CN210969936U - 一种3d打印机的堵料检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印机的堵料检测装置，涉及3D打印的技术领域，其包括基座、设置于基座上的供线材传输的导轨、转动设置于基座上的同步轮以及设置于基座内的编码器，所述导轨的中部靠同步轮的一侧开设有检测通道，所述同步轮的周侧壁上沿其周向等角度间隔分布有多个弹性片，同步轮周侧壁延伸至检测通道内且弹性片与导轨内的线材抵接，编码器的输入轴与同步轮同轴固定。本实用新型具有能检测到3D打印线材的堵料情况以减少空打现象从而减少资源浪费的效果。

Description

一种3D打印机的堵料检测装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印的技术领域，尤其是涉及一种3D打印机的堵料检测装置。

背景技术

目前，三维打印技术也叫快速成型技术或者增材制造，相对于传统的通过去除材料以制造产品的方法，三维打印工艺采用的是材料的逐层叠加原理来生成一个完整的产品。作为近年来先进制造领域的研究热点之一，三维打印技术已经广泛应用于制造业、航空航天、生物医疗、食品化学等领域。运用三维打印技术可以缩短产品的开发周期，可以快速获得产品原型并加快产品迭代升级的精度，即便是一些传统制造工艺难以生产的复杂几何形体也能通过三维打印获得。

3D打印机所使用的是3D打印线材，由于3D打印线材内可能含有杂质导致热熔打印过程中杂质堵住喷头，或者线材自身打结导致无法送料，因此3D打印线材在传输进料时通常会出现堵料的情况。而3D打印机由于无法感知送料的异常，发生上述三种情况后，会继续打印，此时喷头无料喷出造成空打现象。空打现象导致已经打印的部分无法继续正常使用，造成了废弃和浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种3D打印机的堵料检测装置，能检测到3D打印线材的堵料情况，以此减少空打现象，从而减少资源的浪费。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：一种3D打印机的堵料检测装置，包括基座、设置于基座上的供线材传输的导轨、转动设置于基座上的同步轮以及设置于基座内的编码器，所述导轨的中部靠同步轮的一侧开设有检测通道，所述同步轮的周侧壁上沿其周向等角度间隔分布有多个弹性片，同步轮周侧壁延伸至检测通道内且弹性片与导轨内的线材抵接，编码器的输入轴与同步轮同轴固定。

通过采用上述技术方案，当线材穿入导轨内时，导轨对线材进行导向，同步轮的一侧延伸至检测通道内且其上的弹性片与线材抵接，当线材传输时通过线材与弹性片的摩擦力带动同步轮转动，同步轮带动编码器的输入轴转动，编码器依据其输入轴的转动角度输出对应的脉冲，并通过PLC控制器与电脑端显示脉冲频率，方便操作人员观察；通过编码器的输出脉冲频率反映同步轮的转速，当输出脉冲频率降低时表示线材的传输速度降低，即线材发生堵料现象，从而提示监视的操作人员及时进行维护，以此减少空打现象，从而减少资源的浪费。

本实用新型进一步设置为：所述基座内开设有容纳同步轮、编码器的内腔，所述基座上可拆卸连接有端盖，所述同步轮上同轴固定有稳定轴，稳定轴穿过端盖且与端盖转动连接。

通过采用上述技术方案，稳定轴穿过端盖且与端盖转动连接，以此限定同步轮的转动轴线位置，减少同步轮的转动轴线的角度偏移，以此减少线材与弹性片的打滑现象，从而提高检测精度。

本实用新型进一步设置为：所述基座内壁上设置有两个相互平行的凸块，两个所述凸块为一组且基座内两侧对称分布有两组凸块，所述编码器上设置有安装块，所述安装块的两侧边沿分别与每组凸块之间的夹缝插接配合。

通过采用上述技术方案，安装块与每组两个凸块之间的夹缝插接配合，以此固定安装块，进而固定编码器，提高编码器的稳定性，进而限定同步轮的位置，避免同步轮脱离与线材的接触，从而提高检测装置运行的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述基座上开设有供编码器的接线端子插接的安装口，接线端子的接口边沿上开设有至少一个U形槽，U形槽的两侧分别与接线端子的内壁与外壁连通。

通过采用上述技术方案，编码器的接线端子用于与PLC控制器连接，以此方便读取编码器的脉冲频率并得出线材的输送速度；在接线端子的开口边沿上开设U形槽，以此提高接线端子的可形变程度，以此方便接线端子插入安装口内，并通过接线端子自身的弹性卡接固定，从而方便接线端子的安装。

本实用新型进一步设置为：所述同步轮包括与编码器的输入轴连接的套环，所述套环与编码器的输入轴连接后两者周向固定，所述弹性片分布于套环的周侧壁上，所述稳定轴与套环同轴固定。

通过采用上述技术方案，弹性片分布于套环上，且套环编码器输入轴可拆卸连接，当弹性片与线材摩擦而导致弹性片磨损严重时，通过拆装套环的方式方便弹性片的更换，延长检测装置的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述编码器的输入轴上同轴固定有限位块，所述限位块的周侧壁上设置有凸棱，所述套环的内圈开口与限位块插接配合。

通过采用上述技术方案，通过凸棱与套环的插接减少两者的相对转动，以此实现套环与编码器输入轴的同轴固定，从而使同步轮随线材传动而转动。

本实用新型进一步设置为：所述稳定轴上沿其轴向开设有安装槽，所述安装槽内设置有穿过稳定轴且与编码器的输入轴螺纹连接的螺栓。

通过采用上述技术方案，螺栓用于连接稳定轴与编码器的输入轴，以此提高两者的连接强度，减少编码器输入轴的松动现象，以此提高检测的精度。

本实用新型进一步设置为：所述弹性片呈圆弧形且其圆弧形轮廓的圆心与同步轮的中心轴线重合。

通过采用上述技术方案，弹性片呈圆弧形，以此方便与同步轮的周侧壁贴合，同时当线材与弹性片抵接时增大与弹性片的接触面积，以此增大摩擦力，减少线材的打滑现象，提升检测精度。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

导轨对线材进行导向，同步轮上的弹性片与线材抵接，当线材传输时带动同步轮转动，同步轮带动编码器的输入轴转动，编码器通过PLC控制器与电脑端显示脉冲频率，方便操作人员观察；通过编码器的输出脉冲频率反映同步轮的转速，当输出脉冲频率降低时表示线材的传输速度降低，即线材发生堵料现象，从而提示监视的操作人员及时进行维护，以此减少空打现象，从而减少资源的浪费；

安装块与每组两个凸块之间的夹缝插接配合，以此固定安装块，进而固定编码器，避免同步轮脱离与线材的接触，从而提高检测装置运行的稳定性；

在接线端子的开口边沿上开设U形槽，以此提高接线端子的可形变程度，以此方便接线端子插入安装口内，并通过接线端子自身的弹性卡接固定，从而方便接线端子的安装。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是实施例一的爆炸结构示意图；

图3是实施例一的爆炸结构示意图；

图4是实施例二的部分爆炸结构示意图。

附图标记：1、基座；11、内腔；12、凸块；13、导轨；14、检测通道；15、安装口；2、同步轮；21、弹性片；22、编码器；23、安装块；24、限位块；25、接线端子；26、U形槽；3、端盖；31、套环；32、稳定轴；33、螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：参照图1、图2，为本实用新型公开的一种3D打印机的堵料检测装置，包括基座1、设置于基座1上的供线材传输的导轨13、转动设置于基座1上的同步轮2以及设置于基座1内的编码器22。基座1内开设有容纳同步轮2、编码器22的内腔11，且基座1上盖设有端盖3，端盖3与基座1通过螺钉固定，以此方便同步轮2、编码器22等内部硬件的安装。

参照图2、图3，导轨13沿其宽度方向的截面呈弧形，其凹弧侧与基座1相对，导轨13与同步轮2相切且与端盖3一体成型，且线材沿导轨13的长度方向传输，以此通过导轨13与基座1的配合限定线材的传输方向，对线材进行导向。导轨13的中部靠同步轮2的一侧开设有检测通道14，同步轮2的周侧壁上沿其周向等角度间隔分布有多个弹性片21，弹性片21与同步轮2粘接固定，弹性片21采用具有良好的弹性与防滑性能的橡胶材质。

同步轮2周侧壁延伸至检测通道14内且弹性片21与导轨13内的线材抵接，线材与弹性片21的摩擦力使线材带动同步轮2转动。且编码器22的输入轴与同步轮2同轴固定，以此带动编码器22的输入轴同步转动，编码器22的输入轴在转动时其接线端子25输出脉冲信号，并通过PLC控制器与电脑端显示脉冲频率，方便操作人员观察，当输出脉冲频率降低时表示线材的传输速度降低，即线材发生堵料现象，从而提示监视的操作人员及时进行维护。

弹性片21呈圆弧形且其圆弧形轮廓的圆心与同步轮2的中心轴线重合，以此方便与同步轮2的周侧壁贴合，当线材与弹性片21抵接时线材与弹性片21的接触面积增大，以此增大摩擦力，减少线材的打滑现象，提升检测精度。同步轮2上同轴固定有稳定轴32，稳定轴32穿过端盖3且与端盖3转动连接，以此限定同步轮2的转动轴线位置，减少同步轮2的转动轴线的角度偏移，以此减少线材与弹性片21的打滑现象，从而提高检测精度。

基座1内壁上设置有两个相互平行的凸块12，凸块12与基座1一体成型，两个凸块12为一组且基座1内两侧对称分布有两组。编码器22上通过螺钉固定有安装块23，安装块23的两侧边沿分别与每组凸块12之间的夹缝插接配合，以此固定安装块23，进而固定编码器22，提高编码器22的稳定性，进而限定同步轮2的位置，避免同步轮2脱离与线材的接触，从而提高检测装置运行的稳定性。

基座1上开设有安装口15，安装口15呈方形，与编码器22的接线端子25插接配合，编码器22的接线端子25用于与PLC控制器电连接以传输脉冲信号，以此方便读取编码器22的脉冲频率并得出线材的输送速度。接线端子25的接口边沿上开设有两个U形槽26，U形槽26的两侧分别与接线端子25的内壁与外壁连通。U形槽26用于提高接线端子25的可形变程度，以此方便接线端子25插入安装口15内，并通过接线端子25自身的弹性实现接线端子25与基座1的卡接固定，从而方便接线端子25的安装。

本实施例的实施原理为：当线材穿入导轨13内时，导轨13对线材进行导向，同步轮2上的弹性片21与线材抵接。线材在传输时通过线材与弹性片21的摩擦力带动同步轮2转动，同步轮2带动编码器22的输入轴转动，编码器22依据其输入轴的转动角度输出对应的脉冲，并通过PLC控制器与电脑端显示脉冲频率。

编码器22的输出脉冲频率反映同步轮2的转速，当输出脉冲频率降低时表示线材的传输速度降低，即线材发生堵料现象，从而提示监视的操作人员及时进行维护，以此减少空打现象，从而减少资源的浪费。

实施例二：参照图4，一种3D打印机的堵料检测装置，其与实施例一的区别在于：同步轮2包括与编码器22的输入轴连接的套环31以及与编码器22的输入轴同轴固定的限位块24，限位块24的周侧壁上一体设置有五个凸棱，以此使限位块24呈五棱柱状。且套环31呈圆环状，且套环31的内圈开口呈五角形，套环31的内圈开口与限位块24插接配合，凸棱与套环31的插接减少了两者的相对转动，以此实现套环31与编码器22输入轴的周向固定，从而使同步轮2随线材传动而转动。

弹性片21分布于套环31的周侧壁上，以此实现弹性片21与编码器22输入轴的可拆卸连接。当弹性片21与线材摩擦而导致弹性片21磨损严重时，通过拆装套环31的方式方便弹性片21的更换，从而延长检测装置的使用寿命。稳定轴32与套环31同轴固定，稳定轴32上沿其轴向开设有安装槽（图中未示出），安装槽呈圆形，且安装槽内设置有穿过稳定轴32且与编码器22的输入轴螺纹连接的螺栓33。螺栓33用于连接稳定轴32与编码器22的输入轴，以此提高两者的连接强度，减少编码器22输入轴的松动现象，以此提高检测的精度。

本实施例的实施原理为：当弹性片21磨损严重而需要更换弹性片21时，操作人员只需开启端盖3，握紧套环31再转动螺栓33，解除套环31与编码器22输入轴的锁定状态。之后将套环31拔出，对套环31进行更换，并将新的套环31装入限位块24，以此实现套环31与编码器22输入轴的周向固定，之后再锁紧螺栓33。最后将端盖3上并使稳定轴32穿过端盖3，以此完成弹性片21的安装。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：包括基座(1)、设置于基座(1)上的供线材传输的导轨(13)、转动设置于基座(1)上的同步轮(2)以及设置于基座(1)内的编码器(22)，所述导轨(13)的中部靠同步轮(2)的一侧开设有检测通道(14)，所述同步轮(2)的周侧壁上沿其周向等角度间隔分布有多个弹性片(21)，同步轮(2)周侧壁延伸至检测通道(14)内且弹性片(21)与导轨(13)内的线材抵接，编码器(22)的输入轴与同步轮(2)同轴固定。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述基座(1)内开设有容纳同步轮(2)、编码器(22)的内腔(11)，所述基座(1)上可拆卸连接有端盖(3)，所述同步轮(2)上同轴固定有稳定轴(32)，稳定轴(32)穿过端盖(3)且与端盖(3)转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述基座(1)内壁上设置有两个相互平行的凸块(12)，两个所述凸块(12)为一组且基座(1)内两侧对称分布有两组凸块(12)，所述编码器(22)上设置有安装块(23)，所述安装块(23)的两侧边沿分别与每组凸块(12)之间的夹缝插接配合。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述基座(1)上开设有供编码器(22)的接线端子(25)插接的安装口(15)，接线端子(25)的接口边沿上开设有至少一个U形槽(26)，U形槽(26)的两侧分别与接线端子(25)的内壁与外壁连通。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述弹性片(21)呈圆弧形且其圆弧形轮廓的圆心与同步轮(2)的中心轴线重合。

6.根据权利要求2所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述同步轮(2)包括与编码器(22)的输入轴连接的套环(31)，所述套环(31)与编码器(22)的输入轴连接后两者周向固定，所述弹性片(21)分布于套环(31)的周侧壁上，所述稳定轴(32)与套环(31)同轴固定。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述编码器(22)的输入轴上同轴固定有限位块(24)，所述限位块(24)的周侧壁上设置有凸棱，所述套环(31)的内圈开口与限位块(24)插接配合。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印机的堵料检测装置，其特征在于：所述稳定轴(32)上沿其轴向开设有安装槽，所述安装槽内设置有穿过稳定轴(32)且与编码器(22)的输入轴螺纹连接的螺栓(33)。

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