CN115230160B - 一种3d打印设备原料供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印设备原料供给系统，包括供给箱，所述供给箱内设有供料机构，所述供料机构包括开设在供给箱内的圆形腔，所述圆形腔内壁通过转轴转动连接有圆盘，所述圆盘靠近转轴的侧壁与圆形腔内壁紧密贴合，所述供给箱侧壁安装有与转轴同轴固定连接的电机，所述圆盘内开设有对称设置的两个锥形腔，所述锥形腔靠近转轴的内壁固定连接有第一管，所述圆形腔内壁上方固定连接有与第一管对应的排水管。本发明通过设置供料机构，使得在需要对不同原料挤出时，可以将两个锥形腔转动半圈后循环交替使用，避免现有技术中共同使用一个挤出管，导致不同的原料之间混合，从而影响实物成型外观与质量。

Description

一种3D打印设备原料供给系统

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种3D打印设备原料供给系统。

背景技术

3D打印机是采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，主要把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。

目前的3D打印机在使用时大部分采用将原料填充至储存腔内使用，但是储存腔的体积不可调节，很容易就出现储存原料的含量过多的现象发生，从而导致没使用完的原料浪费，同时在原料流出时，不能对储存腔内壁粘接的原料进行刮除清理，从而导致原料浪费，并且在目前的3D打印机多使用一个挤出管对原料挤出，导致在一种原料挤出完后需要对其他的原料进行挤出时，此时如果共同使用一个挤出管，会导致不同的原料之间混合，从而影响实物成型外观与质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种3D打印设备原料供给系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种3D打印设备原料供给系统，包括供给箱，所述供给箱内设有供料机构，所述供料机构包括开设在供给箱内的圆形腔，所述圆形腔内壁通过转轴转动连接有圆盘，所述圆盘靠近转轴的侧壁与圆形腔内壁紧密贴合，所述供给箱侧壁安装有与转轴同轴固定连接的电机；

所述圆盘内开设有对称设置的两个锥形腔，所述锥形腔靠近转轴的内壁固定连接有第一管，所述圆形腔内壁上方固定连接有与第一管对应的排水管，所述圆形腔内壁下方螺纹连接有与第一管对应的进料管，所述锥形腔远离转轴的内壁开设有通孔，所述通孔内壁密封滑动连接有出料管，所述通孔内壁与出料管上端之间固定连接有弹性环，所述出料管内安装有电磁阀，所述圆形腔底部开设有与出料管配合的开口，所述圆形腔顶部固定连接有与出料管配合的第二管，所述锥形腔靠近转轴的内壁开设有两个呈三角型的凹槽，所述凹槽内壁倾斜面与锥形腔内壁倾斜面对应，所述凹槽内壁和锥形腔内壁之间共同密封滑动连接有加热板，所述通孔内设有拉伸机构。

优选地，所述拉伸机构包括开设在通孔内壁的两个滑槽，所述滑槽内壁滑动连接有第一板，所述第一板侧壁与出料管侧壁固定连接，所述第一板下端通过导电弹簧与滑槽底部弹性连接。

优选地，所述圆盘上设有驱动机构，所述驱动机构包括开设在圆盘侧壁且与加热板对应的第一槽，所述第一槽内壁滑动连接有第一杆，所述第一杆贯穿锥形腔内壁并与加热板侧壁固定连接，所述第一槽内壁固定连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆活动端与第一杆远离加热板的一端固定连接。

优选地，所述圆盘内设有供电机构，所述供电机构包括嵌设在圆盘内且与两个锥形腔一一对应的两个第一导电板，所述圆形腔右下方内壁开设有第二槽，所述第二槽内壁通过第二电动推杆连接有与第一导电板贴合的第二导电板，所述圆形腔左上方内壁固定连接有与第一导电板贴合的第三导电板，所述第一导电板、与第一导电板对应的锥形腔处的两个第一电动推杆、与该锥形腔对应的两个导电弹簧、与该锥形腔对应的电磁阀、第二导电板与外界电源串联连接，所述第一导电板、与第一导电板对应的锥形腔处的两个第一电动推杆、与该锥形腔对应的两个导电弹簧、与该锥形腔对应的电磁阀、第三导电板与外界电源串联连接。

优选地，两个所述第一导电板之间的夹角为180°。

优选地，所述锥形腔内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括固定连接在锥形腔内壁的第二板，所述第二板侧壁转动连接有螺纹环，所述螺纹环侧壁固定连接有多个搅拌杆。

优选地，所述加热板上设有传动机构，所述传动机构包括转动连接在加热板侧壁的第二杆，所述螺纹环内壁螺纹连接有丝杠，所述第二杆远离加热板的侧壁与丝杠侧壁转动连接，所述锥形腔内开设有第三槽，所述第三槽内壁滑动连接有第三板，所述第三板侧壁与丝杠侧壁固定连接。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1：通过设置供料机构，使得在需要对不同原料挤出时，可以将两个锥形腔转动半圈后循环交替使用，避免现有技术中共同使用一个挤出管，导致不同的原料之间混合，从而影响实物成型外观与质量。

2：通过设置两个加热板，调节两个加热板之间的距离就可以对锥形腔中的储存空间进行调节，便于使用，同时在两个加热板滑动过程中，可以对锥形腔内壁粘接的原料进行刮除流出，从而避免原料的损耗。

3：通过设置搅拌机构和传动机构，使得在加热板滑动过程中，此时第二杆可以带动丝杠移动，进而螺纹环可以带动多个搅拌杆转动，使得位于锥形腔中的原料进行搅拌混合均匀，避免原料沉降影响实物的打印质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种3D打印设备原料供给系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种3D打印设备原料供给系统的部分侧面剖视结构示意图；

图3为图1中A处的结构放大示意图；

图4为图1中B处的结构放大示意图。

图中：1供给箱、2圆形腔、3圆盘、4电机、5锥形腔、6凹槽、7加热板、8第一管、9通孔、10出料管、11弹性环、12电磁阀、13开口、14滑槽、15第一板、16导电弹簧、17进料管、18排水管、19第二管、20第一槽、21第一电动推杆、22第一杆、23第一导电板、24第二槽、25第二电动推杆、26第二导电板、27第三导电板、28第二板、29螺纹环、30搅拌杆、31第三槽、32第三板、33丝杠、34第二杆。

具体实施方式

参照图1-4，一种3D打印设备原料供给系统，包括供给箱1，供给箱1内设有供料机构，供料机构包括开设在供给箱1内的圆形腔2，圆形腔2内壁通过转轴转动连接有圆盘3，圆盘3靠近转轴的侧壁与圆形腔2内壁紧密贴合，供给箱1侧壁安装有与转轴同轴固定连接的电机4；

圆盘3内开设有对称设置的两个锥形腔5，锥形腔5靠近转轴的内壁固定连接有第一管8，圆形腔2内壁上方固定连接有与第一管8对应的排水管18，圆形腔2内壁下方螺纹连接有与第一管8对应的进料管17，锥形腔5远离转轴的内壁开设有通孔9，通孔9内壁密封滑动连接有出料管10，通孔9内壁与出料管10上端之间固定连接有弹性环11，出料管10内安装有电磁阀12，圆形腔2底部开设有与出料管10配合的开口13，圆形腔2顶部固定连接有与出料管10配合的第二管19，锥形腔5靠近转轴的内壁开设有两个呈三角型的凹槽6，凹槽6内壁倾斜面与锥形腔5内壁倾斜面对应，凹槽6内壁和锥形腔5内壁之间共同密封滑动连接有加热板7，通孔9内设有拉伸机构。

需要说明的是，第二管19与外界水气两用泵连接，进而可以设置为先向第二管19内泵水后在泵气，且锥形腔5远离加热板7的内壁开设有与圆盘3侧壁连通的连接孔，便于加热板7在锥形腔5内壁滑动。

进一步的，锥形腔5内设有两个加热板7，进而调节两个加热板7之间的距离就可以对锥形腔5中的储存空间进行调节，便于使用，同时在两个加热板7滑动过程中，可以对锥形腔5内壁粘接的原料进行刮除流出，从而避免原料的损耗；

如图1所示，两个锥形腔5始终位于正上方和正下方设置，位于正上方的锥形腔5中可以通过第二管19先向锥形腔5中加水，并且水在流动后通过第一管8和排水管18流出，进而可以对位于正上方锥形腔5中的残余原料进行清洗，随后在通过第二管19加气，进而可以对位于正上方锥形腔5中的水进行吹出，保证该锥形腔5中的干燥，从而便于后续不同原料的储存，位于正下方的锥形腔5可以通过进料管17和第一管8添加储存原料，由于进料管17与供给箱1侧壁螺纹连接，从而便于对与不同原料对应的进料管17的安装与拆卸，随后进入该锥形腔5中的原料可以通过出料管10流出，通过这种设计，使得在需要对不同原料挤出时，可以将两个锥形腔5转动半圈后循环交替使用，避免现有技术中共同使用一个挤出管，导致不同的原料之间混合，从而影响实物成型外观与质量。

拉伸机构包括开设在通孔9内壁的两个滑槽14，滑槽14内壁滑动连接有第一板15，第一板15侧壁与出料管10侧壁固定连接，第一板15下端通过导电弹簧16与滑槽14底部弹性连接。

进一步的，在对原料挤出时，此时导电弹簧16通电收缩，此时可以带动出料管10移动，使得出料管10可以伸出开口13处，避免挤出的原料会在开口13内壁积聚。

圆盘3上设有驱动机构，驱动机构包括开设在圆盘3侧壁且与加热板7对应的第一槽20，第一槽20内壁滑动连接有第一杆22，第一杆22贯穿锥形腔5内壁并与加热板7侧壁固定连接，第一槽20内壁固定连接有第一电动推杆21，第一电动推杆21活动端与第一杆22远离加热板7的一端固定连接。

圆盘3内设有供电机构，供电机构包括嵌设在圆盘3内且与两个锥形腔5一一对应的两个第一导电板23，圆形腔2右下方内壁开设有第二槽24，第二槽24内壁通过第二电动推杆25连接有与第一导电板23贴合的第二导电板26，圆形腔2左上方内壁固定连接有与第一导电板23贴合的第三导电板27，第一导电板23、与第一导电板23对应的锥形腔5处的两个第一电动推杆21、与该锥形腔5对应的两个导电弹簧16、与该锥形腔5对应的电磁阀12、第二导电板26与外界电源串联连接，第一导电板23、与第一导电板23对应的锥形腔5处的两个第一电动推杆21、与该锥形腔5对应的两个导电弹簧16、与该锥形腔5对应的电磁阀12、第三导电板27与外界电源串联连接。

两个第一导电板23之间的夹角为180°。

进一步的，如图1所示，与位于正下方的锥形腔5对应的第一导电板23与第二导电板26正对，与位于正上方的锥形腔5对应的第一导电板23与第三导电板27接触贴合，进而在需要将原料挤出时，此时调节第二电动推杆25伸长，使得第二导电板26与第一导电板23接触贴合，进而位于正下方的电磁阀12、导电弹簧16和第一电动推杆21上电路均接通，进而位于正下方的出料管10伸出开口13外，此时电磁阀12打开，并且两个第一电动推杆21同步伸长，对位于正下方的锥形腔5中的原料挤出；

而由于第一导电板23与第三导电板27接触贴合，此时位于正上方的电磁阀12、导电弹簧16和第一电动推杆21上电路均接通，进而位于正上方的出料管10伸出至其侧壁与第二管19下端紧密贴合，且电磁阀12打开，两个加热板7侧壁与锥形腔5底部保持垂直，此时对第二管19内加水，可以使得水完全的通过第一管8流出，不会在锥形腔5内壁其它位置积聚。

锥形腔5内设有搅拌机构，搅拌机构包括固定连接在锥形腔5内壁的第二板28，第二板28侧壁转动连接有螺纹环29，螺纹环29侧壁固定连接有多个搅拌杆30。

加热板7上设有传动机构，传动机构包括转动连接在加热板7侧壁的第二杆34，螺纹环29内壁螺纹连接有丝杠33，第二杆34远离加热板7的侧壁与丝杠33侧壁转动连接，锥形腔5内开设有第三槽31，第三槽31内壁滑动连接有第三板32，第三板32侧壁与丝杠33侧壁固定连接。

进一步的，在加热板7滑动过程中，此时第二杆34可以带动丝杠33向上或者向下移动，进而螺纹环29可以带动多个搅拌杆30转动，使得位于锥形腔5中的原料进行搅拌混合均匀，避免原料沉降影响实物的打印质量。

本发明中，将与外界原料箱对应的进料管17与供给箱1侧壁螺纹连接，进而可以通过进料管17与位于下方的第一管8向位于正下方的锥形腔5中添加原料，在需要对原料挤出时，此时调节第二电动推杆25伸长，进而第二导电板26与第一导电板23接触贴合，进而位于正下方的电磁阀12、两个导电弹簧16和两个第一电动推杆21上电路均接通，此时两个导电弹簧16收缩，使得两个第一板15带动出料管10下移伸出开口13外，同时电磁阀12打开，并且两个第一电动推杆21同步伸长，使得两个第一杆22带动两个加热板7同步相互靠近滑动，进而将锥形腔5中的原料挤出，此时在两个加热板7滑动过程中，可以对锥形腔5内壁粘接的原料进行刮除流出，从而避免原料的损耗；

同时在加热板7移动过程中，此时加热板7可以通过第二杆34带动丝杠33向下移动，进而可以带动螺纹环29转动，使得螺纹环29带动多个搅拌杆30转动，从而对锥形腔5中的原料进行搅拌混合均匀后流出，避免原料沉降影响实物的打印质量；

与此同时，与位于正上方的锥形腔5对应的第一导电板23与第三导电板27接触贴合，进而位于正上方的电磁阀12、两个导电弹簧16和两个第一电动推杆21上电路均接通，进而位于正上方的出料管10会伸出至其侧壁与第二管19下端紧密贴合，且电磁阀12打开，两个加热板7侧壁与锥形腔5底部保持垂直，此时通过第二管19先向锥形腔5中加水，并且水在流动后通过第一管8和排水管18流出，进而可以对位于正上方锥形腔5中的残余原料进行清洗，随后在通过第二管19加气，进而可以对位于正上方锥形腔5中的水进行吹出，保证该锥形腔5中的干燥，从而便于后续不同原料的储存；

在需要对不同的原料挤出时，此时调节第二电动推杆25收缩，使得第一导电板23与第二导电板26分离，进而位于下方导电弹簧16上会伸长带动出料管10回到初始位置处，随后驱动电机4转动半圈，进而对位于正上方和位于正下方的两个锥形腔5位置进行替换，随后在将与更换原料的进料管17与供给箱1侧壁螺纹连接，随后重复上述步骤即可。

Claims (7)

1.一种3D打印设备原料供给系统，包括供给箱（1），其特征在于，所述供给箱（1）内设有供料机构，所述供料机构包括开设在供给箱（1）内的圆形腔（2），所述圆形腔（2）内壁通过转轴转动连接有圆盘（3），所述圆盘（3）靠近转轴的侧壁与圆形腔（2）内壁紧密贴合，所述供给箱（1）侧壁安装有与转轴同轴固定连接的电机（4）；

所述圆盘（3）内开设有对称设置的两个锥形腔（5），所述锥形腔（5）靠近转轴的内壁固定连接有第一管（8），所述圆形腔（2）内壁上方固定连接有与第一管（8）对应的排水管（18），所述圆形腔（2）内壁下方螺纹连接有与第一管（8）对应的进料管（17），所述锥形腔（5）远离转轴的内壁开设有通孔（9），所述通孔（9）内壁密封滑动连接有出料管（10），所述通孔（9）内壁与出料管（10）上端之间固定连接有弹性环（11），所述出料管（10）内安装有电磁阀（12），所述圆形腔（2）底部开设有与出料管（10）配合的开口（13），所述圆形腔（2）顶部固定连接有与出料管（10）配合的第二管（19），所述锥形腔（5）靠近转轴的内壁开设有两个呈三角型的凹槽（6），所述凹槽（6）内壁倾斜面与锥形腔（5）内壁倾斜面对应，所述凹槽（6）内壁和锥形腔（5）内壁之间共同密封滑动连接有加热板（7），所述通孔（9）内设有拉伸机构。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印设备原料供给系统，其特征在于，所述拉伸机构包括开设在通孔（9）内壁的两个滑槽（14），所述滑槽（14）内壁滑动连接有第一板（15），所述第一板（15）侧壁与出料管（10）侧壁固定连接，所述第一板（15）下端通过导电弹簧（16）与滑槽（14）底部弹性连接。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印设备原料供给系统，其特征在于，所述圆盘（3）上设有驱动机构，所述驱动机构包括开设在圆盘（3）侧壁且与加热板（7）对应的第一槽（20），所述第一槽（20）内壁滑动连接有第一杆（22），所述第一杆（22）贯穿锥形腔（5）内壁并与加热板（7）侧壁固定连接，所述第一槽（20）内壁固定连接有第一电动推杆（21），所述第一电动推杆（21）活动端与第一杆（22）远离加热板（7）的一端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印设备原料供给系统，其特征在于，所述圆盘（3）内设有供电机构，所述供电机构包括嵌设在圆盘（3）内且与两个锥形腔（5）一一对应的两个第一导电板（23），所述圆形腔（2）右下方内壁开设有第二槽（24），所述第二槽（24）内壁通过第二电动推杆（25）连接有与第一导电板（23）贴合的第二导电板（26），所述圆形腔（2）左上方内壁固定连接有与第一导电板（23）贴合的第三导电板（27），所述第一导电板（23）、与第一导电板（23）对应的锥形腔（5）处的两个第一电动推杆（21）、与该锥形腔（5）对应的两个导电弹簧（16）、与该锥形腔（5）对应的电磁阀（12）、第二导电板（26）与外界电源串联连接，所述第一导电板（23）、与第一导电板（23）对应的锥形腔（5）处的两个第一电动推杆（21）、与该锥形腔（5）对应的两个导电弹簧（16）、与该锥形腔（5）对应的电磁阀（12）、第三导电板（27）与外界电源串联连接。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印设备原料供给系统，其特征在于，两个所述第一导电板（23）之间的夹角为180°。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印设备原料供给系统，其特征在于，所述锥形腔（5）内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括固定连接在锥形腔（5）内壁的第二板（28），所述第二板（28）侧壁转动连接有螺纹环（29），所述螺纹环（29）侧壁固定连接有多个搅拌杆（30）。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印设备原料供给系统，其特征在于，所述加热板（7）上设有传动机构，所述传动机构包括转动连接在加热板（7）侧壁的第二杆（34），所述螺纹环（29）内壁螺纹连接有丝杠（33），所述第二杆（34）远离加热板（7）的侧壁与丝杠（33）侧壁转动连接，所述锥形腔（5）内开设有第三槽（31），所述第三槽（31）内壁滑动连接有第三板（32），所述第三板（32）侧壁与丝杠（33）侧壁固定连接。

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