CN205929437U - 3d打印机挤出机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机挤出机构，包括固定座、步进电机以及固定在固定座下方的喷嘴，步进电机固定于固定座侧面，在固定座上方设置固定块，在固定块和固定座之间设置可以转动的送丝轮架，送丝轮架的一端通过支点螺钉与固定座枢接，并且送丝轮架可绕支点螺钉转动，送丝轮架的另一端通过弹簧与固定块连接，弹簧处于压缩状态，步进电机的输出轴上设有送丝轮，送丝轮与固定于送丝轮架上的滚动轴承外圈配合并挤压原料丝。本实用新型在输送原料丝时，输出效率高，不打滑，耗材传送可靠性，产品打印质量稳定，合格率高，同时对电机要求降低，从而减少耗能，避免电机故障。

Description

3D打印机挤出机构

技术领域

本实用新型属于打印机技术领域，尤其涉及一种用于3D打印机中的挤出机构。

背景技术

3D打印（三维打印）是快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用塑料等材料，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来并在温度低于固化温度后开始固化，通过塑料材料的层层堆积最终形成成品，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。现有技术中的3D打印机送丝结构，通过送丝电机将动力传动给送丝主动轮，利用主动轮、从动轮与打印丝之间的挤压和摩擦力作用将塑料等材质的打印丝输送到打印头部位经过加热熔融后从喷嘴喷出形成所设计的形状。

现有桌面级3D打印机中需要更换耗材或者补充耗材时，需要人工把耗材装到导丝管里，然后一直手工往导丝管里推送耗材，直到耗材被送至3D打印机喷头并由喷头来继续牵引耗材为止，即完成了送丝工作。在送丝的过程中，其挤出结构结构复杂、体积大，经过中间传动环节后传动效率低，能耗高，容易引起电机及传动机构的故障甚至损坏，影响打印机的使用寿命，挤出部分有时打滑，耗材传送可靠性差，导致打印的产品出现质量问题甚至出现不合格品，造成生产浪费、生产成本高。

经检索，在专利申请号为201410717426.9中公开了3D打印机挤出机构，包括电机、第一连接板、第二连接板、第三连接板，输出轴设有送料齿轮，第一连接板、第二连接板、第三连接板设有第一连接孔，第一连接孔与螺钉配合，电机在输出轴端设有内螺纹，第一连接板、第二连接板、第三连接板与电机连接为一体，第一连接板、第三连接板设长槽孔，第二连接板设有开口槽，在长槽孔设有相配合的支撑轴，支撑轴设有送料轴承，送料轴承与送料滚轮配合，支撑轴设有与支撑轴轴线垂直的径向导向孔，在靠近长槽孔一侧的第一连接板、第三连接板一端设有第二连接孔，第二连接孔上设有送料轴承位置调节结构。本发明送料轴承位置调节结构简单、紧凑，方便调节、可靠性高，传动效率高。

在上述专利中，其结构相对来说也是比较复杂，其送丝挤出过程中，由于轴承和齿轮之间为共面，影响电机的送丝效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种3D打印机挤出机构，该机构在输送原料丝时，输出效率高，不打滑，耗材传送可靠性，产品打印质量稳定，合格率高，同时对电机要求降低，从而减少耗能，避免电机故障。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种3D打印机挤出机构，包括固定座、步进电机以及固定在固定座下方的喷嘴，步进电机固定于固定座侧面，其特征在于：在固定座上方设置固定块，在固定块和固定座之间设置可以转动的送丝轮架，所述的送丝轮架的一端通过支点螺钉与固定座枢接，并且送丝轮架可绕支点螺钉转动，送丝轮架的另一端通过弹簧与固定块连接，弹簧处于压缩状态，所述步进电机的输出轴上设有送丝轮，送丝轮与固定于送丝轮架上的滚动轴承外圈配合并挤压原料丝。

对上述结构作进一步限定，所述的滚动轴承置于支点螺钉和送丝轮之间，并且滚动轴承的轴心位置略低于支点螺钉的轴心。

对上述结构作进一步限定，所述的送丝轮架上设置凹腔，步进电机的输出轴穿过送丝轮架，并且送丝轮置于凹腔内，送丝轮与滚动轴承相对的位置为弧形凹槽，弧形凹槽与原料丝表面配合。

对上述结构作进一步限定，所述的喷嘴与固定座下表面通过螺母固定，在喷嘴上安装有加热块，在加热块与固定座之间设有散热片。

对上述结构作进一步限定，所述的固定块和的尾端设有用于手握的凹槽。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

（1）本实用新型中的挤出机构，用于3D打印机中原料丝的输送，是利用送丝轮作为主动轮，滚动轴承的外圈作为从动轮，两者挤压产生对原料丝的摩擦力，实现原料丝输送，其输送速度可以通过控制步进电机转速实现，该结构避免了原料丝在输送时的损坏或者切断，利用挤压实现连续供丝，输出效率高；

（2）本实用新型中送丝轮架上固定的滚动轴承中心轴位置略低于送丝轮的位置，由于送丝轮是主动轮，而且在送丝轮架的另一端为压缩弹簧，始终对送丝轮架施加向下的力，因此在送丝过程中的摩擦力同样也向下，这样两个力的合力实现输送原料丝，将节省步进电机的功率，避免电机卡死故障，实现节能；

（3）本实用新型中送丝轮上的凹腔表面与原料丝表面配合，而滚动轴承的外圈表面通常为光滑柱面，为了提高摩擦力，利用凹腔与原料丝接触面积增大，从有利于在输送原料丝时不打滑，耗材传送可靠性，产品打印质量稳定，合格率高。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图；

图中：1、固定块，2、送丝轮架，3、弹簧，4、固定座，5、散热片，6、加热块，7、送丝轮，8、轮轴，9、滚动轴承，10、垫圈，11、喷嘴，12、喉管，13、步进电机，14、螺母，15、支点螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

根据附图1-3可知，本实用新型具体涉及一种3D打印机挤出机构，包括固定座4、步进电机13以及固定在固定座4下方的喷嘴11，步进电机13固定于固定座4侧面，在固定座4上方设置固定块1，在固定块1和固定座4之间设置可以转动的送丝轮架2，送丝轮架2的一端通过支点螺钉15与固定座4枢接，并且送丝轮架2可绕支点螺钉15转动，送丝轮架2的另一端通过弹簧3与固定块1连接，弹簧3处于压缩状态，步进电机13的输出轴上设有送丝轮7，送丝轮7与固定于送丝轮架2上的滚动轴承9外圈配合并挤压原料丝。在安装时，要求滚动轴承9置于支点螺钉15和送丝轮7之间，并且滚动轴承9的轴心位置略低于支点螺钉15的轴心。

在上述结构中，利用送丝轮7作为主动轮，滚动轴承9的外圈作为从动轮，两者挤压产生对原料丝的摩擦力，实现原料丝输送，其输送速度可以通过控制步进电机转速实现，该结构避免了原料丝在输送时的损坏或者切断，利用挤压实现连续供丝，输出效率高。

在上述结构的基础上，为了达到送丝不打滑的目的，在送丝轮架2上设置凹腔，步进电机13的输出轴穿过送丝轮架2，并且送丝轮7置于凹腔内，送丝轮7与滚动轴承9相对的位置为弧形凹槽，弧形凹槽与原料丝表面配合。这样送丝轮7上的凹腔表面与原料丝表面配合，而滚动轴承的外圈表面通常为光滑柱面，为了提高摩擦力，利用凹腔与原料丝接触面积增大，从有利于在输送原料丝时不打滑，耗材传送可靠性，产品打印质量稳定，合格率高。

另外，本实用新型中的喷嘴11与固定座4下表面通过螺母14固定，在喷嘴11上安装有加热块6和喉管12，在加热块6与固定座4之间设有散热片5。加热块6用于融化原料丝，使其处于熔融状态，便于打印。

在打印前，需要手动将原料丝置入挤压机构，在放置时，需要把送丝轮7和滚动轴承9分开一定距离，便于插入原料丝，因此在固定块1和2的尾端设有用于手握的凹槽，方便把弹簧进一步压缩，实现送丝。

本实用新型在具体使用时，需要与3D打印机的其他机构配合使用，首先把原料丝从料架上引入本挤压机构，启动步进电机13，步进电机13带动送丝轮7转动，为喷嘴11供丝。整个挤压机构中的固定座4固定于移动的三维坐标仪中，利用控制系统对本挤压机构进行定位，根据设定需要送入融装的原料丝，实现3D打印。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型技术对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种3D打印机挤出机构，包括固定座（4）、步进电机（13）以及固定在固定座（4）下方的喷嘴（11），步进电机（13）固定于固定座（4）侧面，其特征在于：在固定座（4）上方设置固定块（1），在固定块（1）和固定座（4）之间设置可以转动的送丝轮架（2），所述的送丝轮架（2）的一端通过支点螺钉（15）与固定座（4）枢接，并且送丝轮架（2）可绕支点螺钉（15）转动，送丝轮架（2）的另一端通过弹簧（3）与固定块（1）连接，弹簧（3）处于压缩状态，所述步进电机（13）的输出轴上设有送丝轮（7），送丝轮（7）与固定于送丝轮架（2）上的滚动轴承（9）外圈配合并挤压原料丝。

2.根据权利要求１所述的3D打印机挤出机构，其特征在于：所述的滚动轴承（9）置于支点螺钉（15）和送丝轮（7）之间，并且滚动轴承（9）的轴心位置略低于支点螺钉（15）的轴心。

3.根据权利要求１或2所述的3D打印机挤出机构，其特征在于：所述的送丝轮架（2）上设置凹腔，步进电机（13）的输出轴穿过送丝轮架（2），并且送丝轮（7）置于凹腔内，送丝轮（7）与滚动轴承（9）相对的位置为弧形凹槽，弧形凹槽与原料丝表面配合。

4.根据权利要求１所述的3D打印机挤出机构，其特征在于：所述的喷嘴（11）与固定座（4）下表面通过螺母（14）固定，在喷嘴（11）上安装有加热块（6），在加热块（6）与固定座（4）之间设有散热片（5）。

5.根据权利要求１所述的3D打印机挤出机构，其特征在于：所述的固定块（1）和（2）的尾端设有用于手握的凹槽。