CN203726667U - 丝料盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于3D打印机的丝料盒，包括具有丝料出口的盒体及可旋转地置于该盒体内的卷盘；还包括在丝料盒的丝料出口近旁设有具有计量丝料使用量的计量单元，用于控制丝料盒出丝力度及速率的摩擦单元，及用于显示丝料盒中丝料的余量或已使用量的显示单元；可以提供丝料盒中丝料余量或已经使用量，便于根据进一步打印的需要决定是否需要更换丝料盒，可以提高供料滚轮对向挤压头供丝速率及力度的控制。

Description

丝料盒

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印机的部件，特别涉及一种用于3D打印机的丝料盒。

背景技术

3D打印机，是一种基于数字模型，利用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的设备。其中一种3D打印机是以细丝的形式向挤出头供给成型材料，成型材料在挤出头内以电加热的方式被加热至熔融状态，挤出头将按照3D打印机主机产生的挤出头相对基底移动的路径以一层一层的方式打印出三维物体。该成型材料是以细丝的形式缠绕于丝料盒中，当每打印完一个丝料盒的丝料时，需要更换丝料盒，使3D打印机继续打印。

现有低成本的3D打印机主要是采用如公告号为CN1216726C的专利文献的背景技术中描述的丝料盒，参见图1，在卷盘01上缠绕有丝料02，将该卷盘01安装至3D打印机的丝料盒安装架的转轴011上，从而可实现将丝料02提供给3D打印机的打印头03。在使用过程中，将丝料02从卷盘01上拉出，使被拉直的细丝通过由摩擦阻力较小的材料制成的导管04，直至将细丝供给到打印头03上由电机033驱动的一对供料滚轮0321及0322，在供料滚轮0321及0322的驱动下，丝料02进入挤压头031，在挤压头031内，经加热成熔融状态的丝料被挤出并可拆卸地沉积于基底上；该3D打印机的控制器通过控制打印头031在水平的X-Y平面内运动，同时控制基底在垂直的Z向运动，从而一层一层的打印出三维物体；此外，该3D打印机的控制器还控制着供料滚轮0321及0322向挤压头03供给丝料的速率。为了节约成本，低成本的3D打印机的控制器无法计算出丝料盒中丝料余量，所以当丝料盒中没有丝料时无法提醒用户更换丝料盒；在计算机辅助设计系统中设计三维物体的模型时，可以初步估计出相应丝料使用量，但由于无法估计出丝料盒中的丝料余量，所以无法判断丝料盒中剩余的丝料是否足够，可能会导致打印过程中丝料不够用需要进行更换丝料盒而影响打印进程与打印质量；由于卷盘01中的丝料02处于松弛状态，不利于供料滚轮0321及0322对向挤压头031供丝速率及力度的控制；由于该卷盘无外壳的保护，对于ABS热塑塑料等对潮湿敏感型材料，丝料容易与空气中的水分接触，容易变潮，影响打印质量。

针对上述丝料盒的密封性问题，在公告号为CN1216726C的专利文献公告了一种丝料盒，包括一用于容纳缠绕有丝料的卷盘的干燥气密腔室，由腔室引出的丝料出口，丝料进给装置及防止空气进入腔室内的阻挡装置。通过设置干燥气密腔室及阻挡装置，可以有效地防止丝料盒中丝料变潮问题。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种具有计量功能的丝料盒。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的丝料盒包括具有丝料出口的盒体及可旋转地置于该盒体内的卷盘；还包计量单元、摩擦单元及显示单元；其中计量单元包括可旋转地设于盒体的丝料出口近旁的计数轮及用于计量该计数轮的转数的计量器；在沿丝料行进的方向，摩擦单元设于计量单元的上游，包括一对弹性体，这一对弹性体的一端固定于盒体上，另一端相互紧压形成一横截面面积小于丝料横截面面积的丝料通道，横跨计数轮的丝料有与该计数轮的一段圆弧接触区，即丝料的行进可以带动计数轮的旋转；显示单元设于盒体的外壁上，用于显示丝料盒中的丝料量，即显示丝料盒中的丝料余量或已使用量。

由以上方案可见，由于该丝料盒包括用于计量丝料消耗量计量单元，用于控制丝料盒出丝力度及速率的摩擦单元，及用于显示丝料盒中丝料的余量或已使用量的显示单元；与现有技术相比，可以提供丝料盒中丝料余量或已经使用量，便于根据进一步打印需要决定是否需要更换丝料盒，并可以提高供料滚轮对向挤压头供丝速率及力度的控制。

一个具体的方案为，计量器包括用于感应计数轮的转数传感器及与该传感器电连接的控制存储器，该控制存储器中存储有丝料盒中丝料的容量、丝料性质及丝料余量等数据信息；显示单元为一与控制存储器电连接的显示屏，用于显示控制存储器中的数据信息，为是否需要更换丝料盒提供参考。

由以上方案可见，控制存储器可以根据传感器测到的数据计数出丝料盒中的丝料余量或已使用量，例如丝料剩余质量或已使用质量，并显示于显示屏上，便于决定是否需要更换丝料盒。

具体的方案为，丝料出口的近旁设有与显示屏匹配的显示屏安装孔；该丝料盒还包括一固定于丝料出口近旁的基板，其中控制存储器、计数轮、传感器及显示屏设于该基板上，一对弹性体的一端也固定于该基板上。

由以上方案可见，由于把控制存储器、计数轮、传感器、弹性体的一端及显示屏集成于该基板上，便于丝料盒的组装。

进一步的方案为，该丝料盒还包括一警报器，用于当控制存储器中的丝料余量或已使用量达到空盒阈值时进行提示。与现有技术相比，更便于对丝料盒的监控与使用。

更进一步的方案为，其中一对弹性体为与警报器电连接的导体；当丝料盒中的丝料余量或已使用量达到空盒阈值时，位于丝料通道中的丝料段为导体。控制存储器可以将该信息与计数轮检测到的数据信息分别显示于显示屏，便于决定是否更换丝料盒。

由以上方案可见，该丝料盒可以准确地对当丝料盒中的丝料余量或已使用量达到空盒阈值时进行提示，与计量单元中检测得到的数据信息进行比较，便于对丝料盒中丝料的使用情况的监控。

另一个具体的方案为，该丝料盒的计量器为一机械计数器；显示单元为该机械计数器的显示盘。

由以上方案可见，通过机械计数器的计数与显示，节约对电源的使用及降低该丝料盒对使用条件的要求。

具体的方案为，该丝料盒还包括一警报器；其中一对弹性体为与该警报器电连接的导体，作为该警报器的开启开关；当该丝料盒中的丝料余量或已使用量达到空盒阈值时，位于该丝料通道中的丝料段为导体。

再一个具体的方案为，摩擦单元的一对弹性体为一对弹性板或一对其中一端上设有压块的弹簧。

附图说明

图1是一种现有丝料盒及使用该丝料盒的3D打印机的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例的结构图；

图3是本实用新型第一实施例的结构分解图；

图4是图3中A局部放大图；

图5是图3中B局部放大图。

具体实施方式

第一实施例

参见图2，丝料盒由底座11、面盖13，卷盘，缠绕于卷盘上的丝料121，显示屏21，基板及设于基板上的计数轮、控制存储器、传感器、警报器与一对弹性板构成。

参见图3至图5，底座11与面盖13配合形成一具有丝料出口111的盒体，底座11上设有一转轴113，缠绕有丝料121的卷盘12可旋转地安装于转轴113上；在底座11的丝料出口111的近旁处形成有一显示屏21的安装孔112，显示屏21与设于基板22上的控制存储器电连接，用于显示控制存储器中丝料余量等数据信息；计数轮24固定于基板22上，一对弹性板231及232的一端固定于基板22上，另一端相互紧压形成一横截面面积小于丝料121的横截面面积的丝料通道，这一对弹性板231及232为与控制存储器电连接的导体，通过在丝料的不同位置设置导电丝料段而控制警报器对丝料使用情况的提示。

在打印过程中，丝料在丝料通道摩擦力及打印头上供料滚轮驱动力的共同作用下，位于二者之间的丝料具有一定的张紧力，张紧力可以根据3D打印机的打印需要进行设置；该张紧力使丝料具有与计数轮24上一段圆弧接触区，即计数轮24能够随丝料121的行进而旋转，实现对丝料消耗量的测量；设于基板22上的传感器对计数轮24的转数进行检测，并将检测结果传送给控制存储器；控制存储器根据检测到丝料的消耗量不断更新丝料余量等数据信息，当控制存储器中丝料余量等数据信息达到设置的空盒阈值时，开启警报器提示需要更换丝料盒；在进行每一轮打印前，可以根据设计软件中估计所需丝料的质量，对比显示屏上丝料余量数据信息，决定是否需要更换丝料盒；在使用过程中，当丝料上为导体的丝料段位于丝料通道中时，表明丝料盒中的丝料余量已经达到设定的空盒阈值，导通弹性板过程的开关，控制存储器将开启警报器进行提示，并将信息显示于显示屏21上。

第二实施例。

作为对本实用新型第二实施例的说明，以下仅对与上述第一实施例的不同之处进行说明，用一对弹簧替代上述一对弹性板，该对弹簧中的一个弹簧的一端固定于底座的侧壁上，另一弹簧的一端固定于面盖对应位置上，这对弹簧的另一端均固定有压块，当面盖安装于底座上时，两块压块紧压并形成一横截面面积小于丝料的横截面面积的丝料通道。

第三实施例

作为对本实用新型第三实施例的说明，以下仅对与上述第一实施例的不同之处进行说明，用机械计数器替代上述基板及设于基板上的控制存储器、传感器及显示屏，弹性板及警报器安装于机械计数器上，机械计数器的转轴与计数轮的转轴固定连接，本例中弹性板与警报器电连接，作为警报器的开启开关。

本实用新型的构思主要是通过在丝料盒的丝料出口近旁设有具有计量丝料使用量的计量单元，用于控制丝料盒出丝力度及速率的摩擦单元，及用于显示丝料盒中丝料的余量或已使用量的显示单元；便于对丝料盒中丝料的使用情况的监控；依据本构思，计量单元、摩擦单元及显示单元还有多种显而易见的变化。

Claims (9)

1.丝料盒，包括

盒体，所述盒体具有丝料出口；

卷盘，所述卷盘可旋转地置于所述盒体内；

其特征在于：

计量单元，包括可旋转地设于所述丝料出口近旁的计数轮及用于计量所述计数轮的转数的计量器；

摩擦单元，沿丝料行进的方向，所述摩擦单元设于所述计量单元的上游，包括一对弹性体，所述弹性体的一端固定于所述盒体上，一对所述弹性体的另一端相互紧压形成一横截面面积小于所述丝料横截面面积的丝料通道，丝料有与所述计数轮的一段圆弧接触区；

显示单元，所述显示单元设于所述盒体的外壁上，用于显示所述丝料盒中的丝料量。

2.根据权利要求1所述丝料盒，其特征在于：

所述计量器包括用于感应所述计数轮的转数传感器及与所述传感器电连接的控制存储器；

所述显示单元为一与所述控制存储器电连接的显示屏。

3.根据权利要求2所述丝料盒，其特征在于：

所述丝料出口的近旁设有与所述显示屏匹配的显示屏安装孔；

还包括一固定于所述丝料出口近旁的基板，所述控制存储器、所述计数轮、所述传感器及所述显示屏设于所述基板上，所述弹性体的一端固定于所述基板上。

4.根据权利要求2或3所述丝料盒，其特征在于：

还包括一与所述控制存储器电连接的警报器，所述控制存储器中的丝料量达到空盒阈值时，所述警报器开启。

5.根据权利要求4所述丝料盒，其特征在于：

一对所述弹性体为与所述控制存储器电连接的导体；

当所述丝料盒中的丝料量达到空盒阈值时，位于所述丝料通道中的丝料段为导体。

6.根据权利要求4所述丝料盒，其特征在于：

所述警报器设于所述基板上。

7.根据权利要求1所述丝料盒，其特征在于：

所述计量器为一机械计数器；

所述显示单元为所述机械计数器的显示盘。

8.根据权利要求7所述丝料盒，其特征在于：

还包括一警报器；

一对所述弹性体为与所述警报器电连接的导体，作为所述警报器的开启开关；

当所述丝料盒中的丝料量达到空盒阈值时，位于所述丝料通道中的丝料段为导体。

9.根据权利要求1所述丝料盒，其特征在于：

一对所述弹性体为一对弹性板或一对一端设有压块的弹簧。