CN206287529U - 3d打印机挤出机的耗材自动检测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，其检测装置设置于导料管的一侧，所述的检测装置包括编码轮、感应轮、“V”型杠杆和微动开关，所述的感应轮包覆于编码轮外层，而“V”型杠杆绕底部的杠杆轴转动，“V”型杠杆的一端与编码轮固定连接，另一端与所述的微动开关相接触连接；所述的导料管上部设有检测缺口，且感应轮置于所述检测缺口内，由“V”型杠杆带动编码轮相对所述的导料管内外移动。本新型可通过感应轮受到的压力情况而控制微动开关，同时利用编码轮转动与否来反馈给控制系统是否存在耗材、耗材是否堵塞或移动等状态，其检测更为准确，而通过复位以及设置感应轮，可以有效地提高编码器和开关的使用寿命。

Description

3D打印机挤出机的耗材自动检测结构

技术领域

本实用新型涉及3D打印机领域，特别涉及到一种3D打印机挤出机的耗材自动检测结构。

背景技术

在一般的3D打印机的挤出机里面，都会设置检测机构，检测挤出机里面是否有耗材，以预防材料用完所导致的打印件不完整。MakerBot公司的Smart Extruder结构在进导位置安装了一个微动开关，当耗材经过挤出机的导料机构时，可压下微动开关的按钮，此时检测功能激活，当打印材料用完了，微动开关的按钮自动复位，并且给控制系统反馈，即提示挤出机里面没有材料。此解决方案的缺陷是微动开关因需要一直接触移动的打印耗材而将会磨损，时间长了之后就会失效而停止起作用，当需要解决时，要整个微动开关更换。

现有的另外一种解决方案是在导料的位置安装有旋转编码轮。此编码轮是装在固定在外壳上的轮子。此编码轮在导料的位置可使它一直接触运动的打印耗材，这样耗材的运动可使编码轮旋转，而控制系统会在移动过程中持续收到挤出机里面有料的信号。对于打印头堵住的情况下，虽然进料功能开着，但材料停止移动，此时会导致编码轮停止运转，这样控制系统就收不到不要送料的反馈。此方案的缺陷是编码轮轮子会对耗材本身产生多余的压力，此压力不能调整，而且因为编码轮只有运转时才会生成脉冲，所以打印机在不运转时，没有任何关于挤出机里面是否有耗材的反馈，在堵塞或停止状况下无法获知系统的情况。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可一直检测挤出机耗材状态，预防材料用完所导致的打印件不完整的检测结构。

通过以下技术方案实现上述目的：

3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，挤出机主体内从上到下依次包括检测装置、导料装置和挤料装置，导料管穿过所述的检测装置、导料装置和挤料装置；所述的检测装置设置于导料管的一侧，并且固定于挤出机主体外壳的安装板上；所述的检测装置包括编码轮、感应轮、“V”型杠杆和微动开关，所述的感应轮包覆于编码轮外层，所述的“V”型杠杆的底部设有杠杆轴，且“V”型杠杆绕杠杆轴转动，“V”型杠杆的一端与编码轮固定连接，另一端与所述的微动开关相接触连接；所述的导料管上部设有检测缺口，且感应轮置于所述检测缺口内，由“V”型杠杆带动编码轮相对所述的导料管内外移动。

作为对上述3D打印机挤出机的耗材自动检测结构的进一步描述，所述的编码轮为增量式编码轮，编码轮的中心设有编码轮轴，编码轮绕所述的编码轮轴自转，所述“V”型杠杆的一端与所述的编码轮轴相固定连接。

作为对上述3D打印机挤出机的耗材自动检测结构的进一步描述，所述检测缺口与所述导料管内部相连通，当打印耗材穿过导料管内部中心时，所述的感应轮与打印耗材相互抵靠，由打印耗材挤压感应轮向检测缺口外部移动，当导料管内部中心无打印耗材时，所述的感应轮向导料管内部中心移动。

作为对上述3D打印机挤出机的耗材自动检测结构进一步描述，所述的微动开关设有开关按钮和复位弹性部件，复位弹性部件与开关按钮相抵靠，由复位弹性部件对开关按钮复位，或者由开关按钮对复位弹性部件按压。

本实用新型的有益效果是：当耗材放入导料管而经过感应轮时，感应轮受到压力而下压微动开关，通过“V”型杠杆压住微动开关而反馈给控制系统，即显示存在耗材。当耗材用完或者被拔出时，感应轮的挤压压力即消失，此时“V”型杠杆复位，微动开关借助复位弹簧复位而反馈到控制系统，即显示没有耗材。其通过复位以及在编码轮外围设置感应轮，可以有效地提高编码器以及开关的寿命，且能够同时利用挤压力以及转动距离来检测是否存在耗材、耗材是否堵塞或移动等状态，其检测更为准确。

附图说明

图1为本新型的整体结构示意图;

图2为检测装置位置的微动开关按下状态局部结构图；

图3为检测装置位置的微动开关弹起状态局部结构图；

图4为杠杆与微动开关的内部关系结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行进一步说明：

以下实施例中所提到的方向用语，例如“上、下、左、右”仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

如图1-4所示，3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，挤出机主体1内从上到下依次包括检测装置A、导料装置B和挤料装置C，一导料管3穿过所述的检测装置、导料装置和挤料装置；所述的检测装置设置于导料管3的一侧，并且固定于挤出机主体外壳的安装板2上；所述的检测装置包括编码轮9、感应轮8、“V”型杠杆6和微动开关10，所述的感应轮8包覆于编码轮9外层，所述的“V”型杠杆6的底部设有杠杆轴5，且“V”型杠杆6绕杠杆轴5转动，“V”型杠杆6的一端与编码轮9固定连接，另一端与所述的微动开关10相接触连接；所述的导料管3上部设有检测缺口14，且感应轮8置于所述检测缺口14内，由“V”型杠杆6带动编码轮9相对所述的导料管3内外移动。该检测缺口优选地为条形状，以便于适应感应轮在内外移动过程中的弧形轨迹，使其更好地进行转动，防止碰撞到导料管的任意边缘。

作为对上述3D打印机挤出机的耗材自动检测结构的进一步描述，所述的编码轮9为增量式编码轮9，编码轮9的中心设有编码轮轴7，编码轮9绕所述的编码轮轴7自转，所述“V”型杠杆6的一端与所述的编码轮轴7相固定连接，使其能够稳定地带动编码轮进行移动。

作为对上述3D打印机挤出机的耗材自动检测结构的进一步描述，所述检测缺口14与所述导料管3内部相连通，导料管内部有2种情况：当有打印耗材4穿过导料管3内部中心时，所述的感应轮8将与打印耗材4相互抵靠，由打印耗材4挤压感应轮8向检测缺口14外部移动，此时“V”型杠杆将向外移动而下压开关按钮12；当导料管3内部中心无打印耗材时，所述的感应轮8向导料管3内部中心移动，开关按钮12将弹出。

作为对上述3D打印机挤出机的耗材自动检测结构进一步描述，所述的微动开关10设有开关按钮12和复位弹性部件13，复位弹性部件13与开关按钮12相抵靠，由复位弹性部件13对开关按钮12复位，或者由开关按钮12对复位弹性部件13按压。在无打印耗材时，“V”型杠杆将受复位弹性部件13的恢复力而向导料管3内部中心移动，开关按钮即因此而断路。

本检测耗材整体结构的工作原理如下：

当耗材放入导料管而经过感应轮时，感应轮受到压力而往微动开关方向移动，通过“V”型杠杆压住微动开关的开关按钮，此时微动开关内部短路从而反馈给控制系统，当控制系统收到信号后，即显示出来有耗材。

反之，当耗材用完或者被拔出时，感应轮的挤压压力即消失，微动开关内部的复位弹簧会因此恢复弹力复位，此时将开关按钮弹起，“V”型杠杆也将因而复位而往导料管中心移动。此时微动开关内部开路，反馈到控制系统，当控制系统收到信号后，即显示出没有耗材。

当耗材不断往挤出机方向输入的时候，由于对感应轮有侧向的压力，而感应轮与编码轮是相互固定的，此时会带动编码轮旋转运动。光学或者机械增量的编码轮在旋转的时候会产生脉冲，这些脉冲会反馈到控制系统，这样控制系统将会显示有耗材在不断挤出，所以此检测结构可以一直检测打印过程中，挤出机里面是否有耗材，以及是否在正常送料。在打印喷嘴出现堵塞现象时，挤出机用以送出耗材的导料装置在不断转动，而耗材不在挤出机导料管里面移动，编码轮也不会转动，此时可以在微动开关接通的情况下检测到无位移，即检测到堵塞现象。

更为重要的一点是，采用光学或者机械增量式编码器，其产生的脉冲数量可以准确测出耗材移动的距离，这样可以方便地查看挤出机所设定耗材的位移长度跟实际的材料位移值是否一致，方便以后的维护与统计。

以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型的技术方案的范围内。

Claims (4)

1.3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，挤出机主体内从上到下依次包括检测装置、导料装置和挤料装置，一导料管穿过所述的检测装置、导料装置和挤料装置；所述的检测装置设置于导料管的一侧，并且固定于挤出机主体外壳的安装板上；其特征在于：所述的检测装置包括编码轮、感应轮、“V”型杠杆和微动开关，所述的感应轮包覆于编码轮外层，所述的“V”型杠杆的底部设有杠杆轴，且“V”型杠杆绕杠杆轴转动，“V”型杠杆的一端与编码轮固定连接，另一端与所述的微动开关相接触连接；所述的导料管上部设有检测缺口，且感应轮置于所述检测缺口内，由“V”型杠杆带动编码轮相对所述的导料管内外移动。

2.根据权利要求1所述的3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，其特征在于：所述的编码轮为增量式编码轮，编码轮的中心设有编码轮轴，编码轮绕所述的编码轮轴自转，所述“V”型杠杆的一端与所述的编码轮轴相固定连接。

3.根据权利要求1所述的3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，其特征在于：所述检测缺口与所述导料管内部相连通，当打印耗材穿过导料管内部中心时，所述的感应轮与打印耗材相互抵靠，由打印耗材挤压感应轮向检测缺口外部移动，当导料管内部中心无打印耗材时，所述的感应轮向导料管内部中心移动。

4.根据权利要求1所述的3D打印机挤出机的耗材自动检测结构，其特征在于：所述的微动开关设有开关按钮和复位弹性部件，复位弹性部件与开关按钮相抵靠，由复位弹性部件对开关按钮复位，或者由开关按钮对复位弹性部件按压。