合组件140的第二齿轮啮合，第二齿轮可以带动第二配合齿轮161旋转，进而带动上料摩擦轮160旋转。

参照图14，当3D打印机需要打印三维物体时，驱动电机131驱动传动轴132旋转沿第二方向(与图13中箭头方向相反的方向)旋转，从而带动上料离合组件140的第一连接件、第一齿轮以及第二齿轮作为一个整体相对本体110旋转，从而使得第二齿轮可以摆动至能够与第二配合齿轮161相啮合的位置，即上料离合组件140处于第四位置。由于第二配合齿轮161和第二齿轮啮合，当驱动电机131继续带动传动轴132沿第二方向旋转时，第二配合齿轮161提供阻力，阻碍第二轮体和第一连接件沿传动轴132的周向的转动。该阻力能够克服第一连接件和第一齿轮之间的摩擦力，使得第一齿轮和第一连接件之间发生相对转动。即第一齿轮可以跟随传动轴132继续旋转，而第一连接件可以保持相对主体110的静止。由于第一齿轮和第二齿轮啮合，第一齿轮可以带动第二齿轮相对第一连接件旋转，而第二齿轮可以带动第二配合齿轮161旋转，进而带动上料摩擦轮160旋转，以拖动线材300沿着图14从右至左的方向移动(即图11中，线材300沿着箭头方向移动)，从而将线材300输送至导料管中。当线材300输送至导料管后，驱动电机131可以例如驱动传动轴132沿第一方向旋转(图13中的箭头方向)，上料离合组件140的第二齿轮可以与第二配合齿轮161分离，上料离合组件140处于第三位置(如图13所示)。此时，3D打印机的打印电机可以继续拖动导料管内的线材实现打印操作。

在一些实施例中，下料离合组件120和上料离合组件140被构造使得当下料离合组件120处于第一位置时，上料离合组件140处于第三位置，并且当下料离合组件120处于第二位置时，上料离合组件140处于第四位置。

在下料操作中，当下料离合组件120位于图6所示位置时，上料离合组件140位于图13所示位置。在上料操作中，当下料离合组件120位于图7所示位置时，上料离合组件140位于图14所示位置。

当3D打印机打印完成或需要更换线材时，驱动组件130驱动下料离合组件120与下料摩擦轮150传动耦接，并驱动上料离合组件140与上料摩擦轮160传动分离。下料摩擦轮150可以带动料盘200反转，从而将线材绕设于料盘200。该过程之中，上料离合组件140与上料摩擦轮160传动分离，上料离合组件140不会阻碍料盘200的反转。

当3D打印机需要打印三维物体时，驱动组件130驱动上料离合组件140与上料摩擦轮160传动耦接，并驱动下料离合组件120与下料摩擦轮150传动分离。上料摩擦轮160可以拖动线材300至导料管中。在该过程中，料盘200相对料盘支架400正转，下料离合组件120不会阻碍料盘200的正转。

可以理解，在一些实施例中，驱动组件130可以通过设置第一电机和第二电机来分别驱动上料离合组件140和下料离合组件120实现，并且在一些实施例中可以通过驱动电机131和传动轴132来实现。

在示例中，下料离合组件120和上料离合组件140套设于传动轴132上，以使得下料离合组件120和上料离合组件140可随传动轴132的旋转而沿传动轴132的周向枢转。下料离合组件120和上料离合组件140在传动轴132的周向上彼此成一角度，以使得当下料离合组件120沿传动轴132的周向在第一方向上枢转至第一位置时，上料离合组件140在第一方向上枢转至第三位置，并且当下料离合组件120沿传动轴132的周向在与第一方向相反的第二方向上枢转至第二位置时，上料离合组件140在第二方向上枢转至第四位置。从而可以只设置一个驱动电机131，简化了材料馈送机构100的结构。

在一些实施例中，材料馈送机构100的主体110上还设置有第三限位部113和第四限位部114。上料离合组件140可以在第三限位部113和第四限位部114之间移动。

第三限位部113和第四限位部114均可以凸出于主体110设置，具体实现方式可以参考第一限位部111的结构。在示例中，第一限位部111和第二限位部112凸出于主体110的第一壁面116，第三限位部113和第四限位部114凸出于主体110的第二壁面117。

第三限位部113被定位在上料离合组件140相对于主体110的移动路径上，以使得当上料离合组件140移动至抵靠于第三限位部113时处于第三位置。第四限位部114被定位在上料离合组件140相对于主体110的移动路径上，以使得当上料离合组件140移动至抵靠于第四限位部114时处于第四位置。参考图13，第三限位部113相对于上料离合组件140的第二连接件(上料离合组件140的两个连接件中更靠近主体110的那个连接件)的第二端(第二连接件的两端中尺寸较小的那端)设置，以使得当上料离合组件140处于第三位置时，第二连接件的第二端的左边缘可以抵靠于第三限位部113。第四限位部114关于上料离合组件140的第二连接件的第二端与第三限位部113相对地设置，以使得当上料离合组件140处于第四位置时，第二连接件的第二端的右边缘可以抵靠于第三限位部113。这里，相对空间术语“左”、“右”参考图13和图14使用，并不应以此作为限制。

下面以驱动电机131反转带动传动轴132沿第一方向旋转，驱动电机131正转带动传动轴132沿第二方向旋转为例进行描述。参照图6和图13，当驱动电机131反转驱动下料离合组件120与下料摩擦轮150传动耦接，下料离合组件120可以抵靠于第一限位部111上，上料离合组件140可以抵靠于第三限位部113上。当驱动电机131继续反转带动料盘200反转时，传动轴132沿第一方向继续旋转，第三限位部113可以克服上料离合组件140的第一连接件和第一齿轮间的摩擦力的阻力，使得上料离合组件140保持在第三位置上。这可以减小上料离合组件140的移动路径，减少上料离合组件140的无用移动。

参照图14，当驱动电机131正转驱动上料离合组件140与上料摩擦轮160传动耦接时，上料离合组件140可以抵靠于第四限位部114上，下料离合组件120可以抵靠于第二限位部112上。当驱动电机131继续正转，第四限位部114可以提供克服上料离合组件140的第一连接件和第一齿轮间的摩擦力的阻力，以使得上料离合组件140可以保持在第四位置上，并通过上料摩擦轮160拖动线材300。通过设置第四限位部114能够减小第二齿轮和第二配合齿轮161之间的接触力，减轻两者的磨损，提高上料离合组件140的寿命。同时，第二限位部112可以提供克服下料离合组件120的第一连接件121和第一齿轮122间的摩擦力的阻力，以使得下料离合组件120可以保持在第二位置上。

第三限位部113和第四限位部114的具体限位方式可以参考上面关于第一限位部111和第二限位部112的描述，在此不再赘述。

本公开实施例还提供一种多料单元，包括至少一个料盘200以及至少一个材料馈送机构100。至少一个料盘200分别绕设有用于3D打印机的至少一个线材300。至少一个材料馈送机构100用于与至少一个料盘200中的相应料盘200一起使用以向3D打印机馈送至少一个线材300。

可以理解的是，多料单元可以包括箱体以及设置在箱体中的至少一个(一个或者多个)材料馈送模块，每个材料馈送模块中可以设置有一个料盘200和一个材料馈送机构100。即多料单元中的材料馈送机构100以及料盘200的数量一一对应，一个料盘200可以绕设有一种线材300，且配备有一个材料馈送机构100。在示例中，每个料盘200还可以配备有一个料盘支架400。另外，多料单元的箱体上可以穿设有一个用于将线材朝向3D打印机的热端引导的导料管，即多个材料馈送单元可以共用一个导料管。

材料馈送机构100的结构和功能均与上述实施例相同，在此不再赘述。

本公开实施例还提供一种3D打印系统，包括3D打印机以及多料单元。多料单元用于向3D打印机馈送线材300。3D打印机具有热端以及打印电机，打印电机可以用于在打印时拖动导料管中的线材300，并将其输送至热端。热端可以加热并熔化线材300，3D打印机能将线材熔化后形成的构建材料一层层地构建成三维物体。

如上所述，多料单元可以包括至少一个料盘200以及至少一个材料馈送机构100。至少一个料盘200分别绕设有用于3D打印机的至少一个线材300。至少一个材料馈送机构100用于与至少一个料盘200中的相应料盘200一起使用以向3D打印机馈送至少一个线材300。

如上所述，每个材料馈送机构100包括主体110、连接于主体110的下料离合组件120以及驱动组件130。驱动组件130被构造为驱动下料离合组件120在相对于主体110的第一位置与相对于主体110的第二位置之间可切换，在该第一位置处下料离合组件120与至少一个料盘200中的对应料盘200传动耦接，以在驱动组件130的驱动下使对应料盘200旋转从而将至少一个线材300中的对应线材300绕设于对应料盘200上，在该第二位置处下料离合组件120与对应料盘200传动分离。

在一些实施例中，每个材料馈送机构100还包括连接于主体110的上料离合组件140。驱动组件130还被构造为驱动上料离合组件140在相对于主体110的第三位置与相对于主体110的第四位置之间可切换，在该第三位置处上料离合组件140与对应线材300传动分离，在该第四位置处上料离合组件140与对应线材300传动耦接，以在驱动组件130的驱动下拉动对应线材300从对应料盘200释放。

多料单元和材料馈送机构100的具体结构和功能可以参考上述实施例，在此不再赘述。

在一些实施例中，3D打印系统的多料单元的每个材料馈送机构100中，驱动组件130还可以被构造为执行以下操作。

当该材料馈送机构100操作用于下料时，驱动组件130驱动下料离合组件120移动至第一位置，并且驱动上料离合组件140移动至第三位置。

“下料”可以发生在打印完成或需要更换线材时，其可以理解为需要将线材300从导料管中抽回，并重新绕设于料盘200上的过程。下料时，驱动组件130驱动下料离合组件120与下料摩擦轮150传动耦接，并驱动上料离合组件140与上料摩擦轮160传动分离。下料摩擦轮150可以带动料盘200反转，从而将线材绕设于料盘200。该过程之中，上料离合组件140与上料摩擦轮160传动分离，上料离合组件140不会阻碍料盘200的反转。

当该材料馈送机构100操作用于上料时，驱动组件130驱动下料离合组件120移动至第二位置，并且驱动上料离合组件140移动至第四位置。

“上料”可以理解为多料单元将打印所需的线材300输送至导料管的过程。上料时，驱动组件130驱动上料离合组件140与上料摩擦轮160传动耦接，并驱动下料离合组件120与下料摩擦轮150传动分离。上料摩擦轮160可以拖动线材300至导料管中，而在拖动线材300的过程中，料盘200相对料盘支架400正转，下料离合组件120不会阻碍料盘200的正转。

当该材料馈送机构100已操作用于上料以供3D打印机进行打印时，驱动组件130保持下料离合组120处于第二位置，保持上料离合组件140处于第四位置，并且关断驱动组件130。

“打印”可以理解为3D打印机中的打印电机拖动导料管中的线材300，并将其输送到3D打印机的热端的过程。打印时，驱动组件130可以驱动上料离合组件140与上料摩擦轮160传动耦接，并驱动下料离合组件120与下料摩擦轮150传动分离，接着停止驱动组件130，例如可以关闭驱动电机131的电源。参照图11和图14，由于打印电机的驱动，线材300可以继续沿着图11中的箭头方向移动(图14中的由右至左的方向)，打印电机施加于线材300的驱动力可以同时驱动上料摩擦轮160沿图14的顺时针方向转动，进而带动同轴的第二配合齿轮161沿图14的顺时针方向转动。第二配合齿轮161可以向上料离合组件140的第二齿轮施加相对于传动轴132沿逆时针方向转动的驱动力，从而可以踢开第二齿轮，使得上料离合组件140与第二配合齿轮161传动分离，上料离合组件140可以位于第三位置和第四位置之间。由于驱动组件130已停止工作，传动轴132不会旋转，下料离合组件120可以保持在第二位置。3D打印机可以继续执行打印操作，上料离合组件140和下料离合组件120均不会影响打印电机的正常工作。

可以理解的是，打印时，上料离合组件140被踢开后，其可以位于第三限位部113限定的第三位置和第四限位部114限定的第四位置之间。当3D打印系统重新下料时，上料离合组件140可以跟随传动轴132沿第一方向旋转，从而处于第三位置，此时下料离合组件120从第二位置移动至位于第一位置和第二位置之间的某处。当传动轴132继续沿第一方向旋转时,下料离合组件120可以重新抵靠于第一限位部111上，即下料离合组件120位于第一位置。传动轴132继续沿第一方向旋转，并通过下料离合组件120带动料盘200反转，以将线材300绕设于料盘200上。

同理，当3D打印系统重新上料时，上料离合组件140可以跟随传动轴132沿第二方向旋转，从而处于第四位置。此时下料离合组件120可以位于第一位置和第二位置之间。当传动轴132继续沿第二方向旋转以拖动线材300上料时，下料离合组件120可以重新抵靠于第二限位部112上，即位于第二位置。

在一些实施例中，在打印操作中，还可以通过调节驱动电机131的旋转角度，使得下料离合组件120位于第一位置和第二位置之间，上料离合组件140位于第三位置和第四位置之间。具体角度可以根据实际情况进行设置。

根据本公开实施例提供的多料单元和3D打印系统，通过在材料馈送机构100的主体110上设置下料离合组件120和驱动组件，驱动组件130能够驱动下料离合组件120在相对于主体110的第一位置与相对于主体110的第二位置之间切换。在第一位置处，下料离合组件120与料盘200传动耦接，并能在驱动组件130的驱动下使料盘200旋转从而将线材300绕设于料盘200上，避免了下料后线材300悬空或堆积在材料馈送机构100中，提高了多料单元的可靠性和整洁性。且在该第二位置处下料离合组件120与料盘200传动分离，3D打印系统可以正常打印三维物体。

虽然在附图和和前面的描述中已经详细地说明和描述了本公开，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性的和示意性的，而非限制性的；本公开不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的主题时，能够理解和实现对于所公开的实施例的变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除未列出的其他元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个，并且术语“多个”是指两个或两个以上。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用来获益。

附图标记列表：

100：材料馈送机构； 110：主体；

111：第一限位部； 112：第二限位部；

113：第三限位部； 114：第四限位部；

115：线材支撑架； 116：第一壁面；

117：第二壁面； 120：下料离合组件；

121：第一连接件； 1211：第一凹槽；

1212：第一端； 1213：第二端；

122：第一齿轮； 123：第二齿轮；

124：第二连接件； 1241：第二凹槽；

125：弹性件； 1251：弹性件本体；

1252：第一夹爪； 1252a：第一凸起

1253：第二夹爪； 1253a：第二凸起；

130：驱动组件； 131：驱动电机；

132：传动轴； 133：挡片；

134：蜗轮； 135：蜗杆；

140：上料离合组件； 150：下料摩擦轮；

151：第一配合齿轮； 160：上料摩擦轮；

161：第二配合齿轮； 200：料盘；

210：凸缘； 300：线材；

400：料盘支架。

Claims (18)

1.一种材料馈送机构，包括：

主体；

下料离合组件，连接于所述主体；

上料离合组件，连接于所述主体；以及

驱动组件，被构造为驱动所述下料离合组件在(i)相对于所述主体的第一位置与(ii)相对于所述主体的第二位置之间可切换，在该第一位置处所述下料离合组件与料盘传动耦接，以在所述驱动组件的驱动下使所述料盘旋转从而将线材绕设于所述料盘上，在该第二位置处所述下料离合组件与所述料盘传动分离，

其中，所述驱动组件还被构造为驱动所述上料离合组件在(i)相对于所述主体的第三位置与(ii)相对于所述主体的第四位置之间可切换，在该第三位置处所述上料离合组件与所述线材传动分离，在该第四位置处所述上料离合组件与所述线材传动耦接，以在所述驱动组件的驱动下拖动所述线材从所述料盘释放。

2.根据权利要求1所述的材料馈送机构，还包括：

可旋转地连接于所述主体的下料摩擦轮，所述下料摩擦轮的轮面用于与所述料盘的凸缘传力连接，

其中，所述下料离合组件和所述下料摩擦轮被构造使得当所述下料离合组件处于所述第一位置时，所述下料离合组件与所述下料摩擦轮传动耦接，以通过所述下料摩擦轮使所述料盘旋转，并且当所述下料离合组件处于所述第二位置时，所述下料离合组件与所述下料摩擦轮传动分离，以使得所述下料离合组件与所述料盘传动分离。

3.根据权利要求2所述的材料馈送机构，还包括：

可旋转地连接于所述主体的上料摩擦轮，所述上料摩擦轮的轮面用于与所述线材传力连接，

其中，所述上料离合组件和上所述料摩擦轮被构造使得当所述上料离合组件处于所述第三位置时，所述上料离合组件与所述上料摩擦轮传动分离，以使得所述上料离合组件与所述线材传动分离，并且当所述上料离合组件处于所述第四位置时，所述上料离合组件与所述上料摩擦轮传动耦接，以通过所述上料摩擦轮拖动所述线材。

4.根据权利要求3所述的材料馈送机构，其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件被构造使得当所述下料离合组件处于所述第一位置时，所述上料离合组件处于所述第三位置，并且当所述下料离合组件处于所述第二位置时，所述上料离合组件处于所述第四位置。

5.根据权利要求4所述的材料馈送机构，

其中，所述驱动组件包括连接于所述主体的驱动电机以及与所述驱动电机的输出轴传动耦接的传动轴，

其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件套设于所述传动轴上，以使得所述下料离合组件和所述上料离合组件可随所述传动轴的旋转而沿所述传动轴的周向枢转，并且

其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件在所述传动轴的周向上彼此成一角度，以使得当所述下料离合组件沿所述传动轴的周向在第一方向上枢转至所述第一位置时，所述上料离合组件在所述第一方向上枢转至所述第三位置，并且当所述下料离合组件沿所述传动轴的周向在与所述第一方向相反的第二方向上枢转至所述第二位置时，所述上料离合组件在所述第二方向上枢转至所述第四位置。

6.根据权利要求5所述的材料馈送机构，

其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件分别套设于所述传动轴的两端，并且

其中，所述驱动电机的所述输出轴传动耦接于所述传动轴位于所述下料离合组件和所述上料离合组件之间的部分。

7.根据权利要求5所述的材料馈送机构，其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件中的每一个均包括：

第一连接件，包括套设于所述传动轴上的第一端和与所述第一端相对的第二端；

第一齿轮，套设于所述传动轴上，且与所述传动轴形状配合连接；以及

第二齿轮，可旋转地连接于所述第一连接件的所述第二端，且与所述第一齿轮啮合，

其中，所述第一连接件抵靠于所述第一齿轮，以使得所述第一连接件和所述第二齿轮可随所述传动轴和所述第一齿轮的旋转而沿所述传动轴的周向枢转。

8.根据权利要求7所述的材料馈送机构，还包括：

第一配合齿轮，与所述下料摩擦轮同轴连接，

其中，所述第一配合齿轮被构造使得当所述下料离合组件处于所述第一位置时，所述第一配合齿轮与所述下料离合组件的所述第二齿轮啮合，并且当所述下料离合组件处于所述第二位置时，所述第一配合齿轮与所述下料离合组件的所述第二齿轮分离。

9.根据权利要求7所述的材料馈送机构，还包括：

第二配合齿轮，与所述上料摩擦轮同轴连接，

其中，所述第二配合齿轮被构造使得当所述上料离合组件处于所述第三位置时，所述第二配合齿轮与所述上料离合组件的所述第二齿轮分离，并且当所述上料离合组件处于所述第四位置时，所述第二配合齿轮与所述上料离合组件的所述第二齿轮啮合。

10.根据权利要求7所述的材料馈送机构，其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件中的每一个还包括：关于所述第一齿轮和所述第二齿轮与所述第一连接件相对设置的第二连接件。

11.根据权利要求10所述的材料馈送机构，其中，所述下料离合组件和所述上料离合组件中的每一个还包括：弹性件，所述弹性件跨接所述第一连接件和所述第二连接件以提供使所述第一连接件和所述第二连接件夹紧所述第一齿轮的弹力。

12.根据权利要求11所述的材料馈送机构，其中，所述弹性件包括：沿平行于所述传动轴的轴向延伸的弹性件本体以及分别连接于所述弹性件本体两端的两个夹爪，所述两个夹爪中的第一夹爪抵靠于所述第一连接件背离所述第一齿轮和所述第二齿轮的外表面，所述两个夹爪中的第二夹爪抵靠于所述第二连接件背离所述第一齿轮和所述第二齿轮的外表面。

13.根据权利要求12所述的材料馈送机构，

其中，所述第一连接件的所述外表面上设置有第一凹槽，

其中，所述第二连接件的所述外表面上设置有第二凹槽，

其中，所述第一夹爪上设置有卡合于所述第一凹槽的第一凸起，并且

其中，所述第二夹爪上设置有卡合于所述第二凹槽的第二凸起。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的材料馈送机构，其中，所述主体上设置有：

第一限位部，被定位在所述下料离合组件相对于所述主体的移动路径上，以使得当所述下料离合组件移动至抵靠于所述第一限位部时处于所述第一位置；以及

第二限位部，被定位在所述下料离合组件相对于所述主体的所述移动路径上，以使得当所述下料离合组件移动至抵靠于所述第二限位部时处于所述第二位置。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的材料馈送机构，其中，所述主体上还设置有：

第三限位部，被定位在所述上料离合组件相对于所述主体的移动路径上，以使得当所述上料离合组件移动至抵靠于所述第三限位部时处于所述第三位置；以及

第四限位部，被定位在所述上料离合组件相对于所述主体的所述移动路径上，以使得当所述上料离合组件移动至抵靠于所述第四限位部时处于所述第四位置。

16.一种多料单元，包括：

至少一个料盘，分别绕设有用于3D打印机的至少一个线材；以及

至少一个材料馈送机构，每个材料馈送机构包括根据权利要求1-15中任一项所述的材料馈送机构，

其中，所述至少一个材料馈送机构用于与所述至少一个料盘中的相应料盘一起使用以向所述3D打印机馈送所述至少一个线材。

17.一种3D打印系统，包括：

3D打印机；

至少一个料盘，分别绕设有用于所述3D打印机的至少一个线材；以及

至少一个材料馈送机构，每个材料馈送机构包括：

主体；

下料离合组件，连接于所述主体；

上料离合组件，连接于所述主体；以及

驱动组件，被构造为驱动所述下料离合组件在(i)相对于所述主体的第一位置与(ii)相对于所述主体的第二位置之间可切换，在该第一位置处所述下料离合组件与所述至少一个料盘中的对应料盘传动耦接，以在所述驱动组件的驱动下使所述对应料盘旋转从而将所述至少一个线材中的对应线材绕设于所述对应料盘上，在该第二位置处所述下料离合组件与所述对应料盘传动分离，

其中，所述驱动组件还被构造为驱动所述上料离合组件在(i)相对于所述主体的第三位置与(ii)相对于所述主体的第四位置之间可切换，在该第三位置处所述上料离合组件与所述对应线材传动分离，在该第四位置处所述上料离合组件与所述对应线材传动耦接，以在所述驱动组件的驱动下拉动所述对应线材从所述对应料盘释放，

其中，所述至少一个材料馈送机构用于与所述至少一个料盘中的相应料盘一起使用以向所述3D打印机馈送所述至少一个线材。

18.根据权利要求17所述的3D打印系统，其中，对于每个材料馈送机构，所述驱动组件还被构造为：

当该材料馈送机构操作用于下料时，驱动所述下料离合组件移动至所述第一位置，并且驱动所述上料离合组件移动至所述第三位置；

当该材料馈送机构操作用于上料时，驱动所述下料离合组件移动至所述第二位置，并且驱动所述上料离合组件移动至所述第四位置；并且

当该材料馈送机构已操作用于上料以供所述3D打印机进行打印时，保持所述下料离合组件处于所述第二位置，保持所述上料离合组件处于所述第四位置，并且关断所述驱动组件。

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