CN207697051U - 一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，包括盘状丝料（1）、送料伺服电机（2）、传感器（3）、信息传输通道（4）、控制单元（5）、盘状丝料悬挂支架（6）、备用盘状丝料（7）和三通管道（8），其中盘状丝料（1）和备用盘状丝料（7）分别安装于盘状丝料悬挂支架（6）上，盘状丝料（1）和备用盘状丝料（7）分别由送料伺服电机（2）和备用送料伺服电机（9）将丝料输送至三通管道（8）的两个支管道内，传感器（3）安装固定于三通管道（8）的主管道内且靠近连接点处，并通过信息传输通道（4）与控制单元（5）连接，控制单元（5）分别通过两个信息传输通道（4）与送料伺服电机（2）、备用送料伺服电机（9）相连接。该装置不仅实现了熔融沉积快速成型机的自动换料功能，而且提高了制品的成功率和丝料的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及增材制造与熔融沉积快速成型技术领域，具体涉及一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置。
背景技术
3D打印技术是一种基于离散、堆积成型思想的新型快速成型技术，属于增材制造技术领域，该技术根据零件或物体的三维模型数据，快速、准确地制造出零件或物体的实体模型。其中熔融沉积快速成型技术（简称为FDM型技术）是主要3D打印技术之一，FDM型技术又称为热熔堆积技术，该技术是将热熔型丝料加热融化后从喷头挤出，沉积在打印工作平台或前一层已固化的材料上，当温度低于丝料固化温度后开始固化。3D打印机在铺层过程中，切片软件对快速成型制品进行分层是根据切片软件内置的算法进行分层，其中包括分层的厚度、铺层的路径、铺层的速度等相关参数，即对快速成型制品进行整体切片分层处理，3D打印喷头依次进行每一层切片的铺层任务，直至整个快速成型制品打印完成。
在熔融沉积快速成型过程中，若使用的ABS丝材或PLA丝材存在某些质量原因，如丝材质地不均匀、断裂等，将导致快速成型制品的某些铺层不均匀或快速成型制品打印中断，从而造成无法完成快速成型制品的铺层任务。现有的部分熔融沉积快速成型机不具备断续打印功能，此时，为完成整个快速成型制品的打印任务，必须将未完成的半成品从熔融沉积快速成型机内取出，并重新安装丝材从快速成型制品的第一层进行铺层。
若采用熔融沉积快速成型机进行大体积模型的快速成型时，必须确保所用的丝材不存在任何的质量问题，才能保证在大体积模型的整个快速成型过程中不会出现打印中断或丝材断裂的情况。然而，按照现有的行业标准和丝材成型工艺，无法百分之百地保证所有丝材均不出现任何质量问题，一旦所用的丝材存在问题，对于熔融沉积快速成型机的操作人员来说，需重新开始大体积模型的打印任务，因而将造成人力、物力以及财力的多重浪费。
目前，现有的熔融沉积快速成型机未设计丝材质量检测等功能模块，对于所使用丝材的质量检测只能依靠人力进行丝材表面质量的检测，无法准确地判断丝材内部的均匀性与连续性等特性。然而，依据现有的在线状态检测技术的应用现状，通过传感器等先进在线检测技术可实时动态化地检测3D打印机丝料的状态，实现丝料即将消耗完毕后直接启用备用丝料，避免由于丝料中断而无法完成制品的打印任务。
综合以上问题，为保证大体积模型能够顺利一次性快速成型，同时避免盘状丝料不足而造成材料浪费等现象，因此亟需一种可自动更换丝料的装置满足熔融沉积快速成型机的不同需求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，通过设置备用盘状丝料和备用送料伺服电机以及三通管道，并由控制单元控制送料机构的运动状态，不仅实现了熔融沉积快速成型机的自动换料功能，而且避免了因丝料用尽或丝料突然中断需重新对制品进行打印的问题，提高了制品的成功率，同时也避免了丝料的浪费。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
所述的一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，包括盘状丝料、送料伺服电机、传感器、信息传输通道、控制单元、盘状丝料悬挂支架、备用盘状丝料和三通管道，其中盘状丝料和备用盘状丝料分别安装于盘状丝料悬挂支架上，盘状丝料和备用盘状丝料分别由送料伺服电机和备用送料伺服电机将丝料输送至三通管道的两个支管道内，传感器安装固定于三通管道的主管道内且靠近连接点处，并通过信息传输通道与控制单元连接，控制单元分别通过两个信息传输通道与送料伺服电机、备用送料伺服电机相连接。
所述的控制单元，包括信息接收模块和信息发送模块，信息接收模块通过信息传输通道与传感器相连接、信息发送模块分别通过信息传输通道与送料伺服电机、备用送料伺服电机相连接。
所述的三通管道，由一个主管道和两个支管道通过焊接的方式相连接，两个支管道之间夹角为60°，两个支管道与主管道之间的夹角均为150°。
本实用新型一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置的工作原理如下：在熔融沉积快速成型机准备打印模型之前，盘状丝料和备用盘状丝料分别通过送料伺服电机和备用送料伺服电机输送至三通管道的两个支管道内，两种丝料的顶端均位于三通管道的连接处；当启动熔融沉积快速成型机打印模型时，由控制单元通过信息传输通道向送料伺服电机发送启动命令，盘状丝料通过送料伺服电机向快速成型机喷头输送丝料，此过程为快速成型机正常工作状态，此时位于三通管道主管道的传感器处于工作状态，其目的是检测盘状丝料的有无，而备用送料伺服电机处于待机状态；若因某种原因而造成盘状丝料突然中断或者盘状丝料用尽时，传感器检测到三通管道的主管道内处于无丝料状态时，传感器将该信号通过信息传输通道传递至控制单元中，控制单元迅速向备用送料伺服电机发送启动命令，将备用盘状丝料供送至三通管道的主管道内，继续输送丝料至喷头处，直至整个制品打印完成；熔融沉积快速成型机在使用备用盘状丝料的过程中，操作人员可以手动更换已经用尽的盘状丝料或出现问题的盘状丝料，当备用盘状丝料用尽或因某种原因中断时，已经更换的盘状丝料通过控制单元重新被启用，继续完成制品打印任务。
本实用新型的有益效果如下：所述的一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，通过设置备用盘状丝料和备用送料伺服电机以及三通管道，并由控制单元控制送料机构的运动状态，不仅实现了熔融沉积快速成型机的自动换料功能，而且避免了因丝料用尽或丝料突然中断需重新对制品进行打印的问题，提高了制品的成功率，同时也避免了丝料的浪费。
附图说明
图1为本实用新型的一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置整体结构示意图；
图中标记为：1：盘状丝料；2：送料伺服电机；3：传感器；4：信息传输通道；5：控制单元；6：盘状丝料悬挂支架；7：备用盘状丝料；8：三通管道；9：备用送料伺服电机。
具体实施方式
以下结合附图1，对本实用新型的一个实施例作进一步描述：
所述的一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，包括盘状丝料1、送料伺服电机2、传感器3、信息传输通道4、控制单元5、盘状丝料悬挂支架6、备用盘状丝料7和三通管道8，其中盘状丝料1和备用盘状丝料7分别安装于盘状丝料悬挂支架6上，盘状丝料1和备用盘状丝料7分别由送料伺服电机2和备用送料伺服电机9将丝料输送至三通管道8的两个支管道内，传感器3安装固定于三通管道8的主管道内且靠近连接点处，并通过信息传输通道4与控制单元5连接，控制单元5分别通过两个信息传输通道4与送料伺服电机2、备用送料伺服电机9相连接。
所述的控制单元5，包括信息接收模块和信息发送模块，信息接收模块通过信息传输通道4与传感器3相连接、信息发送模块分别通过信息传输通道4与送料伺服电机2、备用送料伺服电机9相连接。
所述的三通管道8，由一个主管道和两个支管道通过焊接的方式相连接，两个支管道之间夹角为60°，两个支管道与主管道之间的夹角均为150°。
本实用新型一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置的工作原理如下：在熔融沉积快速成型机准备打印模型之前，盘状丝料1和备用盘状丝料7分别通过送料伺服电机2和备用送料伺服电机9输送至三通管道8的两个支管道内，两种丝料的顶端均位于三通管道8的连接处；当启动熔融沉积快速成型机打印模型时，由控制单元5通过信息传输通道4向送料伺服电机2发送启动命令，盘状丝料1通过送料伺服电机2向快速成型机喷头输送丝料，此过程为快速成型机正常工作状态，此时位于三通管道8主管道的传感器3处于工作状态，其目的是检测盘状丝料1的有无，而备用送料伺服电机9处于待机状态；若因某种原因而造成盘状丝料1突然中断或者盘状丝料1用尽时，传感器3检测到三通管道8的主管道内处于无丝料状态时，传感器3将该信号通过信息传输通道4传递至控制单元5中，控制单元5迅速向备用送料伺服电机9发送启动命令，将备用盘状丝料7供送至三通管道8的主管道内，继续输送丝料至喷头处，直至整个制品打印完成；熔融沉积快速成型机在使用备用盘状丝料7的过程中，操作人员可以手动更换已经用尽的盘状丝料1或出现问题的盘状丝料，当备用盘状丝料7用尽或因某种原因中断时，已经更换的盘状丝料1通过控制单元5重新被启用，继续完成制品打印任务。
Claims (3)
1.一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，包括盘状丝料（1）、送料伺服电机（2）、传感器（3）、信息传输通道（4）、控制单元（5）、盘状丝料悬挂支架（6）、备用盘状丝料（7）和三通管道（8），其特征在于：盘状丝料（1）和备用盘状丝料（7）分别安装于盘状丝料悬挂支架（6）上，盘状丝料（1）和备用盘状丝料（7）分别由送料伺服电机（2）和备用送料伺服电机（9）将丝料输送至三通管道（8）的两个支管道内，传感器（3）安装固定于三通管道（8）的主管道内且靠近连接点处，并通过信息传输通道（4）与控制单元（5）连接，控制单元（5）分别通过两个信息传输通道（4）与送料伺服电机（2）、备用送料伺服电机（9）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，其特征在于：控制单元（5）包括信息接收模块和信息发送模块，信息接收模块通过信息传输通道（4）与传感器（3）相连接、信息发送模块分别通过信息传输通道（4）与送料伺服电机（2）、备用送料伺服电机（9）相连接。
3.根据权利要求1所述的一种熔融沉积快速成型机的自动更换丝料的装置，其特征在于：三通管道（8）由一个主管道和两个支管道通过焊接的方式相连接，两个支管道之间夹角为60°，两个支管道与主管道之间的夹角均为150°。
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| CN110370642A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-25 | 周小鹏 | 一种用于增材打印的双压交换转式双通上料架 |
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| CN110370642B (zh) * | 2019-08-14 | 2021-08-27 | 杭州聚纳电子科技有限公司 | 一种用于增材打印的双压交换转式双通上料架 |
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