CN113478817B - 一种3d打印机 - Google Patents
一种3d打印机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113478817B CN113478817B CN202110941743.9A CN202110941743A CN113478817B CN 113478817 B CN113478817 B CN 113478817B CN 202110941743 A CN202110941743 A CN 202110941743A CN 113478817 B CN113478817 B CN 113478817B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power device
- direction power
- plate
- feeding
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/227—Driving means
- B29C64/232—Driving means for motion along the axis orthogonal to the plane of a layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/227—Driving means
- B29C64/236—Driving means for motion in a direction within the plane of a layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
- B29C64/321—Feeding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
本发明属于3D打印技术领域,且公开了一种3D打印机,包括底板,所述底板的一侧设有控制器,所述底板的顶部设有支架,所述底板的一侧设有Z向动力装置,所述Z向动力装置的外表面滑动连接有X向动力装置,所述X向动力装置的外表面滑动连接有送料装置,所述底板的顶部设有Y向动力装置,所述Y向动力装置的外表面设有热板,所述送料装置的底部连通有加热管,所述加热管的底部设有喷头。该装置通过位移传感器检测料丝的移动,并控制堵塞丝杆对出料口进行堵塞,同时通过压力传感器检测到的压力值控制出料时间,避免出现打印拉丝、料丝缺陷或者打结造成送料打滑或者堵塞的问题,并且还能解决喷头堵塞,从而提高打印效率,保证打印效果。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域,具体是一种3D打印机。
背景技术
3D打印机,即快速成形技术的一种机器,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黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造,意味着这项技术正在普及。它的原理是:把数据和原料放进3D打印机中,机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品,可以即时使用。通过3D打印机也可以打印出食物。这也是大多吃货所关心的3D打印机未来的发展方向。
中国发明专利CN201711205398.2公开了一种防拉丝3D打印机,包括架体;所述架体中间安装有X向滚珠丝杠,及与X向滚珠丝杠其滑台垂直设置的Y向滚珠丝杠,及与Y向滚珠丝杠其滑台垂直安装的Z向滚珠丝杠,及安装于Z向滚珠丝杠其滑台上的料条进料机构,及设置于料条进料机构下方的喉管,及设置于喉管底部的挤出头;所述挤出头内侧活动安装有小铜管;所述挤出头其正下方设置有打印工作台;所述打印工作台与底座之间安装有电热箱。该发明通过对料丝回拉实现防拉丝,但在实际使用时回拉过程需要时间,因此仍会导致部分熔融的料丝沿喷头流出造成拉丝,拉丝效果差,拉丝效率低。
同时在实际使用时如果料丝出现缺陷或者打结时,3D打印的送料装置会出现打滑或者堵塞,从而造成无法进行打印的情况,降低打印效率,同时3D打印机的喷头位置长时间使用会出现堵塞现象,从而造成成品结构变差。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题,本发明提供了一种3D打印机,不仅可以在料丝缺陷或者打结时实现送料装置的持续送料,还能根据具体情况控制喷头的送料量,同时还可以有效地解决3D打印机使用时的拉丝问题,最后还有清理喷头堵塞的效果。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种3D打印机,包括底板,所述底板的一侧设有控制器,所述底板的顶部设有支架,所述底板的相对两侧设有Z向动力装置,所述Z向动力装置的外表面滑动连接有X向动力装置,所述X向动力装置的外表面滑动连接有送料装置,所述底板的顶部设有Y向动力装置,所述Y向动力装置的外表面设有热板,所述送料装置的底部连通有加热管,所述加热管的底部设有喷头;
所述送料装置包含固定板,所述固定板的一侧与X向动力装置的外表面滑动连接,所述固定板的底部与加热管固定连接,所述固定板的一侧设有第一步进电机,所述第一步进电机的输出端穿过固定板设有送料齿,所述固定板的一侧设有压紧弹簧,所述压紧弹簧的另一端设有连接杆,所述连接杆的另一端设有挤压轮;
所述支架的一侧设有料盘,所述料盘的内部设有料丝,所述料丝另一端依次穿过送料装置、加热管和喷头,所述连接杆靠近料丝的一侧设有位移传感器用以检测连接杆与料丝之间的距离;
所述喷头内部设有出料口,所述喷头的底部一侧设有转动电机,所述转动电机的输出端设有螺母板,所述螺母板内部设有螺母孔,所述螺母孔内部螺纹连接有堵塞丝杆,所述堵塞丝杆的另一端设有第二步进电机,所述堵塞丝杆与出料口相配合,所述堵塞丝杆的端部设有压力传感器用以检测其顶部的压力值;
当所述位移传感器检测到的位移值发生变化或者送料装置停止送料时,所述转动电机启动并带动螺母板转动与喷头底部贴合,所述堵塞丝杆对出料口进行堵塞;当所述压力传感器检测到的压力值大于所设的压力阈值时,所述第一步进电机停止工作,所述第二步进电机启动并带动堵塞丝杆转动。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明通过Z向动力装置、X向动力装置、Y向动力装置、送料装置、加热管和喷头等部件的相互配合,Z向动力装置带动送料装置实现Z向的移动,X向动力装置带动送料装置实现X向的移动,Y向动力装置带动送料装置实现Y向的移动,通过三个动力装置共同解决了送料装置在三维空间内的精准移动,同时料丝沿送料装置移动到加热管内加热后,沿喷头流至热板顶部进行3D打印。该装置打印精度高,打印效率高,加热效率快,成型标准,适用性强,操作简单。
2、本发明通过固定板、压紧弹簧、连接杆、挤压轮、出料口、送料齿、位移传感器、转动电机、螺母板和堵塞丝杆等部件的相互配合,料丝沿送料齿和挤压轮之间进入加热管内部,当装置遇到打印间隙时,Z向动力装置、X向动力装置和Y向动力装置停止工作,喷头不进行运动,此时转动电机带动螺母板与喷头底部贴合,堵塞丝杆对出料口进行堵塞,第一步进电机停止工作,从而防止装置拉丝,当喷头通过打印间隙后,只需重复开启上述部件即可。该装置可以有效地防止打印过程中出现拉丝情况,从而提高打印美观度,降低打磨难度,提高打印效果。
3、本发明通过设置压紧弹簧、连接杆、挤压轮、出料口、送料齿、位移传感器、转动电机、压力传感器、螺母板和堵塞丝杆等部件,当料丝出现缺陷时,压紧弹簧带动连接杆和挤压轮向料丝端移动从而压紧料丝,并配合送料齿持续送料,此时位移传感器检测到的位移值发生变化,则转动电机启动并带动螺母板转动与喷头底部贴合,堵塞丝杆堵塞出料口,压力传感器检测到的压力值增大,当料丝直径恢复正常后,位移传感器检测到的位移值恢复正常,此时堵塞丝杆解除对出料口堵塞,同时由于压力传感器检测到的压力值大于所设阈值,此时第一步进电机停止工作,Z向动力装置、X向动力装置和Y向动力装置恢复工作,结合喷头的送料效率,当喷头移动一定位移后第一步进电机再次工作进行送料。该装置很好地解决了打印过程中料丝出现缺陷或者打结问题,避免送料过程中出现打滑或者堵塞从而造成打印停止,影响打印效率,降低打印效果。
4、本发明通过转动电机、螺母板、堵塞丝杆、第二步进电机和控制器等部件相互配合,当压力传感器检测到的压力值大于所设的压力阈值时,第二步进电机启动并带动堵塞丝杆转动,堵塞丝杆在出料口转动过程中由于与螺母板螺纹配合,因此会在出料口内部发生上下移动,从而对出料口内壁的熔融料丝进行清堵,避免其堵塞物对打印造成影响,从而降低打印效率,影响打印效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明正视示意图;
图3为本发明左视示意图;
图4为本发明图2中A处放大示意图;
图5为本发明图3中B处放大示意图;
图6为本发明喷头位置结构示意图。
附图标记:1、底板;2、Z向动力装置;201、第一驱动电机;202、第一丝杆;203、第一滑动套;204、第一限位杆;3、X向动力装置;301、第二驱动电机;302、第二丝杆;303、第二滑动套;304、第二限位杆;4、Y向动力装置;401、第三驱动电机;402、第三丝杆;403、滑动板;404、第三限位杆;5、热板;6支架;7、加强筋;8、料盘;9、料丝;10、送料装置;11、加热管;12、喷头;13、第一步进电机;14、送料齿;15、固定板;16、压紧弹簧;17、连接杆;18、挤压轮;19、加热丝;20、出料口;21、转动电机;22、螺母板;23、堵塞丝杆;24、第二步进电机;25、第四限位杆;26、控制器。
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。
第一实施例:结合图1-3,本实施例提供一种3D打印机,包括底板1,底板1的一侧设有控制器26,控制器26电性控制各电气元件,底板1的顶部设有支架6,底板1和支架6之间设有加强筋7,加强筋7用以加强整个装置的强度,防止支架6发生弯折损坏,底板1的相对两侧设有Z向动力装置2,Z向动力装置2的外表面滑动连接有X向动力装置3,X向动力装置3的外表面滑动连接有送料装置10,底板1的顶部设有Y向动力装置4,Y向动力装置4的外表面设有热板5,送料装置10的底部连通有加热管11,加热管11的底部设有喷头12,加热管11的外表面设有加热丝19,加热丝19为加热管11的加热提供热源。
支架6的一侧设有料盘8,料盘8的内部设有料丝9,料丝9另一端依次穿过送料装置10、加热管11和喷头12,通过Z向动力装置2、X向动力装置3和Y向动力装置4可以精准的控制送料装置10在热板5顶部运动,从而实现喷头12在三维空间内的运动。
Z向动力装置2包括第一驱动电机201,第一驱动电机201与底板1两侧固定连接,第一驱动电机201的输出端通过联轴器设有第一丝杆202,第一丝杆202的外表面设有第一滑动套203,第一滑动套203的一侧与X向动力装置3固定连接,底板1和支架6之间设有第一限位杆204,第一限位杆204与第一滑动套203滑动连接,Z向动力装置2可以精准控制X向动力装置3在竖直方向上运动,并且第一限位杆204可以对X向动力装置3的运动起到很好的限位支撑作用,保护装置的运动精准和稳定性。
X向动力装置3包括第二驱动电机301,第二驱动电机301与Z向动力装置2一侧固定连接,第二驱动电机301的输出端通过联轴器设有第二丝杆302,第二丝杆302的外表面设有第二滑动套303,第二滑动套303的一侧与送料装置10固定连接,两个Z向动力装置2之间设有第二限位杆304,第二限位杆304与第二滑动套303滑动连接,X向动力装置3可以精准控制送料装置10在横向方向上运动,并且第二限位杆304可以对送料装置10的运动起到很好的限位支撑作用,保护装置的运动精准和稳定性。
Y向动力装置4包括第三驱动电机401,第三驱动电机401与底板1的顶部固定连接,第三驱动电机401的输出端通过联轴器设有第三丝杆402,第三丝杆402的外表面设有滑动板403,滑动板403的顶部与热板5固定连接,底板1的顶部设有第三限位杆404,第三限位杆404与滑动板403滑动连接,Y向动力装置4可以控制热板5在Y轴方向上的精准移动,从而配合Z向动力装置2和X向动力装置3对送料装置10在Z轴和X轴方向上的运动,共同实现喷头12在三维空间内的移动,从而提高喷头12喷料的精准性,提高打印成品的精度。
使用时,开启电源,将待打印文件输入控制器26处,控制器26控制第一驱动电机201启动并带动第一丝杆202转动,第一丝杆202转动带动第一滑动套203上下移动,第一滑动套203在Z轴方向移动从而带动X向动力装置3在Z轴方向移动,第二驱动电机301启动并带动第二丝杆302转动,第二丝杆302转动并带动第二滑动套303在X方向横向移动,第二滑动套303带动送料装置10在X轴方向上横向移动,同时第三驱动电机401启动并带动第三丝杆402转动,第三丝杆402转动并带动滑动板403横向移动,从而带动热板5实现Y轴方向上的移动,送料装置10启动并带动料盘8内的料丝9进入送料装置10内,并沿送料装置10进入加热管11内,经过加热管11外表面的加热丝19的加热作用,料丝9变为熔融状态并沿喷头12流至热板5顶部完成3D打印。
该装置可以精准的控制喷头12的移动方向,提高3D打印的打印精准度,同时在打印过程中还能对料丝9进行均匀地加热,得到最佳的熔融材料,保证打印的效果。
第二实施例:
基于第一实施例,在实际打印时会出现料丝9缺陷或者打结等情况,当料丝9缺陷时送料装置10会出现打滑现象从而无法进一步送料,同理当料丝9打结时送料装置10就会出现堵塞的情况同样无法进一步送料;并且在打印时会出现打印空隙,该位置需要喷头12不出料,若只是送料装置10不进行送料或者退料,则仍有部分已经熔融的料丝9从喷头12中流出造成拉丝,拉丝过多会影响打印质量,降低打印效果,提高重复修正的难度,并且在打印过程中喷头12长时间使用难免会出现堵塞,从而造成喷头12出料不均匀,降低打印效果,为了解决以上问题,提高装置的打印效果,结合图4-6,送料装置10包含固定板15,固定板15的一侧与X向动力装置3的外表面滑动连接,固定板15的底部与加热管11固定连接,因此固定板15作为固定装置保证喷头12的运动稳定性,固定板15的一侧设有第一步进电机13,第一步进电机13的输出端穿过固定板15设有送料齿14,送料齿14通过第一步进电机13可以实现转动,送料齿14外表面的齿可以提高其对料丝9的摩擦力,从而带动料丝9下料,固定板15的一侧设有压紧弹簧16,压紧弹簧16的另一端设有连接杆17,连接杆17的另一端设有挤压轮18,料丝9在送料装置10内穿过送料齿14和挤压轮18之间的间隙,压紧弹簧16借助自身弹力作用带动连接杆17以及挤压轮18对料丝9进行压紧送料,挤压轮18可以挤压料丝9一端,并配合送料齿14的转动共同实现料丝9的下料及停止,同时压紧弹簧16可以带动连接杆17横向滑动,从而可以充分适应不同直径的料丝9,保证挤压轮18对料丝9的挤压效果,提高送料齿14的送料效率,连接杆17靠近料丝9的一侧设有位移传感器用以检测连接杆17至料丝9之间的距离,连接杆17为“L”型,且位移传感器位于连接杆17的拐角且靠近送料齿14的一侧,位移传感器可以通过检测连接杆17的横向移动距离从而推断出料丝9的直径,不同直径的料丝9单位长度的体积不同,因此为了保证打印成品的宽度相同,且熔融的打印料丝9可以充分完全的沿喷头12流至热板5顶部,因此只需根据位移传感器检测料丝9的直径值,控制第一步进电机13的转动速率,从而控制料丝9单位时间内流至加热管11内的体积,根据加热丝19的加热温度,使得位于加热管11内的料丝9可以充分进行熔融,并顺利沿喷头12流至热板5顶部成型。
喷头12内部设有出料口20,因此经过加热管11加热的熔融料丝9沿出料口20流出喷头12,喷头12的底部一侧设有转动电机21,转动电机21的输出端设有螺母板22,转动电机21可以带动螺母板22在喷头12一侧进行正反转动,螺母板22内部设有螺母孔,螺母孔内部螺纹连接有堵塞丝杆23,堵塞丝杆23的另一端设有第二步进电机24,螺母板22的一侧设有第四限位杆25,第二步进电机24与第四限位杆25滑动连接,堵塞丝杆23与出料口20相配合,因此当出现打印空隙,需要防止装置拉丝时,只需第一步进电机13停止工作,则料丝9不会进一步下降,同时转动电机21启动并带动螺母板22转动并与喷头12底部进行贴合,此时堵塞丝杆23刚好与出料口20进行匹配,从而出料口20内的料丝9被堵塞无法下降,最终实现了装置防拉丝,堵塞丝杆23的端部设有压力传感器用以检测其端部的压力值,此时由于料丝9为进行下料,因为在加热管11内的熔融的料丝9会堆积到堵塞丝杆23顶部,通过压力传感器对其顶部熔融料丝9的压力值的检测,可以推断出出料口20内部含量,如果其压力值位于所设的阈值合理范围内,则说明运行良好,到达合适位置转动电机21反向启动并带动螺母板22反向转动恢复原位,熔融的料丝9仍会沿出料口20流至热板5顶部,而第一步进电机13同步启动进行送料,重复原有的打印过程即可。
使用时,料丝9沿料盘8到达送料装置10内部,料丝9带动连接杆17远离送料齿14端移动,连接杆17带动压紧弹簧16张开,此时位移传感器检测到的位移差即为该料丝9的直径值,同时加热丝19启动对加热管11内部进行加热,此时通过位移传感器检测到的料丝9的直径值,并配合加热丝19的加热到达的最佳温度,控制器26控制第一步进电机13的转动速度,第一步进电机13带动料丝9下料至加热管11内,因此若加热丝19的加热温度一定时,当位移传感器检测到的位移值越大时,说明料丝9的直径越大,在加热效率一定的情况下,只需控制器26控制第一步进电机13降低其转速,就降低料丝9的下料速度,从而保证加热管11可以对内部的料丝9充分熔融,并通过喷头12内的出料口20流至热板5顶部进行成型。
在实际打印过程中,当装置进入打印间隙时,转动电机21启动并带动螺母板22转动并贴合喷头12底部,此时堵塞丝杆23进入出料口20内并与其进行过盈配合,从而借助堵塞丝杆23对出料口20的堵塞可以有效地防止熔融的料丝9沿出料口20流至热板5顶部,防止装置产生拉丝;同时第一步进电机13停止工作,送料齿14不再转动对料丝9进行送料,则堵塞丝杆23顶部的压力传感器会检测到一定的压力值,该压力值即为原本位于加热管11内被加热熔融的料丝9,该部分即为实际打印的余量;当间隙过后,只需转动电机21启动并带动螺母板22反向转动,从而脱离堵塞丝杆23对出料口20的堵塞效果,并且第一步进电机13启动并带动送料齿14转动,送料齿14带动料丝9继续向下送料,此时位于喷头12内的熔融的料丝9优先从出料口20内流至热板5顶部进行打印,而后续由新的料丝9经过加热管11的加热通过喷头12流至热板5顶部进行打印,因此在该种情况下的压力传感器检测到的压力值设为阈值,即为正常运行下喷头12内的熔融料丝9的最佳量。
当料丝9某位置出现缺料时,料丝9就会在该位置出现凹陷,则料丝9在送料过程中该位置到达送料装置10内时,由于料丝9的直径减小,因此压紧弹簧16会带动连接杆17向送料齿14端移动,从而带动挤压轮18反向移动继续实现对料丝9的夹紧效果,此时送料齿14持续转动就会实现继续送料,有效地避免了因料丝9某位置缺料造成送料装置10打滑从而无法继续送料,降低送料效率。
同时,当连接杆17带动挤压轮18反向移动对料丝9进行压紧时,位移传感器检测到的位移值发生变化,但由于料丝9的缺陷形状无法进行判断,因此无法通过位移传感器检测到的位移值推算出料丝9的缺陷量,但位移传感器会将变化数据传输至控制器26,控制器26接收到位移传感器检测到的位移值的变化后就会停止Z向动力装置2、X向动力装置3和Y向动力装置4的运行,使得喷头12不发生移动,以防缺陷的料丝9经过加热管11的加热熔融后流至热板5上,从而影响成品质量;此时转动电机21启动,转动电机21带动螺母板22转动,螺母板22到达喷头12底部并与喷头12贴合,此时堵塞丝杆23与出料口20匹配并对出料口20进行堵塞,有效地防止熔融的料丝9流出。
第一步进电机13持续工作带动料丝9不断下降,当料丝9缺陷部分全部通过送料齿14后,则完整的料丝9会带动挤压轮18向远离送料齿14端移动,并且挤压轮18带动连接杆17拉伸压紧弹簧16向另一端移动,则位移传感器检测到的位置值恢复原值后,第一步进电机13停止送料,此时堵塞丝杆23顶部的压力传感器检测到其顶部熔融料丝9的压力值,则该压力值即为缺陷部分的熔融料丝9的体积量,通过该压力值与压力传感器所设的压力阈值进行比较,并计算出压力差值,则可得出喷头12内的多余的熔融料丝9,在实际打印时就需要先将喷头12内多余的熔融料丝9排出干净后在进行送料,这样就可以保证加热管11和喷头12内的整洁度,因此控制器26控制转动电机21反向转动带动螺母板22反向转动,从而解除堵塞丝杆23对出料口20的堵塞效果,同时Z向动力装置2、X向动力装置3和Y向动力装置4恢复原有的运动过程,当喷头12移动一定距离时,该距离与压力传感器检测到的压力差值和喷头12的出料效率有关,保证喷头12内与压力传感器检测到的压力阈值量相比多余的熔融料丝9完全排净后,第一步进电机13重新启动并带动完整的料丝9下料,从而恢复原有的工作打印状态。
同理,当料丝9某位置出现打结时,只需重复上述过程,对喷头12内的出料口20进行堵塞,并在位移传感器检测到的位移值恢复正常后,压力传感器检测到的压力值与压力阈值进行比较,结合喷头12的送料效率与喷头12的移动效率,待喷头12内多余的熔融料丝9完全排净后在重复进行送料即可。
同时,由于堵塞丝杆23需要对出料口20进行多次的堵塞和释放,并且堵塞的时间无法确定,因此在实际使用时熔融的料丝9不免会附着在喷头12内的出料口20处,并且喷头12在长时间送料过程中也会出现喷头12的出料口20堵塞的情况,尤其是在打印到高层时,由于打印成品的顶部距离热板5较远,因此热板5对喷头12处的热效应影响降低,并且结合打印时间和冷却效率,均会在喷头12的出料口20处发生堵塞,为了解决该问题,当转动电机21启动并带动螺母板22与喷头12底部贴合时,堵塞丝杆23与出料口20匹配,当压力传感器检测到的压力值大于所设的压力阈值时,说明出料口20内部的熔融料丝9过大,该情况的发生不只有上述情况,当出料口20内部堵塞时同样会造成其内部压力值过大,因此此时第二步进电机24启动并带动堵塞丝杆23转动,堵塞丝杆23转动从而配合螺母板22实现堵塞丝杆23的轴向移动,此时堵塞丝杆23借助外表面的螺纹会对出料口20的内壁进行清堵,并在不断上下移动过程中增大清堵范围,实现对出料口20的彻底有效的清理。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种3D打印机,包括底板(1),其特征在于,所述底板(1)的一侧设有控制器(26),所述底板(1)的顶部设有支架(6),所述底板(1)的相对两侧设有Z向动力装置(2),所述Z向动力装置(2)的外表面滑动连接有X向动力装置(3),所述X向动力装置(3)的外表面滑动连接有送料装置(10),所述底板(1)的顶部设有Y向动力装置(4),所述Y向动力装置(4)的外表面设有热板(5),所述送料装置(10)的底部连通有加热管(11),所述加热管(11)的底部设有喷头(12);
所述送料装置(10)包含固定板(15),所述固定板(15)的一侧与X向动力装置(3)的外表面滑动连接,所述固定板(15)的底部与加热管(11)固定连接,所述固定板(15)的一侧设有第一步进电机(13),所述第一步进电机(13)的输出端穿过固定板(15)设有送料齿(14),所述固定板(15)的一侧设有压紧弹簧(16),所述压紧弹簧(16)的另一端设有连接杆(17),所述连接杆(17)的另一端设有挤压轮(18);
所述支架(6)的一侧设有料盘(8),所述料盘(8)的内部设有料丝(9),所述料丝(9)另一端依次穿过送料装置(10)、加热管(11)和喷头(12),所述连接杆(17)靠近料丝(9)的一侧设有位移传感器用以检测连接杆(17)与料丝(9)之间的距离;
所述喷头(12)内部设有出料口(20),所述喷头(12)的底部一侧设有转动电机(21),所述转动电机(21)的输出端设有螺母板(22),所述螺母板(22)内部设有螺母孔,所述螺母孔内部螺纹连接有堵塞丝杆(23),所述堵塞丝杆(23)的远离喷头(12)的一端设有第二步进电机(24),所述堵塞丝杆(23)与出料口(20)相配合,所述堵塞丝杆(23)的端部设有压力传感器用以检测其端部的压力值;
所述料丝(9)在送料装置(10)内穿过送料齿(14)和挤压轮(18)之间的间隙,所述压紧弹簧(16)借助自身弹力作用带动连接杆(17)以及挤压轮(18)对料丝(9)进行压紧送料;
当所述位移传感器检测到的位移值发生变化或者送料装置(10)停止送料时,所述转动电机(21)带动螺母板(22)转动并与喷头(12)底部贴合,所述堵塞丝杆(23)对出料口(20)进行堵塞;当所述压力传感器检测到的压力值大于所设的压力阈值时,所述第一步进电机(13)停止工作,所述第二步进电机(24)启动并带动堵塞丝杆(23)转动。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述Z向动力装置(2)包括两个第一驱动电机(201),所述第一驱动电机(201)与底板(1)一侧固定连接,所述第一驱动电机(201)的输出端通过联轴器设有第一丝杆(202),所述第一丝杆(202)的外表面设有第一滑动套(203),所述第一滑动套(203)的一侧与X向动力装置(3)固定连接,所述底板(1)和支架(6)之间设有第一限位杆(204),所述第一限位杆(204)与第一滑动套(203)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述X向动力装置(3)包括第二驱动电机(301),所述第二驱动电机(301)与Z向动力装置(2)一侧固定连接,所述第二驱动电机(301)的输出端通过联轴器设有第二丝杆(302),所述第二丝杆(302)的外表面设有第二滑动套(303),所述第二滑动套(303)的一侧与送料装置(10)固定连接,两个所述Z向动力装置(2)之间设有第二限位杆(304),所述第二限位杆(304)与第二滑动套(303)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述Y向动力装置(4)包括第三驱动电机(401),所述第三驱动电机(401)与底板(1)的顶部固定连接,所述第三驱动电机(401)的输出端通过联轴器设有第三丝杆(402),所述第三丝杆(402)的外表面设有滑动板(403),所述滑动板(403)的顶部与热板(5)固定连接,所述底板(1)的顶部设有第三限位杆(404),所述第三限位杆(404)与滑动板(403)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述控制器(26)电性控制各电气元件。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述底板(1)和支架(6)之间设有加强筋(7)。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述加热管(11)的外表面设有加热丝(19)。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述连接杆(17)为“L”型,所述位移传感器位于连接杆(17)的拐角且靠近送料齿(14)一侧。
9.根据权利要求1所述的一种3D打印机,其特征在于,所述螺母板(22)的一侧设有第四限位杆(25),所述第二步进电机(24)与第四限位杆(25)滑动连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110941743.9A CN113478817B (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种3d打印机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110941743.9A CN113478817B (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种3d打印机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113478817A CN113478817A (zh) | 2021-10-08 |
CN113478817B true CN113478817B (zh) | 2022-05-31 |
Family
ID=77946706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110941743.9A Active CN113478817B (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种3d打印机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113478817B (zh) |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203485449U (zh) * | 2013-09-27 | 2014-03-19 | 东莞市粤船机械技术有限公司 | 一种用于fdm成型技术的3d打印机送丝装置 |
CN103831974B (zh) * | 2014-03-07 | 2016-03-23 | 济南大学 | 一种3d打印机 |
CN203876233U (zh) * | 2014-04-18 | 2014-10-15 | 江西环彩三维科技有限公司 | 一种fdm的3d扫描打印装置送料机构 |
KR20170011951A (ko) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 조경일 | 금속합금 필라멘트용 3차원 프린터 |
CN106738863B (zh) * | 2017-01-20 | 2019-03-08 | 陕西恒通智能机器有限公司 | 一种螺杆进料式3d打印头 |
CN107139480A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 芜湖智享三维打印服务有限公司 | 一种用于丝状3d打印材料的送丝结构 |
CN207388293U (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-22 | 北京太尔时代科技有限公司 | 一种3d打印送丝结构 |
CN207709870U (zh) * | 2018-01-16 | 2018-08-10 | 成都航空职业技术学院 | 一种挤出式金属流3d打印机的打印头 |
CN108673897A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-10-19 | 繁昌县众运机械制造有限公司 | 一种3d打印机用喷头清洁装置 |
CN210023769U (zh) * | 2019-03-01 | 2020-02-07 | 张昌昊 | 一种金属3d打印喷头挤出装置 |
CN112277318A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 上海驰尊文具有限公司 | 一种自动处理堵塞的3d打印喷头 |
-
2021
- 2021-08-17 CN CN202110941743.9A patent/CN113478817B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113478817A (zh) | 2021-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6186765B1 (en) | Apparatus for forming a molded multilayer product | |
CN104015368B (zh) | 一种挤出头断料自动切换的3d打印机 | |
CN103692653B (zh) | 熔体微分三维打印机 | |
CN203805326U (zh) | 一种基于fdm技术的3d打印机送丝系统 | |
CN212219300U (zh) | 3d打印机喷头装置 | |
CN108312538B (zh) | 一种带有废料回收和平台清理装置的3d打印机 | |
KR20170010624A (ko) | 일체형 노즐을 포함하는 3d 프린터 압출기 | |
WO2021022624A1 (zh) | 一种双喷头组件及其控制方法、3d打印机 | |
CN113478817B (zh) | 一种3d打印机 | |
WO2020259140A1 (zh) | 复合挤出3d打印喷头及3d打印机 | |
CN204431747U (zh) | 一种双电机送丝3d打印机 | |
CN104647759A (zh) | 一种双电机送丝3d打印机 | |
CN207709870U (zh) | 一种挤出式金属流3d打印机的打印头 | |
CN211000001U (zh) | 一种双喷头组件及3d打印机 | |
CN111730028B (zh) | 用于新能源汽车动力总成的砂型3d打印机 | |
CN219153740U (zh) | 一种丝材直径可调的自清理型3d打印机挤出装置 | |
CN216230789U (zh) | 螺旋辊压送料装置 | |
CN111902254A (zh) | 模具系统 | |
CN114571696A (zh) | 一种用于音管生产的挤出成型设备及音管成型方法 | |
CN220297819U (zh) | 一种适用于3d打印可自动断料续料的干燥盒装置 | |
JP2938190B2 (ja) | チップを有するリードフレームをプラスティックでカプセル封入するための装置 | |
RU213762U1 (ru) | Устройство печати 3D-принтера | |
CN114770927B (zh) | 一种熔融沉积成型3d打印装置 | |
CN212498969U (zh) | 送料装置及三维打印机 | |
CN217752777U (zh) | 一种自动换料的3d打印机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220425 Address after: 518000 room 402, building 11, No. 9, Qilin Road, Nankeng community, Bantian street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen liangkeshu Technology Co.,Ltd. Address before: 48 Huayuan North Road, Haidian District, Beijing Applicant before: Bai Wantao |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |