CN207954679U

CN207954679U - 一种料丝自动续接装置及装有该装置的3d打印机

Info

Publication number: CN207954679U
Application number: CN201721912596.8U
Authority: CN
Inventors: 肖涵; 王芳; 朱成宝
Original assignee: Hangzhou First 3d Cloud Printing Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou First 3d Cloud Printing Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-30
Filing date: 2017-12-30
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2027-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种料丝自动续接装置及装有该装置的3D打印机，包括进料机构和多个料盘，进料机构上设有多个进料口和一个送料口，进料口与料盘一一对应连接，料盘包括工作料盘和备用料盘，工作料盘的料丝进入其中一个进料口并从送料口穿出，备用料盘的料丝进入并停留在另一进料口中等待续接，进料口处设有料丝检测机构，用于检测料丝是否断料，当料丝检测机构检测到工作料盘的料丝断料，备用料盘的料丝进入进料口和送料口的交叉处与工作料盘的料丝融合续接并从送料口送出，工作料盘和备用料盘可拆卸、替换。其优点在于，结构简单，实现了料丝的自动续接。

Description

一种料丝自动续接装置及装有该装置的3D打印机

技术领域

本实用新型涉及一种3D打印技术领域，尤其涉及一种料丝自动续接装置及装有该装置的3D打印机。

背景技术

3D打印技术发展非常迅速，目前主流的3D打印技术包括熔融层积成型技术(FDM)、光固化成型法(SLA)、粉末粘接法和激光烧结法等，而熔融层积成型技术(FDM)运用最为广泛。熔融层积成型技术是将丝状的热熔性加热融化，常用的材料为ABS和PLA，然后由行走机构确定位置，通过一个具有微细喷嘴的打印头，把加热融化的热熔材料从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终的模型成品。3D打印机打印之前，切片软件会给出所打印模型的预计用料量，根据用料量对料盘中的材料进行称重，若材料不足，则需要更换足量材料的料盘，影响打印工作的连续性，从而可能导致模型打印中途而废，费时费力，且现有的打印前更换料盘方式复杂，需要先将喷头加热到打印温度，将原有丝材抽出，再将新丝材深入到打印喷头加热，再进行部分进丝，保证打印熔池注满，整个过程费时费力，有些先进的3D打印机可以暂停打印，经过复杂的更换料盘过程，再继续打印，但是暂停的位置会有明显的拼接痕迹，影响零件打印质量。而如果放入过多的材料，打印完成后，余下的材料料盘长期搁置，使材料超出保质期，造成浪费。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单的料丝自动续接装置

本实用新型的目的之二在于提供一种装有该装置的3D打印机。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种料丝自动续接装置，包括进料机构和多个料盘，所述进料机构上设有多个进料口和一个送料口，所述进料口与所述料盘一一对应连接，所述料盘包括工作料盘和备用料盘，所述工作料盘的料丝进入其中一个所述进料口并从送料口穿出，所述备用料盘的料丝进入并停留在另一所述进料口中等待续接，所述进料口处设有料丝检测机构，当所述料丝检测机构检测到所述工作料盘的料丝断料，所述备用料盘的料丝进入所述进料口和所述送料口的交叉处与所述工作料盘的料丝融合续接并从送料口送出，所述工作料盘和所述备用料盘可拆卸、替换。

进一步地，还包括控制模块，所述料丝检测机构将信号传送至所述控制模块。

进一步地，所述料丝检测机构为光感式传感器或机械式传感器。

进一步地，所述料盘前设有料丝推进机构，所述送料口前设有送料机构，所述料丝推进机构和所述送料机构分别受所述控制模块控制。

进一步地，所述料丝推进机构包括工作料盘挤出电机和备用料盘挤出电机，所述送料机构包括送料挤出电机。

进一步地，所述交叉处设有融合机构，所述融合机构包括加热装置。

进一步地，所述加热装置上设有计时器。

进一步地，所述送料口内侧设有整料缩口。

进一步地，所述进料口的数量为两个，与所述送料口呈“人”字形排布。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种3D打印机，包括上述的料丝自动续接装置。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本装置实现自动续接，避免了因料盘中的材料不足导致的打印中断或打印失败问题，也避免了复杂的更换料盘过程对打印的影响，降低了人工成本和时间成本，同时解决了料盘中残余材料的利用问题，减少了材料浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图中：10、进料机构；11、进料口；12、送料口；13、送料挤出电机；14、整料缩口；15、交叉处；16、融合机构；20、料盘；21、工作料盘；22、备用料盘；23、工作料盘挤出电机；24、备用料盘挤出电机；30、料丝检测机构；31、第一检测机构；32、第二检测机构；40、料丝。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种料丝自动续接装置，包括进料机构10和多个料盘20，进料机构10上设有多个进料口11和一个送料口12，进料口11与料盘一一对应连接，料盘包括工作料盘21和备用料盘22，工作料盘21的料丝40进入其中一个进料口11并从送料口12穿出，备用料盘22的料丝40进入并停留在另一进料口11中等待续接，进料口11处设有料丝检测机构30，当料丝检测机构30检测到工作料盘21的料丝断料，备用料盘的料丝进入进料口11和送料口12的交叉处15与工作料盘21的料丝融合续接并从送料口12送出，工作料盘21和备用料盘可拆卸、替换。当工作料盘21断料后，备用料盘续接，作为新的工作料盘21使用，而原有的工作料盘21替换上新的料盘，作为新的备用料盘。

本装置还包括控制模块(未画出)，料丝检测机构30将信号传送至控制模块，实现全自动控制，无需人为监控操作。料丝检测机构30包括设置工作料盘21的进料口11的第一检测机构31和设置在备用料盘的进料口11的第二检测机构32。优选地，料丝检测机构30为光感式传感器或机械式传感器。料丝检测机构30与控制模块之间可采用无线连接，也可采用有线连接。

工作料盘21和备用料盘的料丝移动可由料盘内设置的移动机构控制，也可采用不带移动机构的普通料盘，并在料盘前设有料丝推进机构，包括工作料盘挤出电机23和备用料盘挤出电机24，通过工作料盘挤出电机23和备用料盘挤出电机24推动料丝，使料丝进入进料口11，送料口12前设有送料机构，包括送料挤出电机13，用于输送从送料口12出来的料丝，料丝推进机构和送料机构分别受控制模块控制，可采用有线连接，也可采用无线连接方式。

为了促进工作料盘21的料丝和备用料盘的料丝融合，交叉处15设有融合机构16，融合机构16包括加热装置，工作料盘21的料丝末端与备用料盘的料丝前端在交叉处15汇合，在加热装置的作用下加热软化，挤压胶合，形成新的料丝。

加热装置上设有计时器，用于精准控制加热时间，防止加热时间不稳定导致融合效果不好。

融合好后的料丝从送料口12输出，送料口12内侧设有整料缩口14，料丝经过整料缩口14时被整形和冷却，与原来料丝径保持一致，使续接点不会有明显痕迹，不影响零件打印质量。

实际应用中进料口11的数量可以为2、3、4甚至更多，本实施例中进料口11的数量为两个，结构更简单，通过更换料盘实现长时间的连续打印。同时，两个进料口11与送料口12呈“人”字形排布，保证输送通道平滑过渡，料丝在进料机构10中不会受阻皱褶，移动顺畅。

一种3D打印机，包括上述的料丝自动续接装置，送料口12与3D打印机的打印头连接。

本实施例的续接过程为：3D打印机正常运行时，送料挤出电机工作，料丝从工作料盘中进入进料机构的进料口，并从送料口穿出，经送料挤出电机输送至3D打印机，备用料盘挤出电机将备用料盘的料丝推进到另一进料口中的第二检测机构处，停止工作；当工作料盘中的料丝用尽，料丝的最末端经过第一检测机构后，第一检测机构将信号传递到控制模块，控制模块控制加热装置对工作料盘的料丝末端进行加热，直到170℃并在保温5s后停止加热；同时，备用料盘挤出电机开始工作，使备用料盘的料丝沿进料口推进至交叉处，送料挤出电机和备用料盘挤出电机的挤出速度保持一致，两个进料口对称设置，到交叉处的距离相等，因此工作料盘的料丝末端和备用料盘的料丝前端在交叉处汇聚，经加热软化后，挤压胶合，形成新的料丝；而后送料挤出电机继续工作，新的料丝从送料口穿出，融合续接处经过整料缩口的整形冷却，与原有料丝的直径保持一致，续接完成。断线续接完成后，原备用料盘成为新的工作料盘，原工作料盘处可重新添加备用料盘。当再次发生断线时，新的断线续接过程与上述过程一致。附图1中的实施例的进丝方向为从右到左，实际操作中的进丝方向可与实施例不同。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims

1.一种料丝自动续接装置，其特征在于，包括进料机构和多个料盘，所述进料机构上设有多个进料口和一个送料口，所述进料口与所述料盘一一对应连接，所述料盘包括工作料盘和备用料盘，所述工作料盘的料丝进入其中一个所述进料口并从送料口穿出，所述备用料盘的料丝进入并停留在另一所述进料口中等待续接，所述进料口处设有料丝检测机构，当所述料丝检测机构检测到所述工作料盘的料丝断料，所述备用料盘的料丝进入所述进料口和所述送料口的交叉处与所述工作料盘的料丝融合续接并从送料口送出，所述工作料盘和所述备用料盘可拆卸、替换。

2.如权利要求1所述的料丝自动续接装置，其特征在于，还包括控制模块，所述料丝检测机构将信号传送至所述控制模块。

3.如权利要求2所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述料丝检测机构为光感式传感器或机械式传感器。

4.如权利要求2所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述料盘前设有料丝推进机构，所述送料口前设有送料机构，所述料丝推进机构和所述送料机构分别受所述控制模块控制。

5.如权利要求4所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述料丝推进机构包括工作料盘挤出电机和备用料盘挤出电机，所述送料机构包括送料挤出电机。

6.如权利要求1所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述交叉处设有融合机构，所述融合机构包括加热装置。

7.如权利要求6所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述加热装置上设有计时器。

8.如权利要求1-7任一项所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述送料口内侧设有整料缩口。

9.如权利要求1-7任一项所述的料丝自动续接装置，其特征在于，所述进料口的数量为两个，与所述送料口呈“人”字形排布。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的料丝自动续接装置。