CN206264366U - 3d打印机的进料机构及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印机的进料机构及3D打印机，属于机械领域，进料机构包括至少两个送料机构、选料机构、第一驱动装置和PLC控制系统，送料机构包括壳体、第一送料轮、第二送料轮和手柄，第一送料轮转动设置于壳体，手柄包括第二柄部，第二送料轮转动设置于第二柄部，第一送料轮与第二送料轮之间形成送料通道，第一驱动装置具有输出轴，每个送料机构的第一送料轮均套设于输出轴并由第一驱动装置驱动转动，选料机构用于控制每个第二柄部运动以独立的使每个送料通道的宽度发生变化，选料机构与PLC控制系统电连接；其能利用选料机构和送料机构的配合更换原料，减少进料机构的装配原件的数量，减少进料机构整体的占地面积，降低成本。

Description

3D打印机的进料机构及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体而言，涉及一种3D打印机的进料机构及3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维3D打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，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。现阶段三维3D打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机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。

3D打印机与传统3D打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些3D打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

现有的3D打印机一般只能够进行一种颜色的材料打印，当需要运用多种材料进行打印时，通常都会使用一个庞大的进料机构，这种进料机构不仅占地面积大，设置不方便，同时还会因为需要多个原件才能完成装配，在成本上还会大大提升，非常不利于3D打印在工业生产上的利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机的进料机构，其适用于用多种原材料进行3D打印的工作，能够通过选料机构对多种需要选择的原料进行选择、更换、传送，减少了进料机构的装配原件的数量，减少了进料机构整体的占地面积，又降低了成本，有利于在3D打印工业领域的使用。

本实用新型的另一目的在于提供一种3D打印机，其能够利用3D打印机的进料机构选择打印所需的各种原材料，其整机的占地面积不会增大，不会增加装配原件的数量，有利于3D打印生产。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种3D打印机的进料机构，其包括至少两个送料机构、选料机构、第一驱动装置和PLC控制系统，送料机构包括壳体、第一送料轮、第二送料轮和手柄，第一送料轮转动设置于壳体，手柄包括第二柄部，第二送料轮转动设置于第二柄部，第一送料轮与第二送料轮之间形成送料通道，第一驱动装置具有输出轴，每个送料机构的第一送料轮均套设于输出轴并由第一驱动装置驱动转动，选料机构用于控制每个第二柄部运动以独立的使每个送料通道的宽度发生变化，选料机构与PLC控制系统电连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述手柄还包括第一柄部和枢轴，第一柄部与第二柄部连接，枢轴穿过第一柄部和第二柄部的连接点并铰接于壳体，选料机构独立的带动每个第一柄部运动以使第二柄部沿枢轴转动。

在本实用新型较佳的实施例中，上述送料机构还包括弹性件，选料机构与第一柄部间设置有相互配合的电磁铁装置，弹性件的两端分别与第一柄部和壳体连接，每个电磁铁装置均与PLC控制系统电连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述弹性件为弹簧。

在本实用新型较佳的实施例中，上述选料机构包括第二驱动装置，第二驱动装置具有动力轴，动力轴上设置有与送料机构数量匹配的多个凸轮，多个凸轮的轮峰在垂直于动力轴的轴线的平面上的投影均不重合，多个凸轮与第一柄部一一对应设置并用于使第一柄部独立的沿枢轴转动，第二驱动装置与PLC控制系统电连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述动力轴与输出轴平行设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述至少两个送料机构依次堆叠设置。

在本实用新型较佳的实施例中，沿上述第一送料轮的周向均匀的设置有第一防滑齿。

在本实用新型较佳的实施例中，沿上述第二送料轮的周向均匀的设置有第二防滑齿。

一种3D打印机，其包括上述的3D打印机的进料机构。

本实用新型实施例的3D打印机的进料机构及3D打印机的有益效果是：通过选料机构控制每个送料机构独立工作，使3D打印机在进行工作时，每个送料机构的送料通道的宽度发生相应的变化，保证在第一驱动装置的作用下，带动所有送料机构的第一送料轮转动时，只有一个送料机构能够对原材料进行有效地咬合，并进行有效传送，即可以通过选料机构和送料机构的配合以及在第一驱动装置的传动作用下，实现打印时原料的选择、传送，相应地减少了进料机构中驱动装置的数量，减少了进料机构整体的占地面积，又降低了成本，有利于在3D打印工业领域的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例一的3D打印机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的进料机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的送料机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的送料机构堆叠设置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一的第一送料轮和第二送料轮的咬合状态的结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的3D打印机的结构示意图；

图7为本实用新型实施例二的进料机构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例二的选料机构的结构示意图；

图9为本实用新型实施例二的送料机构堆叠设置的结构示意图；

图10为本实用新型实施例二的送料机构的结构示意图。

图标：10a-3D打印机；10b-3D打印机；110a-进料机构；110b-进料机构；111a-送料机构；111b-送料机构；410-电磁铁装置；220a-第一驱动装置；220b-第一驱动装置；221a-输出轴；221b-输出轴；160a-PLC控制系统；160b-PLC控制系统；210a-壳体；210b-壳体；112a-第一送料轮；112b-第一送料轮；114a-第二送料轮；114b-第二送料轮；310a-手柄；310b-手柄；311a-第一柄部；311b-第一柄部；313a-第二柄部；313b-第二柄部；312a-枢轴；312b-枢轴；315a-送料通道；315b-送料通道；316-弹簧；317-第一电磁铁；318-第二电磁铁；230-第二驱动装置；231-凸轮；233-动力轴；235-第一防滑齿；237-第二防滑齿。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“垂直”、“平行”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参照图1，本实施例提供一种3D打印机10a，其设置有进料机构110a。

请参照图2，进料机构110a包括至少两个送料机构111a、选料机构(图中未示)、第一驱动装置220a和PLC控制系统160a，选料机构和PLC控制系统160a电连接。

送料机构111a的作用是：将3D打印的原材料传送至3D打印机10a的打印处，优选地，本实施例中的送料机构111a为四个，还可以是两个、三个、六个等，根据3D打印机10a在打印时所需要的打印原材料的种类进行相应的调节。

第一驱动装置220a包括输出轴221a，优选地，第一驱动装置220a电连接于PLC控制系统160a；作为优选，第一驱动装置220a可以是电机。

请参照图3和图4，每个送料机构111a均包括壳体210a、第一送料轮112a、第二送料轮114a、手柄310a和弹性件。第一送料轮112a套设于第一驱动装置220a的输出轴221a并且转动设置于壳体210a，第一送料轮112a和第二送料轮114a之间形成送料通道315a。四个送料机构111a依次堆叠设置，且每个送料机构111a的第一送料轮112a均套设于第一驱动装置220a的输出轴221a，当第一驱动装置220a启动时，可以带动所有的第一送料轮112a转动，克服了现有技术中每个送料机构111a均需要设置单独的驱动装置的弊端。

优选地，上述弹性件可以为弹簧316；除此之外，还可以是弹性橡胶块等。

请参照图5，优选地，沿第一送料轮112a的周向均匀的设置有第一防滑齿235，沿第二送料轮114a的周向均匀的设置有第二防滑齿237，第一防滑齿235和第二防滑齿237能够增加第一送料轮112a和第二送料轮114a与原材料接触部位的摩擦，进一步保证了原材料的有效传送，避免原材料在送料通道315a打滑；除此之外，还可以分别沿第一送料轮112a和第二送料轮114a的周向设置防滑胶圈，防滑胶圈的相互配合作用与第一防滑齿235和第二防滑齿237的配合作用相同。

请继续参照图3，手柄310a包括第一柄部311a、第二柄部313a和枢轴312a，第一柄部311a和第二柄部313a连接，上述枢轴312a穿过第一柄部311a和第二柄部313a的连接点并且铰接于壳体210a，上述第二送料轮114a转动连接于第二柄部313a，上述弹性件的两端分别与第一柄部311a和壳体210a连接。

选料机构和第一柄部311a之间设置有相互配合的电磁铁装置410，且送料机构111a上的电磁铁(下文称为第一电磁铁317)与PLC控制系统160a电连接；设置在选料机构的电磁铁(下文称为第二电磁铁318)也电连接于PLC控制系统160a。进一步地，选料机构上的第二电磁铁318的数量和第一电磁铁317的数量是相同的，并且第二电磁铁318和第一电磁铁317一一对应。

在PLC控制系统160a的作用下，第一电磁铁317和第二电磁铁318能够相互吸附或分离，第一柄部311a在第一电磁铁317和第二电磁铁318的作用下移动，通过第一柄部311a的移动带动第二柄部313a移动，再通过第二柄部313a带动第二送料轮114a的移动，从而控制了第一送料轮112a和第二送料轮114a之间的送料通道315a的宽度。当给第一电磁铁317和第二电磁铁318通电时，第一电磁铁317和第二电磁铁318均带有磁性，并能够相互吸附，第二送料轮114a在手柄310a的作用下向远离第一送料轮112a的方向移动，使第一送料轮112a和第二送料轮114a之间的送料通道315a的宽度增大，送料通道315a内的打印原材料不能被第一送料轮112a和第二送料轮114a咬合，即使第一送料轮112a在第一驱动装置220a的输出轴221a的转动的作用下转动，也不能传送打印的原材料；当第一电磁铁317和第二电磁铁318断电时，第一电磁铁317和第二电磁铁318相互分离，第二送料轮114a在手柄310a的作用下向靠近第一送料轮112a的方向移动，使第一送料轮112a和第二送料轮114a之间的送料通道315a的宽度变窄，送料通道315a内的打印原材料被第一送料轮112a和第二送料轮114a咬合，使得送料通道315a内的打印原材料在第一送料轮112a的转动下，被传送出来，进入3D打印机10a。

本实施例的3D打印机10a的工作原理是：通过进料机构110a的选料机构对四个送料机构111a的工作状态进行控制，保证3D打印机10a在工作状态下时，通过控制送料机构111a和选料机构上设置的相互配合的电磁铁装置410，保持始终只有一个送料机构111a上的原材料能够随着第一驱动装置220a在第一送料轮112a和第二送料轮114a的作用下向3D打印机10a的工作室传送。在进行打印的过程中，当需要更换打印的原材料时，相应的改变送料机构111a和选料机构的电磁铁装置410的配合关系，使不再使用的打印原材料的送料机构111a上的第一电磁铁317和选料机构上的第二电磁铁318相互吸附，使需要进入3D打印机10a的原材料的送料机构111a上的第一电磁铁317和选料机构上的第二电磁铁318相互分离，即实现了需要将打印原材料送入3D打印机10a的送料机构111a上的第一送料轮112a和第二送料轮114a对打印原材料的咬合、传送。按照上述方式进行操作，能够轻松的实现在3D打印过程的原料更换，同时，因为使用的驱动装置较少，在进行多原料的3D打印时，降低了所需的占地面积。

实施例二

请参照图6和图7，本实施例提供一种3D打印机10b，其设置有进料机构110b。该进料机构110b和进料机构110a类似，主要区别在于送料机构111b和选料机构(图中未示)的结构不同。送料机构111b没有设置弹性件，其余结构和送料机构111a相同。

请参照图7和图8，选料机构包括第二驱动装置230和多个凸轮231，优选地，第二驱动装置230为电机。第二驱动装置230具有动力轴233，凸轮231设置于上述动力轴233，并且凸轮231的数量和送料机构111b的数量相同。第二驱动装置230电连接于PLC控制系统160b并在PLC控制系统160b的指令下启动。

具体地，请继续参照图7和图8，第二驱动装置230的动力轴233与第一驱动装置220b的输出轴221b平行设置，且动力轴233上套设的凸轮231和设置于输出轴221b的送料机构111b一一对应，并一同参照图9和图10，动力轴233设置于第一柄部311b和壳体210b之间。

进一步地，请一同参照图8和图9，本实施例中的送料机构111b的数量为四个，同样的采用堆叠设置的方式。凸轮231的数量也为四个；但是，根据实际的3D打印需要，送料机构111b和凸轮231的数量也可以都设置为两个、三个、六个等。

请继续参照图8，上述四个凸轮231的轮峰在垂直于动力轴233的轴线的平面上的投影均不重合，即每两个相邻的凸轮231之间会存在一定的夹角，且任意两个凸轮231的轮峰均不会重合，可以有效地确保在进料机构110b工作的时候，始终只有一个送料机构111b能够进行有效地打印原材料的传送工作。

请参照图10，每个送料机构111b的第一柄部311b能够在凸轮231的作用下独立的沿枢轴312b转动，同时带动与之对应的第二柄部313b转动，第二送料轮114b在第二柄部313b的作用下移动，从而和第一送料轮112b一起控制送料通道315b的宽度，以通过每个送料机构111b的独立咬合实现打印原材料的选择、传送。

上述的送料机构111b的第一柄部311b在凸轮231的作用下独立的转动及送料机构111b的独立咬合是指：四个凸轮231在第二驱动装置230的作用下同时转动，当其中一个凸轮231的轮峰转到第一柄部311b的下方，并且通过该凸轮231的轮峰将第一柄部311b向上顶，第一柄部311b受到的挤压力传送给第二柄部313b，第二送料轮114b在第二柄部313b的作用下向靠近第一送料轮112b的方向挤压，从而使打印的原材料被第一送料轮112b和第二送料轮114b咬合，在第一驱动装置220b的作用下实现有效的传送，与此同时，另外的三个凸轮231的轮峰没有给相对应的送料机构111b的手柄310b挤压力，即没有使第一送料轮112b和第二送料轮114b之间形成有效的咬合，就不能传送相应的打印原材料。

需要说明的是，本实施使用的凸轮231是单峰凸轮，但是，还可以根据需要选用双峰凸轮、三峰凸轮等。

本实施例的3D打印机10b的工作原理是：在PLC控制系统160b的作用下控制第一驱动装置220b和第二驱动装置230的运转，当需要送料机构111b中的其中一个打印原料进行3D打印时，通过第二驱动装置230的作用，使用于传送该原料的送料机构111b所对应的凸轮231将该送料机构111b的手柄310b抵靠，即使该送料机构111b的第一送料轮112b和第二送料轮114b咬合上述原料，并给予有效地传动，进入3D打印机10b进行打印，当上述的第一送料轮112b和第二送料轮114b对原料进行咬合之后，第二驱动装置230即刻停止转动，并使凸轮231保持在使第一送料轮112b和第二送料轮114b咬合住原料的位置，直到需要更换另一种打印原料；当需要更换另一个送料机构111b的打印原料时，开启第二驱动装置230，改变各个送料机构111b的第一送料轮112b和第二送料轮114b的咬合状态，即可以实现打印原料的更换。

综上所述，本实用新型的3D打印机的进料机构及3D打印机，通过选料机构对打印时需要使用的原料进行选择、传送，减少了进料机构的装配原件的数量，减少了进料机构整体的占地面积，又降低了成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机的进料机构，其特征在于，包括至少两个送料机构、选料机构、第一驱动装置和PLC控制系统，所述送料机构包括壳体、第一送料轮、第二送料轮和手柄，所述第一送料轮转动设置于所述壳体，所述手柄包括第二柄部，所述第二送料轮转动设置于所述第二柄部，所述第一送料轮与所述第二送料轮之间形成送料通道，所述第一驱动装置具有输出轴，每个所述送料机构的所述第一送料轮均套设于所述输出轴并由所述第一驱动装置驱动转动，所述选料机构用于控制每个所述第二柄部运动以独立的使每个所述送料通道的宽度发生变化，所述选料机构与所述PLC控制系统电连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，所述手柄还包括第一柄部和枢轴，所述第一柄部与所述第二柄部连接，所述枢轴穿过所述第一柄部和所述第二柄部的连接点并铰接于所述壳体，所述选料机构独立的带动每个所述第一柄部运动以使所述第二柄部沿所述枢轴转动。

3.根据权利要求2所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，所述送料机构还包括弹性件，所述选料机构与所述第一柄部间设置有相互配合的电磁铁装置，所述弹性件的两端分别与所述第一柄部和所述壳体连接，每个所述电磁铁装置均与所述PLC控制系统电连接。

4.根据权利要求3所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

5.根据权利要求2所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，所述选料机构包括第二驱动装置，所述第二驱动装置具有动力轴，所述动力轴上设置有与所述送料机构数量匹配的多个凸轮，所述多个凸轮的轮峰在垂直于所述动力轴的轴线的平面上的投影均不重合，多个凸轮与所述第一柄部一一对应设置并用于使所述第一柄部独立的沿所述枢轴转动，所述第二驱动装置与所述PLC控制系统电连接。

6.根据权利要求5所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，所述动力轴与所述输出轴平行设置。

7.根据权利要求1所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，所述至少两个送料机构依次堆叠设置。

8.根据权利要求1所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，沿所述第一送料轮的周向均匀的设置有第一防滑齿。

9.根据权利要求1所述的3D打印机的进料机构，其特征在于，沿所述第二送料轮的周向均匀的设置有第二防滑齿。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的3D打印机的进料机构。