CN208438737U - 一种3d打印机自动换料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种3D打印机自动换料装置，包括一驱动装置、一主体转动架、一支撑体及一控制装置；所述主体转动架上环设有复数个打印材料供应装置；所述主体转动架的中部设有一转动轴，所述转动轴的两端转动设于所述支撑体上；所述驱动装置固定在所述支撑体上，所述驱动装置与所述转动轴的一端相连接，并通过所述驱动装置带动所述主体转动架进行旋转；所述驱动装置和打印材料供应装置均与所述控制装置相连接。本实用新型的优点在于：在使用时，当出现打印材料不足时或者需要使用到多种打印材料时，都可以随时自动进行打印材料更换。

Description

一种3D打印机自动换料装置

技术领域

本实用新型涉及打印设备领域，特别涉及一种3D打印机自动换料装置。

背景技术

3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。目前3D打印技术已经诞生二十年之久，90年代主要由国内的几所高校开始展开这方面的科研工作，其中，清华大学、西安交通大学、华中科技大学、西北工业大学以及北京航空航天大学是这方面最具科研实力和科研成果最多的高校，其中有一些技术已经具备世界领先水平，并已运用到航空航天工业的一些关键制造环节中。随着科技的不断发展，很多科研成果也已转化为产业，并开始渗透到各行各业中。但是，现有的3D打印机在使用的过程中存在有如下缺陷：1、在打印过程中当出现打印材料不足时，会使打印机出于空打状态，这很容易造成打印产品报废等问题；2、当打印同一件产品需要使用到多种材料时，需要有专门的人员在打印机旁等待换料，使用起来较为不便。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种3D打印机自动换料装置，通过该自动换料装置可实现自动更换打印材料。

本实用新型是这样实现的：一种3D打印机自动换料装置，所述自动换料装置包括一驱动装置、一主体转动架、一支撑体以及一控制装置；所述主体转动架上环设有复数个打印材料供应装置；所述主体转动架的中部设有一转动轴，所述转动轴的两端转动设于所述支撑体上；所述驱动装置固定在所述支撑体上，所述驱动装置与所述转动轴的一端相连接，并通过所述驱动装置带动所述主体转动架进行旋转；所述驱动装置和打印材料供应装置均与所述控制装置相连接。

进一步地，每所述打印材料供应装置均包括一打印材料支撑座、一打印材料导管、一打印材料自动剪切机构以及一打印材料挂件；所述打印材料支撑座固设于所述主体转动架的前端，所述打印材料挂件固设于所述主体转动架的后端；所述打印材料导管固设于所述打印材料支撑座的顶部，所述打印材料自动剪切机构设于所述打印材料支撑座的前端；所述打印材料导管的两侧各对称设有两打印材料夹持槽，所述打印材料支撑座在对应每所述打印材料夹持槽的位置均设置有一滚轮输送机构，且通过所述滚轮输送机构夹持运输打印材料；所述打印材料自动剪切机构和滚轮输送机构均与所述控制装置相连接。

更进一步地，每所述滚轮输送机构均包括一打印材料输送滚轮以及一驱动电机；所述驱动电机固定在所述打印材料支撑座上；所述打印材料输送滚轮与所述驱动电机相连接，且所述打印材料输送滚轮的一端通过所述打印材料夹持槽伸入所述打印材料导管的内部；所述驱动电机与所述控制装置相连接。

进一步地，所述支撑体包括一第一支撑架、一第二支撑架以及一第三支撑架；所述第一支撑架的顶部设置有一第一轴承座，所述第二支撑架的顶部设置有一第二轴承座，所述转动轴的两端分别与所述第一轴承座和第二轴承座转动连接；所述驱动装置固定在所述第三支撑架上。

进一步地，所述驱动装置包括一步进电机以及一联轴器；所述步进电机固定于所述支撑体上，所述步进电机通过所述联轴器与所述转动轴的一端相连接。

本实用新型的优点在于：1、在打印的过程中，当出现打印材料不足时，可以实现自动更换上储备的其它打印材料，并继续进行打印操作，可有效防止3D打印机出现空打情况，从而可保证打印产品的质量；2、当打印需要使用到多种打印材料时，可以在打印的过程中随时自动更换到需要使用的打印材料，而不需要有专门的人员在3D打印机旁等待换料，这个为实际的打印操作带来极大的方便；3、可以适用现有的大部分3D打印机型，可确保3D打印机的用料储备更加丰富；4、该自动换料装置可以方便拆卸和运输，且设计成从水平方向进行换料可实现既保证换料稳定，又不会影响3D打印机的正常工作。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型一种3D打印机自动换料装置的立体图。

图2是本实用新型一种3D打印机自动换料装置的侧视图。

图3是本实用新型一种3D打印机自动换料装置的主视图。

图4是本实用新型一种3D打印机自动换料装置的控制原理框图。

附图标记说明：

100-自动换料装置，1-驱动装置，11-步进电机，12-联轴器，2-主体转动架，21-转动轴，3-支撑体，31-第一支撑架，32-第二支撑架，33-第三支撑架，4-控制装置，5-打印材料供应装置，51-打印材料支撑座，52-打印材料导管，521-打印材料夹持槽，53-打印材料自动剪切机构，54-打印材料挂件，55-滚轮输送机构，551-打印材料输送滚轮，552-驱动电机，6-第一轴承座，7-第二轴承座，8-光电传感器。

具体实施方式

请重点参照图1至图4所示，本实用新型一种3D打印机自动换料装置100的较佳实施例，所述自动换料装置100包括一驱动装置1、一主体转动架2、一支撑体3以及一控制装置4；所述主体转动架2上环设有复数个打印材料供应装置5，在打印的过程中，可以通过所述打印材料供应装置5来为3D打印机自动提供打印材料，在具体实施时，通常可以在所述主体转动架2的四周环设6～10个所述打印材料供应装置5，并使相邻两个所述打印材料供应装置5之间的夹角相等；所述主体转动架2的中部设有一转动轴21，所述转动轴21的两端转动设于所述支撑体3上；所述驱动装置1固定在所述支撑体3上，所述驱动装置1与所述转动轴21的一端相连接，并通过所述驱动装置1带动所述主体转动架2进行旋转，在打印的过程中，当出现某一打印材料供应装置5上的打印材料已耗尽或者需要更换另一种打印材料时，就可以通过所述驱动装置1带动所述主体转动架2进行旋转，以实现打印材料的更换；所述驱动装置1和打印材料供应装置5均与所述控制装置4相连接。

每所述打印材料供应装置5均包括一打印材料支撑座51、一打印材料导管52、一打印材料自动剪切机构53以及一打印材料挂件54；所述打印材料支撑座51固设于所述主体转动架2的前端，所述打印材料挂件54固设于所述主体转动架2的后端，在具体实施时，可以将打印材料挂在所述打印材料挂件54上；所述打印材料导管52固设于所述打印材料支撑座51的顶部，所述打印材料自动剪切机构53设于所述打印材料支撑座51的前端，在进行产品打印的过程中，当需要更换另一种打印材料时，就可以先通过所述打印材料自动剪切机构53先将目前正在打印的打印材料剪断，然后再通过所述驱动装置1带动所述主体转动架2进行旋转，从而实现更换到另一种打印材料继续进行打印操作；所述打印材料导管52的两侧各对称设有两打印材料夹持槽521，所述打印材料支撑座51在对应每所述打印材料夹持槽521的位置均设置有一滚轮输送机构55，且通过所述滚轮输送机构55夹持运输打印材料，在进行具体打印操作时，打印材料需要从所述打印材料导管52的内部穿过，并通过所述滚轮输送机构55夹持打印材料向前输送给3D打印机使用；所述打印材料自动剪切机构53和滚轮输送机构55均与所述控制装置4相连接。

每所述滚轮输送机构55均包括一打印材料输送滚轮551以及一驱动电机552；所述驱动电机552固定在所述打印材料支撑座51上；所述打印材料输送滚轮551与所述驱动电机552相连接，且所述打印材料输送滚轮551的一端通过所述打印材料夹持槽521伸入所述打印材料导管52的内部；所述驱动电机552与所述控制装置4相连接。在具体工作时，可以通过所述控制装置4来控制所述驱动电机552进行工作，驱动电机552在工作的时候，会带动对称设于所述打印材料导管52两侧的所述打印材料输送滚轮551两两配合进行打印材料的输送。

所述支撑体3包括一第一支撑架31、一第二支撑架32以及一第三支撑架33；所述第一支撑架31的顶部设置有一第一轴承座6，所述第二支撑架32的顶部设置有一第二轴承座7，所述第一轴承座6和第二轴承座7内均包含有轴承(未图示)，所述转动轴21的两端分别与所述第一轴承座6和第二轴承座7转动连接；所述驱动装置1固定在所述第三支撑架33上。

所述驱动装置1包括一步进电机11以及一联轴器12；所述步进电机11固定于所述支撑体3上，所述步进电机11通过所述联轴器12与所述转动轴21的一端相连接。

在使用本实用新型的自动换料装置100时，需要在3D打印机的进料口配设一个光电传感器8，且所述光电传感器8与所述控制装置4相连接，在具体实施时，可以通过所述光电传感器8来判断打印材料是否已经用完。

本实用新型的自动换料装置100在使用时，首先需要通过控制装置4控制步进电机11进行工作，并通过步进电机11联动主体转动架2进行旋转；待将需要使用的打印材料供应装置5旋转到对应的供料位置后，控制装置4就控制步进电机11停止工作，从而使主体转动架2停止旋转；然后，通过控制装置4控制打印材料供应装置5上的驱动电机552开始工作，以通过打印材料输送滚轮551两两配合将打印材料输送给3D打印机使用；

在3D打印机进行打印的过程中，当需要更换打印材料时，就通过控制装置4控制打印材料自动剪切机构53将当前的打印材料剪断，并控制当前打印材料供应装置5上的驱动电机552停止工作；同时，通过控制装置4控制步进电机552进行工作，并通过步进电机11联动主体转动架2进行旋转，待将接下来需要使用的打印材料旋转到对应的供料位置后，控制装置4就控制步进电机11停止工作，从而使主体转动架2停止旋转；之后，控制装置4就会控制更换后的打印材料供应装置5上的驱动电机552开始工作，以通过打印材料输送滚轮551两两配合将新的打印材料输送给3D打印机使用；

在3D打印机进行打印的过程中，当出现打印材料已经使用完，光电传感器8就会发送信号给控制装置4，此时，控制装置4就会控制步进电机11进行工作，并通过步进电机11联动主体转动架2进行旋转，待将需要使用的打印材料供应装置5旋转到对应的供料位置后，控制装置4就控制步进电机停11止工作，从而使主体转动架2停止旋转；然后，通过控制装置4控制更换后的打印材料供应装置5上的驱动电机552开始工作，以通过打印材料输送滚轮551两两配合将打印材料继续输送给3D打印机使用。

综上所述，本实用新型具有如下优点：1、在打印的过程中，当出现打印材料不足时，可以实现自动更换上储备的其它打印材料，并继续进行打印操作，可有效防止3D打印机出现空打情况，从而可保证打印产品的质量；2、当打印需要使用到多种打印材料时，可以在打印的过程中随时自动更换到需要使用的打印材料，而不需要有专门的人员在3D打印机旁等待换料，这个为实际的打印操作带来极大的方便；3、可以适用现有的大部分3D打印机型，可确保3D打印机的用料储备更加丰富；4、该自动换料装置可以方便拆卸和运输，且设计成从水平方向进行换料可实现既保证换料稳定，又不会影响3D打印机的正常工作。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种3D打印机自动换料装置，其特征在于：包括一驱动装置、一主体转动架、一支撑体以及一控制装置；所述主体转动架上环设有复数个打印材料供应装置；所述主体转动架的中部设有一转动轴，所述转动轴的两端转动设于所述支撑体上；所述驱动装置固定在所述支撑体上，所述驱动装置与所述转动轴的一端相连接，并通过所述驱动装置带动所述主体转动架进行旋转；所述驱动装置和打印材料供应装置均与所述控制装置相连接。

2.如权利要求1所述的一种3D打印机自动换料装置，其特征在于：每所述打印材料供应装置均包括一打印材料支撑座、一打印材料导管、一打印材料自动剪切机构以及一打印材料挂件；所述打印材料支撑座固设于所述主体转动架的前端，所述打印材料挂件固设于所述主体转动架的后端；所述打印材料导管固设于所述打印材料支撑座的顶部，所述打印材料自动剪切机构设于所述打印材料支撑座的前端；所述打印材料导管的两侧各对称设有两打印材料夹持槽，所述打印材料支撑座在对应每所述打印材料夹持槽的位置均设置有一滚轮输送机构，且通过所述滚轮输送机构夹持运输打印材料；所述打印材料自动剪切机构和滚轮输送机构均与所述控制装置相连接。

3.如权利要求2所述的一种3D打印机自动换料装置，其特征在于：每所述滚轮输送机构均包括一打印材料输送滚轮以及一驱动电机；所述驱动电机固定在所述打印材料支撑座上；所述打印材料输送滚轮与所述驱动电机相连接，且所述打印材料输送滚轮的一端通过所述打印材料夹持槽伸入所述打印材料导管的内部；所述驱动电机与所述控制装置相连接。

4.如权利要求1所述的一种3D打印机自动换料装置，其特征在于：所述支撑体包括一第一支撑架、一第二支撑架以及一第三支撑架；所述第一支撑架的顶部设置有一第一轴承座，所述第二支撑架的顶部设置有一第二轴承座，所述转动轴的两端分别与所述第一轴承座和第二轴承座转动连接；所述驱动装置固定在所述第三支撑架上。

5.如权利要求1所述的一种3D打印机自动换料装置，其特征在于：所述驱动装置包括一步进电机以及一联轴器；所述步进电机固定于所述支撑体上，所述步进电机通过所述联轴器与所述转动轴的一端相连接。