CN212331848U - 一种3d打印机用挤出送料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于3D打印技术领域，提供了一种3D打印机用挤出送料装置，包括挤出机构以及用以实现挤出机构驱动的驱动机构，驱动机构通过软轴与挤出机构传动相连；挤出机构包括安装壳，安装壳内转动安装有蜗轮、蜗杆，蜗杆与软轴传动相连，蜗轮与蜗杆相啮合，且蜗轮上同轴固定安装有第一挤出齿轮，安装壳内设有与第一挤出齿轮对应设置的第二挤出齿轮，第二挤出齿轮与第一挤出齿轮传动相连，且与第一挤出齿轮间具有一耗材挤出间隙，安装壳内还设有用以实现耗材挤出间隙调节的挤出力调节机构。本实用新型实现了耗材的远程挤出送料，不但喷头重量轻，打印移动速度快，且耗材挤出稳定性及处理能力高，能够满足3D打印机的高效率、高质量打印需求。

Description

一种3D打印机用挤出送料装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机用挤出送料装置。

背景技术

FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来，三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面；一层成型完成后，设备工作台下降一个高度（即分层高度），再成型下一层，直至形成整个实体造型。由于其制造、维护成本低，且材料成本也较低，制造简单、成本低廉使得其得到广泛应用。

目前，FDM 3D打印机耗材挤出装置主要为两类：远端和近端；远端挤出具有打印速度快，喷头部分重量轻的优点，但是对于挤出的稳定性，耗材处理能力较低；近端挤出具有耗材挤出稳定性较高的优点，能够允许挤出机较高频率的运转，但是喷头较重，打印速度相对较慢。目前仍没有喷头重量轻，耗材挤出稳定性及处理能力高，且打印移动速度快的专用耗材送料装置，以兼容远端与近端挤出送料的优点。因此，开发一种3D打印机用挤出送料装置，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本实用新型得以完成的动力所在和基础。

实用新型内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本实用新型。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种3D打印机用挤出送料装置，以解决目前的3D打印机远端挤出送料装置对耗材挤出稳定性及处理能力低的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种3D打印机用挤出送料装置，包括挤出机构以及用以实现所述挤出机构驱动的驱动机构，所述驱动机构通过软轴与所述挤出机构传动相连；

所述挤出机构包括安装壳，所述安装壳内转动安装有蜗轮、蜗杆，所述蜗杆与所述软轴传动相连，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合，且所述蜗轮上同轴固定安装有第一挤出齿轮，所述安装壳内设有与所述第一挤出齿轮对应设置的第二挤出齿轮，所述第二挤出齿轮与所述第一挤出齿轮传动相连，且所述第二挤出齿轮与所述第一挤出齿轮间具有一耗材挤出间隙，所述安装壳内还设有用以实现所述耗材挤出间隙调节的挤出力调节机构。

作为一种改进的技术方案，所述安装壳包括上壳体和下壳体，所述上壳体扣合于所述下壳体上，且与所述下壳体固定安装，所述上壳体和所述下壳体间形成用以实现各构件安装的安装空腔。

作为一种改进的技术方案，所述安装壳内转动安装有两垂直设置的销轴，所述蜗杆固定安装于其中一所述销轴上，所述蜗轮和所述第一挤出齿轮均固定安装于另外一所述销轴上。

作为一种改进的技术方案，所述第一挤出齿轮和所述第二挤出齿轮均包括一体成型的挤出部和齿轮部，所述第一挤出齿轮和所述第二挤出齿轮的齿轮部相啮合，所述第一挤出齿轮和所述第二挤出齿轮的挤出部间形成所述耗材挤出间隙。

作为一种进一步改进的技术方案，所述挤出部为轴向横截面为C形的环形槽结构，且所述挤出部具有沿周向均匀开设的若干挤料齿。

作为一种改进的技术方案，所述安装壳内设有从动调节板，所述从动调节板的底端铰接安装于所述安装壳上，所述第二挤出齿轮转动安装于所述从动调节板的底部，所述挤出力调节机构位于所述从动调节板的顶部。

作为一种改进的技术方案，所述从动调节板的底端安装有铰接轴，所述从动调节板通过所述铰接轴铰接安装于所述安装壳上。

作为一种改进的技术方案，所述挤出力调节机构包括上导向拉紧滑块、下导向拉紧滑块、松紧调节螺栓和压缩弹簧，所述上导向拉紧滑块和所述下导向拉紧滑块均具有倾斜槽面，所述从动调节板靠近所述安装壳的一侧开设有安装槽，所述上导向拉紧滑块和所述下导向拉紧滑块滑动安装于所述安装槽内，且适配扣合，所述松紧调节螺栓穿过所述上导向拉紧滑块，与所述下导向拉紧滑块螺纹配合连接，所述压缩弹簧位于所述上导向拉紧滑块与所述安装壳内壁之间，且所述压缩弹簧的两端分别抵靠所述上导向拉紧滑块、所述安装壳设置。

作为一种改进的技术方案，所述安装壳上安装有与所述耗材挤出间隙对应设置的气动接头。

作为一种改进的技术方案，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机固定安装于电机安装座上，所述驱动电机的输出轴与所述软轴的一端传动相连，所述软轴的另一端与所述蜗杆传动相连。

作为一种改进的技术方案，所述驱动电机通过电机阻尼器固定安装于所述电机安装座上。

作为一种改进的技术方案，所述电机安装座上固定安装有第一挠性轴固定块，所述第一挠性轴固定块上安装有第一挠性轴，所述驱动电机的输出轴通过弹性联轴器、所述第一挠性轴与所述软轴的一端传动连接；

所述安装壳上固定安装有第二挠性轴安装块，所述第二挠性轴安装块上安装有第二挠性轴，所述软轴的另一端通过所述第二挠性轴与所述蜗杆传动相连。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

（1）设有的该3D打印机用挤出送料装置，通过软轴传动相连的驱动机构和挤出机构，由软轴实现动力传递，实现了远程挤出送料，克服了喷头重量问题；该挤出机构通过涡轮蜗杆传动，进而带动两挤出齿轮同步转动，实现对耗材的挤出送料，且通过挤出力调节机构能够实现对耗材所需挤出力的灵活调节，满足耗材送料需求。采用该装置进行3D打印机耗材的挤出送料，相较传统的远端或近端挤出送料装置，不但喷头重量轻，打印移动速度快，且耗材挤出稳定性及处理能力高，能够满足3D打印机的高效率、高质量打印需求。

（2）设有的该挤出机构，软轴带动蜗杆转动，继而带动与蜗杆相啮合的蜗轮转动，第一挤出齿轮与蜗轮同轴固定，且与第二挤出齿轮通过两者的齿轮部相啮合，蜗轮转动进而带动两挤出齿轮同步转动，两挤出齿轮的挤出部配合，实现耗材的挤出送料，通过软轴转速可实现耗材挤出速率的精确控制，且耗材挤出稳定性高。

（3）挤出齿轮设有的该挤出部结构，增大了与耗材的接触面积，且开设的挤料齿，对耗材的挤出性好，为耗材的稳定挤出送料提供了可靠保障。

（4）设有的该挤出力调节机构，由于上导向拉紧滑块与下导向拉紧滑块适配扣合，且松紧调节螺栓与下导向拉紧滑块螺纹配合连接，旋拧松紧调节螺栓，实现对导向拉紧滑块的上下推动，进而实现压缩弹簧的压缩或伸展，在压缩弹簧作用下，带动从动调节板绕铰接点转动，实现对两个挤出齿轮间耗材挤出间隙的调节，实现挤出力可调，且调节操作简单方便，调节精确度高。

（5）安装壳上安装有的气动接头，耗材穿过气动接头进入第一挤出齿轮和第二挤出齿轮间的挤出间隙，实现耗材的精确导入。

（6）软轴两端通过挠性轴实现传动连接，不但安装方便，且能够实现较长距离内的动力传递，为确保该挤出送料装置较高频率运转提供了可靠保障。

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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型驱动机构的结构示意图；

图3为本实用新型挤出机构的结构示意图；

图4为本实用新型挤出机构的内部结构示意图；

图5为本实用新型挤出机构的另一内部结构示意图；

图6为本实用新型第一挤出齿轮的结构示意图；

图7为本实用新型挤出力调节机构的部分结构示意图；

附图标记：1-软轴；2-驱动电机；3-电机安装座；4-电机阻尼器；5-弹性联轴器；6-第一挠性轴固定块；7-第一挠性轴；8-安装壳；801-上壳体；802-下壳体；9-蜗轮；10-蜗杆；11-第一挤出齿轮；1101-挤出部；1102-齿轮部；12-第二挤出齿轮；13-第二挠性轴安装块；14-第二挠性轴；15-从动调节板；16-铰接轴；17-上导向拉紧滑块；18-下导向拉紧滑块；19-松紧调节螺栓；20-压缩弹簧；21-气动接头；22-耗材。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

如图1所示，本实施例提供了一种3D打印机用挤出送料装置，包括挤出机构以及用以实现挤出机构驱动的驱动机构，驱动机构通过软轴1与挤出机构传动相连。

如图1和图2共同所示，驱动机构包括驱动电机2，驱动电机2固定安装于电机安装座3上，驱动电机2的输出轴与软轴1的一端传动相连。

本实施例中，驱动电机2通过电机阻尼器4固定安装于电机安装座3上，电机阻尼器4能够起到吸能减振的作用，减小驱动电机2工作时的振动影响。

为实现驱动电机2与软轴1一端的传动连接，电机安装座3上固定安装有第一挠性轴固定块6，第一挠性轴固定块6上通过特氟龙管安装有第一挠性轴7，驱动电机2的输出轴通过弹性联轴器5、第一挠性轴7与软轴1的一端传动连接。

如图1、图3至图5共同所示，挤出机构包括安装壳8，安装壳8内转动安装有蜗轮9、蜗杆10，蜗杆10与软轴1的另一端传动相连，蜗轮9与蜗杆10相啮合，且蜗轮9上同轴固定安装有第一挤出齿轮11，安装壳8内设有与第一挤出齿轮11对应设置的第二挤出齿轮12，第二挤出齿轮12与第一挤出齿轮11传动相连，且第二挤出齿轮12与第一挤出齿轮11间具有一耗材22挤出间隙，安装壳8内还设有用以实现耗材22挤出间隙调节的挤出力调节机构。

本实施例中，安装壳8包括上壳体801和下壳体802，上壳体801扣合于下壳体802上，且与下壳体802固定安装，上壳体801和下壳体802间形成用以实现各构件安装的安装空腔，下壳体802与3D打印机的喷头散热块固定安装；该安装壳8便于各构件安装的同时，便于打开进行各构件的维护检修。

为实现软轴1与蜗杆10的传动连接，安装壳8上固定安装有第二挠性轴安装块13，第二挠性轴安装块13上通过特氟龙管安装有第二挠性轴14，软轴1的另一端通过第二挠性轴14与蜗杆10传动相连。

软轴1两端均通过挠性轴实现传动连接，不但安装方便，且能够实现较长距离内的动力传递，为确保该挤出送料装置较高频率运转提供了可靠保障。

安装壳8内转动安装有两垂直设置的销轴，蜗杆10固定安装于其中一销轴上，蜗轮9和第一挤出齿轮11均固定安装于另外一销轴上，实现同轴固定，蜗轮9转动，带动第一挤出齿轮11一同转动。

第一挤出齿轮11和第二挤出齿轮12均包括一体成型的挤出部1101和齿轮部1102，挤出齿轮结构如图6所示，第一挤出齿轮11和第二挤出齿轮12的齿轮部1102相啮合，第一挤出齿轮11和第二挤出齿轮12的挤出部1101间形成耗材22挤出间隙。

本实施例中，挤出部1101为轴向横截面为C形的环形槽结构，且挤出部1101具有沿周向均匀开设的若干挤料齿；设有的该挤出部1101结构，增大了与耗材22的接触面积，且开设的挤料齿，对耗材22的挤出性好，为耗材22的稳定挤出送料提供了可靠保障。

为便于第二挤出齿轮12的安装以及实现其与第一挤出齿轮11间的间距调节，安装壳8内设有从动调节板15，从动调节板15的底端铰接安装于安装壳8上，第二挤出齿轮12利用转轴转动安装于从动调节板15的底部，挤出力调节机构位于从动调节板15的顶部。

本实施例中，从动调节板15的底端安装有铰接轴16，从动调节板15通过铰接轴16铰接安装于安装壳8上。

如图3、图4、图5和图7共同所示，挤出力调节机构包括上导向拉紧滑块17、下导向拉紧滑块18、松紧调节螺栓19和压缩弹簧20，上导向拉紧滑块17和下导向拉紧滑块18均具有倾斜槽面，从动调节板15靠近安装壳8的一侧开设有安装槽，上导向拉紧滑块17和下导向拉紧滑块18滑动安装于安装槽内，且适配扣合，松紧调节螺栓19穿过上导向拉紧滑块17，与下导向拉紧滑块18螺纹配合连接，压缩弹簧20位于上导向拉紧滑块17与安装壳8内壁之间，且压缩弹簧20的两端分别抵靠上导向拉紧滑块17、安装壳8设置；设有的该挤出力调节机构，由于上导向拉紧滑块17与下导向拉紧滑块18适配扣合，且松紧调节螺栓19与下导向拉紧滑块18螺纹配合连接，旋拧松紧调节螺栓19，实现对导向拉紧滑块的上下推动，进而实现压缩弹簧20的压缩或伸展，在压缩弹簧20作用下，带动从动调节板15绕铰接点转动，实现对两个挤出齿轮间耗材22挤出间隙的调节，实现挤出力可调，且调节操作简单方便，调节精确度高。

本实施例中，安装壳8上安装有与耗材22挤出间隙对应设置的气动接头21；安装有的气动接头21，耗材22穿过气动接头21进入第一挤出齿轮11和第二挤出齿轮12间的挤出间隙，实现耗材22的精确导入。

设有的该挤出机构，软轴1带动蜗杆10转动，继而带动与蜗杆10相啮合的蜗轮9转动，第一挤出齿轮11与蜗轮9同轴固定，且与第二挤出齿轮12通过两者的齿轮部1102相啮合，蜗轮9转动进而带动两挤出齿轮同步转动，两挤出齿轮的挤出部1101配合，实现耗材22的挤出送料，通过软轴1转速可实现耗材22挤出速率的精确控制，且耗材22挤出稳定性高。

基于上述结构的该3D打印机用挤出送料装置，通过软轴1传动相连的驱动机构和挤出机构，由软轴1实现动力传递，实现了远程挤出送料，克服了喷头重量问题；该挤出机构通过涡轮蜗杆10传动，进而带动两挤出齿轮同步转动，实现对耗材22的挤出送料，且通过挤出力调节机构能够实现对耗材22所需挤出力的灵活调节，满足耗材22送料需求。采用该装置进行3D打印机耗材22的挤出送料，相较传统的远端或近端挤出送料装置，不但喷头重量轻，打印移动速度快，且耗材22挤出稳定性及处理能力高，能够满足3D打印机的高效率、高质量打印需求。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：包括挤出机构以及用以实现所述挤出机构驱动的驱动机构，所述驱动机构通过软轴与所述挤出机构传动相连；

所述挤出机构包括安装壳，所述安装壳内转动安装有蜗轮、蜗杆，所述蜗杆与所述软轴传动相连，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合，且所述蜗轮上同轴固定安装有第一挤出齿轮，所述安装壳内设有与所述第一挤出齿轮对应设置的第二挤出齿轮，所述第二挤出齿轮与所述第一挤出齿轮传动相连，且所述第二挤出齿轮与所述第一挤出齿轮间具有一耗材挤出间隙，所述安装壳内还设有用以实现所述耗材挤出间隙调节的挤出力调节机构。

2.如权利要求1所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述第一挤出齿轮和所述第二挤出齿轮均包括一体成型的挤出部和齿轮部，所述第一挤出齿轮和所述第二挤出齿轮的齿轮部相啮合，所述第一挤出齿轮和所述第二挤出齿轮的挤出部间形成所述耗材挤出间隙。

3.如权利要求2所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述挤出部为轴向横截面为C形的环形槽结构，且所述挤出部具有沿周向均匀开设的若干挤料齿。

4.如权利要求2所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述安装壳内设有从动调节板，所述从动调节板的底端铰接安装于所述安装壳上，所述第二挤出齿轮转动安装于所述从动调节板的底部，所述挤出力调节机构位于所述从动调节板的顶部。

5.如权利要求4所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述从动调节板的底端安装有铰接轴，所述从动调节板通过所述铰接轴铰接安装于所述安装壳上。

6.如权利要求4所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述挤出力调节机构包括上导向拉紧滑块、下导向拉紧滑块、松紧调节螺栓和压缩弹簧，所述上导向拉紧滑块和所述下导向拉紧滑块均具有倾斜槽面，所述从动调节板靠近所述安装壳的一侧开设有安装槽，所述上导向拉紧滑块和所述下导向拉紧滑块滑动安装于所述安装槽内，且适配扣合，所述松紧调节螺栓穿过所述上导向拉紧滑块，与所述下导向拉紧滑块螺纹配合连接，所述压缩弹簧位于所述上导向拉紧滑块与所述安装壳内壁之间，且所述压缩弹簧的两端分别抵靠所述上导向拉紧滑块、所述安装壳设置。

7.如权利要求6所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述安装壳上安装有与所述耗材挤出间隙对应设置的气动接头。

8.如权利要求1-7任一项所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机固定安装于电机安装座上，所述驱动电机的输出轴与所述软轴的一端传动相连，所述软轴的另一端与所述蜗杆传动相连。

9.如权利要求8所述的3D打印机用挤出送料装置，其特征在于：所述电机安装座上固定安装有第一挠性轴固定块，所述第一挠性轴固定块上安装有第一挠性轴，所述驱动电机的输出轴通过弹性联轴器、所述第一挠性轴与所述软轴的一端传动连接；

所述安装壳上固定安装有第二挠性轴安装块，所述第二挠性轴安装块上安装有第二挠性轴，所述软轴的另一端通过所述第二挠性轴与所述蜗杆传动相连。

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