CN206967979U - 打印机供料系统及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种打印机供料系统及3D打印机，涉及打印设备的技术领域。一种打印机供料系统包括用于盛装打印原材料的压力容器、供料调节装置以及打印头；所述压力容器上设置有供料管，所述供料管的底端延伸至所述压力容器内的底部；所述供料管的顶端通过输出导管与所述打印头连接；所述供料调节装置设置在所述输出导管上，并能够对打印机供料系统中打印原材料进行流量调节。一种3D打印机包括所述的打印机供料系统。本实用新型的目的在于提供一种打印机供料系统及3D打印机，以有效缓解传统打印方式过程中打印头温度过高，打印头堵塞以及打印过程中断料的问题；并且还能够调节供料流量大小，提高了打印效率和打印产品的质量。

Description

打印机供料系统及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备的技术领域，尤其是涉及一种打印机供料系统及3D打印机。

背景技术

现有技术中的一些3D打印机采用的是热熔堆积的方式打印产品，然而，热熔堆积的打印方式所使用的打印原材料具体为线型，通过步进电机、挤压齿轮以及挤压滚轮实现供料，而且在经过打印头喷出之前需要进行加热使其由固态转化为液态或者半固半液态，从而，需要在打印头处安装加热元件，对打印头实行高温加热。长此以往，高温会对打印头的使用寿命造成一定影响，同时，加热温度不好控制，从而使得打印原材料的状态不定，很容易出现打印头堵塞或者打印过程断料的情况，势必会影响到正常的打印过程，降低打印效率。

基于以上问题，本实用新型提出了一种不需要对打印原材料加热的打印机供料系统，该供料系统适用于光固化堆积的打印方式，即打印原材料为液态，并采用压力供料的方式，在供料过程中还能够对供料流量进行调节，从而能够有效解决打印头温度过高，或者打印头堵塞以及打印过程中断料的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种打印机供料系统及3D打印机，以有效缓解传统打印方式过程中打印头温度过高，打印头堵塞以及打印过程中断料的问题；并且还能够调节供料流量大小，提高了打印效率和打印产品的质量。

本实用新型采取的技术方案具体为：

本实用新型提供的一种打印机供料系统包括用于盛装打印原材料的压力容器、供料调节装置以及打印头；

所述压力容器上设置有供料管，所述供料管的底端延伸至所述压力容器内的底部；

所述供料管的顶端通过输出导管与所述打印头连接；

所述供料调节装置设置在所述输出导管上，并能够对打印机供料系统中打印原材料进行流量调节。

作为一种进一步的技术方案，所述供料调节装置采用流量控制阀。

作为一种进一步的技术方案，所述供料调节装置采用蠕动泵。

作为一种进一步的技术方案，所述蠕动泵包括壳体、压盖、驱动电机、滚轮、滚柱以及硅胶管；

所述滚轮与所述驱动电机的转轴传动连接；

多个所述滚柱沿着所述滚轮的圆周均匀布置，且所述滚柱与所述滚轮转动连接；

所述硅胶管设置在所述压盖与所述滚柱之间，且所述滚柱能够对所述硅胶管进行挤压；

所述硅胶管的两端压紧在所述压盖与所述壳体之间。

作为一种进一步的技术方案，所述硅胶管的两端分别与两侧所述输出导管连接。

作为一种进一步的技术方案，该打印机供料系统还包括供气装置，所述供气装置的输出端与所述压力容器的进气管通过输入导管连通。

作为一种进一步的技术方案，所述压力容器内部设置有压力开关，所述压力开关与所述供气装置电连接，能够使所述供气装置启动或者停止。

作为一种进一步的技术方案，所述进气管延伸至所述压力容器内，且所述进气管的底端位于靠近所述压力容器顶盖的位置处。

作为一种进一步的技术方案，所述打印头包括打印头主体以及光固化结构；

所述光固化结构设置在所述打印头主体底部周围的位置；

并且，所述光固化结构的发光点与所述打印头主体底端之间的距离为0.5－5.5厘米。

本实用新型提供的一种3D打印机包括所述的打印机供料系统。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种打印机供料系统及3D打印机具有的技术优势为：

本实用新型提供的一种打印机供料系统包括用于盛装打印原材料的压力容器、供料调节装置以及打印头；其中，压力容器上设置有供料管，供料管的底端延伸至压力容器内的底部；供料管的顶端通过输出导管与打印头连接；供料调节装置设置在输出导管上，并能够对打印机供料系统中打印原材料的流量进行调节。

本实用新型提供的打印机供料系统主要应用于采用光固化堆积打印方式的3D打印机，其采用的打印原材料呈液态，储存在压力容器内，当开启供料调节装置时，在压力容器中高压的作用下，液态的打印原材料经过供料管、输出导管、供料调节装置，最终从打印头喷出而进行打印产品，并且打印原材料在流动过程中，通过供料调节装置对其流量的大小进行调节，从而实现控制打印头喷射出打印原材料的流量，以有效缓解由于打印原材料喷出过多或者过少给打印产品带来的质量问题。

并且，本实用新型提供的打印机供料系统不需要对打印原材料进行加热，从而不需要在打印头上安装加热装置，这样便有效避免了打印头处的温度过高而影响其使用情况，并且能够缓解传统热熔堆积打印方式供料过程中易出现打印头堵塞、打印过程中断料的问题，从而提高了打印效率和打印产品的质量。

本实用新型提供的一种3D打印机包括上述的打印机供料系统，而该3D打印机所具有的技术优势与上述打印机供料系统的技术优势相同，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种打印机供料系统的结构示意图；

图2为图1所示的打印机供料系统中供气装置与压力容器相互装配的示意图；

图3为图1所示的打印机供料系统中压力容器的结构示意图；

图4为图1所示的打印机供料系统中供气装置的结构示意图；

图5为图1所示的打印机供料系统中蠕动泵的结构示意图。

图标：100－压力容器；110－供料管；120－进气管；200－供料调节装置；210－蠕动泵；211－压盖；212－滚轮；213－滚柱；214－硅胶管；215－壳体；300－打印头；310－打印头主体；320－光固化结构；400－供气装置；500－输出导管；600－压力开关；700－输入导管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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”、“第三”仅用于描述目的，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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图4所示。图1为本实用新型实施例提供的一种打印机供料系统的结构示意图；图2为图1所示的打印机供料系统中供气装置与压力容器相互装配的示意图；图3为图1所示的打印机供料系统中压力容器的结构示意图；图4为图1所示的打印机供料系统中供气装置的结构示意图；图5为图1所示的打印机供料系统中蠕动泵的结构示意图。

现有技术中的一些3D打印机采用的是热熔堆积的方式，该中打印方式采用的是线型打印原材料，相应的，使用的是步进电机、挤压齿轮以及挤压滚轮来实现供料的，这样的打印方式需要通过打印头对线型的打印原材料进行加热融化，然后才能从打印头喷射出，这样一来，打印头上需要设置加热装置，从而使打印头的温度较高，对其使用寿命造成一定的影响；并且，当打印头的温度较高时，其内部的打印原材料会更加稀释，影响打印原材料的状态，从而容易出现打印头堵塞或者打印过程中断料的情况，影响正常的打印过程，降低打印效率。

针对上述问题，本实用新型实施例的具体方案为：

本实施例提供的一种打印机供料系统包括用于盛装打印原材料的压力容器100、供料调节装置200以及打印头300；压力容器100上设置有供料管110，供料管110的底端延伸至压力容器100内的底部；供料管110的顶端通过输出导管500与打印头300连接；供料调节装置200设置在输出导管500上，并能够对打印机供料系统中打印原材料进行流量调节。需要说明的是，输出导管500具有防紫外线的功能，以防止输出导管500内的打印原材料受到紫外线的照射后出现凝固现象，使输出导管500堵塞。

本实用新型提供的打印机供料系统主要应用于采用光固化堆积打印方式的3D打印机，其采用的打印原材料呈液态，储存在压力容器100内，当开启供料调节装置200时，在压力容器100中高压的作用下，液态的打印原材料经过供料管110、输出导管500、供料调节装置200，最终从打印头300喷出而进行打印产品，并且打印原材料在流动过程中，通过供料调节装置200对其流量的大小进行调节，从而实现控制打印头300喷射出打印原材料的流量，以有效缓解由于打印原材料喷出过多或者过少给打印产品带来的质量问题。

并且，本实用新型提供的打印机供料系统不需要对打印原材料进行加热，从而不需要在打印头300上安装加热装置，这样便有效避免了打印头300处的温度过高而影响其使用情况，并且能够缓解传统热熔堆积打印方式供料过程中易出现打印头300堵塞、打印过程中断料的问题，从而提高了打印效率和打印产品的质量。

本实施例的可选技术方案中，供料调节装置200可以采用流量控制阀，具体可以是电磁流量阀，从而可以对打印原材料的流量进行更加精确的控制，以有效缓解打印头300喷射出的打印原材料过多或者过少，而影响到打印产品质量的问题。

本实施例的可选技术方案中，供料调节装置200还可以采用蠕动泵210。

蠕动泵210的工作原理为：蠕动泵210是通过滚轮212对弹性输送软管进行交替挤压和释放来泵送流体的，即随着滚轮212对弹性输送软管的释放而在管内形成负压，以利于液体随之流动，然后通过下一个滚轮212将这部分液体挤压出去，从而实现对液体的泵送作用；并且，该蠕动泵210还能够对泵送液体的流量进行控制，当蠕动泵210的结构确定后，其泵送液体的流量还能够通过泵头的转速而定，转速越快，泵送的液体流量越大。蠕动泵210具有流量控制精度高，稳定性好等优点，从而，本实施例中的打印机供料系统中则通过设置蠕动泵210来实现对液态的打印原材料泵送的作用，同时还能够对打印原材料的流量进行精确地控制，从而在一定程度上提高了打印产品的质量。

进一步的，如图5所示，本实施例中的蠕动泵210包括壳体215、压盖211、驱动电机、滚轮212、滚柱213以及硅胶管214；滚轮212与驱动电机的转轴传动连接；多个滚柱213沿着滚轮212的圆周均匀布置，且滚柱213与滚轮212转动连接；硅胶管214设置在压盖211与滚柱213之间，且滚柱213能够对硅胶管214进行挤压；硅胶管214的两端压紧在压盖211与壳体215之间。

具体的，通过压盖211能够将硅胶管214的两端压紧在壳体215上，然后由驱动电机驱动滚轮212旋转，进一步带动滚柱213进行运动，从而，通过滚柱213对硅胶管214进行挤压能够将处于滚柱213前方硅胶管214中的打印原材料挤压出去，同时，在滚轮212后方的硅胶管214中产生一定的负压，对打印原材料的吸附具有一定的作用，以利于打印原材料的流动。进一步的，硅胶管214的两端分别与两侧输出导管500连接，使得在蠕动泵210的作用下，有利于打印原材料的流动。并且，通过调节驱动电机及滚轮212的转速，进一步控制滚柱213的移动速度，从而能够对滚柱213挤压和释放硅胶管214速度进行控制，进而能够实现对打印原材料流量的精确控制。

本实施例的可选技术方案中，该打印机供料系统还包括供气装置400，供气装置400的输出端与压力容器100的进气管120通过输入导管700连通。

进一步的，压力容器100内部设置有压力开关600，压力开关600与供气装置400电连接，能够使供气装置400启动或者停止。

进一步的，进气管120延伸至压力容器100内，且进气管120的底端位于靠近压力容器100顶盖的位置处。

需要说明的是，压力容器100中的压力需要保持在一定范围内才能够将其内部的打印原材料压出，而随着打印过程的进行，压力容器100中的压力逐渐减小，从而需要及时进行补充。为解决上述问题，本实施例中在压力容器100的顶部设置了进气管120，该进气管120的底端伸进压力容器100内一小段，保证进气管120的底端不至于浸没入打印原材料中即可；并且，该进气管120的顶端与外界的供气装置400通过输入导管700连通，并在压力容器100内部安装压力开关600，随着打印过程的进行，当压力容器100中的压力减小到压力开关600初始设定的压力范围之外时，此时压力开关600开启，并接通供气装置400，使其开始工作，使得高压气体源源不断冲入到压力容器100中；当压力达到一定程度时，超过压力开关600初始设定的范围之外时，压力开关600断开，供气装置400停止工作，从而完成了对压力容器100中气体的补充，且实现了自动监测和控制充气，给充气过程带来了很大的方便。

或者，本实施例的实施方式也可以是，在打印过程中供气装置400持续工作，这样能够时时刻刻维持压力容器100中的压力，以利于打印原材料的输出；本实施例中的供气装置400优选为高压气泵，通过高压气体能够将打印原材料从压力容器100中压出，然后通过流量控制阀或者蠕动泵210对流量进行实时控制；或者，通过蠕动泵210辅助打印原材料的流动，进而保证了打印过程中不会出现断料现象，以及通过控制打印原材料的流量而提高打印产品的效率和质量。

本实施例的可选技术方案中，打印头300包括打印头主体310以及光固化结构320；光固化结构320设置在打印头主体310底部周围的位置；并且，光固化结构320的发光点与打印头主体310底端之间的距离为0.5－5.5厘米。

需要指出的是，基于本实施例提供的打印机供料系统适用于光固化堆积方式的3D打印机，相应的，3D打印机的打印头300需带有光固化功能，由此，采用带有光固化结构320的打印头300，通过光固化结构320对从打印头300喷射出的打印原材料进行照射，使得打印原材料在短时间内就能够凝固，这样便提高了打印产品的成型效率，同时不会产生由于打印原材料凝固时间较长而使打印产品变形的问题，进一步提高了打印产品的质量。

为更好的实现光固化效果，光固化结构320与打印头主体310的相对位置关系是有要求的，具体为，光固化结构320分布在打印头主体310的周围，使光固化结构320能够对打印头主体310喷射出的打印原材料全方位照射，提高光固化效果，加快凝固速度；并且，光固化结构320的发光点与打印头主体310的底端之间的距离为0.5－5.5厘米，可以为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5厘米，具体可以根据实际情况而定。

本实施例提供的一种3D打印机包括打印机供料系统，通过采用该打印机供料系统，提高了3D打印机的打印效率和打印产品质量，除此以外，该3D打印机所具有的技术优势与上述打印机供料系统的技术优势相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种打印机供料系统，其特征在于，包括：用于盛装打印原材料的压力容器、供料调节装置以及打印头；

所述压力容器上设置有供料管，所述供料管的底端延伸至所述压力容器内的底部；

所述供料管的顶端通过输出导管与所述打印头连接；

所述供料调节装置设置在所述输出导管上，并能够对打印机供料系统中打印原材料进行流量调节。

2.根据权利要求1所述的打印机供料系统，其特征在于，所述供料调节装置采用流量控制阀。

3.根据权利要求1所述的打印机供料系统，其特征在于，所述供料调节装置采用蠕动泵。

4.根据权利要求3所述的打印机供料系统，其特征在于，所述蠕动泵包括壳体、压盖、驱动电机、滚轮、滚柱以及硅胶管；

所述滚轮与所述驱动电机的转轴传动连接；

多个所述滚柱沿着所述滚轮的圆周均匀布置，且所述滚柱与所述滚轮转动连接；

所述硅胶管设置在所述压盖与所述滚柱之间，且所述滚柱能够对所述硅胶管进行挤压；

所述硅胶管的两端压紧在所述压盖与所述壳体之间。

5.根据权利要求4所述的打印机供料系统，其特征在于，所述硅胶管的两端分别与两侧所述输出导管连接。

6.根据权利要求1所述的打印机供料系统，其特征在于，还包括供气装置，所述供气装置的输出端与所述压力容器的进气管通过输入导管连通。

7.根据权利要求6所述的打印机供料系统，其特征在于，所述压力容器内部设置有压力开关，所述压力开关与所述供气装置电连接，能够使所述供气装置启动或者停止。

8.根据权利要求6所述的打印机供料系统，其特征在于，所述进气管延伸至所述压力容器内，且所述进气管的底端位于靠近所述压力容器顶盖的位置处。

9.根据权利要求1所述的打印机供料系统，其特征在于，所述打印头包括打印头主体以及光固化结构；

所述光固化结构设置在所述打印头主体底部周围的位置；

并且，所述光固化结构的发光点与所述打印头主体底端之间的距离为0.5－5.5厘米。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的打印机供料系统。