CN214354245U - 一种3d打印挤出装置及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印机技术领域，公开一种3D打印挤出装置及3D打印机。其中3D打印挤出装置包括供料件、主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮，供料件一端设置有出料通道，另一端设置有与出料通道均连接的第一供料通道和第二供料通道；主动齿轮设置于第一供料通道和第二供料通道远离出料通道的一端，主动齿轮上设置有与主动齿轮同轴的主动轮，以容置物料；第一从动齿轮能与主动齿轮选择性啮合，以向第一供料通道供料，第二从动齿轮能与主动齿轮选择性啮合，以向第二供料通道供料。本实用新型通过两个供料通道依次为出料通道供料，并通过第一从动齿轮和第二从动齿轮选择性与主动齿轮啮合实现自动换料，提高了打印效率。

Description

一种3D打印挤出装置及3D打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种3D打印挤出装置及3D打印机。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它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，针对使用棒状物料的3D打印机，当一根棒状物料使用完成后，通常要停止打印并更换物料，大大减小了打印效率。

所以，亟需一种3D打印挤出装置，以解决上述问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种3D打印挤出装置及3D打印机，能自动换料，打印效率较高。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种3D打印挤出装置，包括：

供料件，其一端设置有出料通道，另一端设置有与所述出料通道均连接的第一供料通道和第二供料通道；

主动齿轮，设置于所述第一供料通道和所述第二供料通道远离所述出料通道的一端，所述主动齿轮上设置有与所述主动齿轮同轴的主动轮，以容置物料；

第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一从动齿轮能与所述主动齿轮选择性啮合，以向所述第一供料通道供料，所述第二从动齿轮能与所述主动齿轮选择性啮合，以向所述第二供料通道供料；

驱动件，所述驱动件驱使所述主动齿轮转动。通过两个供料通道依次为出料通道供料；通过第一从动齿轮和第二从动齿轮选择性与主动齿轮啮合实现自动换料，提高了打印效率。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，还包括挤出本体、第一从动件和第二从动件，所述第一从动齿轮设置于所述第一从动件，所述第二从动齿轮设置于所述第二从动件上，所述供料件、所述主动齿轮、所述第一从动件和所述第二从动件均设置于所述挤出本体上。挤出本体、第一从动件和第二从动件用于实现供料件、主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮的连接和安装。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，所述第一从动件和所述第二从动件之间设置有弹性件，所述弹性件能向所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮提供朝向所述主动齿轮方向的弹力。弹性件用于使上料完成后的从动件能带动相应地从动齿轮与主动齿轮2均保持啮合状态。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，还包括第一上料件和第二上料件，所述第一上料件与所述第一从动件连接，能使所述第一从动齿轮和所述主动齿轮脱离啮合，所述第二上料件与所述第二从动件连接，能使所述第二从动齿轮和所述主动齿轮脱离啮合。第一上料件和第二上料件用于实现对3D打印挤出装置的上料。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，还包括换料件，所述换料件能选择性使所述第一从动齿轮和所述主动齿轮脱离啮合或使所述第二从动齿轮和所述主动齿轮脱离啮合。换料件用于实现第一从动齿轮和第二从动齿轮与主动齿轮之间的选择性啮合

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，所述换料件包括舵机和设置于所述舵机活动端的凸轮，所述凸轮能随所述舵机转动而选择性地使所述第一从动齿轮或所述第二从动齿轮与所述主动齿轮脱离啮合。凸轮的长径与某一从动齿轮抵接时，则该从动齿轮与主动齿轮脱离啮合。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，所述第一供料通道和所述第二供料通道上设置有上料限位凸起。用限制物料的上料位置。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，还包括设置于所述主动齿轮远离所述供料件一端的检测件，所述检测件设置有第一检测通道和第二检测通道，所述第一检测通道用于检测是否有物料进入所述第一从动齿轮和所述主动齿轮，所述第二检测通道用于检测是否有物料进入所述第二从动齿轮和所述主动齿轮。检测件用于检测是否有物料进入到供料件内。

作为一种3D打印挤出装置的优选方案，还包括设置于所述供料件和所述主动齿轮之间的导料件，所述导料件设置有第一导料通道和第二导料通道，经由所述第一从动齿轮和所述主动齿轮之间的物料能通过所述第一导料通道进入所述第一供料通道；经由所述第二从动齿轮和所述主动齿轮之间的物料能通过所述第二导料通道进入所述第二供料通道。导料件用于为物料起到导向作用。

一种3D打印机，包括以上任一方案所述的3D打印挤出装置。

本实用新型的有益效果为：

通过在供料件上设置第一供料通道和第二供料通道，通过两个供料通道依次为出料通道供料，并设置主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮，当主动齿轮和第一从动齿轮啮合时，主动轮的物料能通过第一供料通道对出料通道供料，当主动齿轮和第二从动齿轮啮合时，主动轮的物料能通过第二供料通道对出料通道供料，减少了因某一通道物料使用完成后需要停机换料的时间，通过第一从动齿轮和第二从动齿轮选择性与主动齿轮啮合实现自动换料，提高了打印效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的3D打印挤出装置的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的3D打印挤出装置的剖视图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的3D打印挤出装置的主动齿轮的示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的3D打印挤出装置中凸轮与第一从动件抵接状态的剖视图。

图中：

1、供料件；11、出料通道；12、第一供料通道；13、第二供料通道；14、上料限位凸起；

2、主动齿轮；21、驱动件；22、凹槽；

31、第一从动齿轮；32、第一从动件；33、第一上料件；34、弯头；35、第一抵接块；36、第一转轴；

41、第二从动齿轮；42、第二从动件；43、第二上料件；44、第二抵接块；45、第二转轴；

5、挤出本体；51、弹性件；

61、舵机；62、凸轮；

7、检测件；71、第一检测通道；72、第二检测通道；

8、导料件；81、第一导料通道；82、第二导料通道；83、凹面；

100、物料。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施方式提供一种用于3D打印机的3D打印挤出装置，该装置包括供料件1、主动齿轮2、第一从动齿轮31和第二从动齿轮41，供料件1一端设置有出料通道11，另一端设置有与出料通道11均连接的第一供料通道12和第二供料通道13；主动齿轮2设置于第一供料通道12和第二供料通道13远离出料通道11的一端，主动齿轮2上设置有与主动齿轮2同轴的主动轮，以容置物料100；第一从动齿轮31能与主动齿轮2选择性啮合，以向第一供料通道12供料，第二从动齿轮41能与主动齿轮2选择性啮合，以向第二供料通道13供料。

通过在供料件1上设置第一供料通道12和第二供料通道13，通过两个供料通道依次为出料通道11供料，并设置主动齿轮2、第一从动齿轮31和第二从动齿轮41，当主动齿轮2和第一从动齿轮31啮合时，主动轮的物料100能通过第一供料通道12对出料通道11供料，当主动齿轮2和第二从动齿轮41啮合时，主动轮的物料100能通过第二供料通道13对出料通道11供料，减少了因某一通道物料100使用完成后需要停机换料的时间，通过第一从动齿轮31和第二从动齿轮41选择性与主动齿轮2啮合实现自动换料，提高了打印效率。

具体地，如图1和图2所示，3D打印挤出装置还包括挤出本体5、第一从动件32和第二从动件42，第一从动齿轮31转动设置于第一从动件32上，第二从动齿轮41转动设置于第二从动件42上，供料件1、主动齿轮2、第一从动件32和第二从动件42均设置于挤出本体5上，且主动齿轮2、第一从动件32和第二从动件42与挤出本体5转动设置。

进一步地，如图1和图2所示，第一从动件32上设置有第一转轴36，第一从动件32和第一从动齿轮31沿第一转轴36相对于挤出本体5转动，以实现第一从动齿轮31与主动齿轮2之间的选择性啮合；第二从动件42上设置有第二转轴45，第二从动件42和第二从动齿轮41沿第二转轴45相对于挤出本体5转动，以实现第二从动齿轮41与主动齿轮2之间的选择性啮合。

进一步地，如图1和图2所示，挤出本体5的下方设置有驱动件21，主动齿轮2设置于驱动件21的驱动端，驱动件21能带动主动齿轮2转动。为配合主动齿轮2上同轴设置的主动轮，相应地，第一从动齿轮31上同轴设置有第一从动轮，第二从动齿轮41上同轴设置有第二从动轮，当第一从动齿轮31与主动齿轮2啮合时，物料100能通过转动的主动轮和第一从动轮之间进入第一供料通道12，当第二从动齿轮41与主动齿轮2啮合时，物料100能通过转动的主动轮和第二从动轮之间进入第二供料通道13。如图3所示，为对棒状的物料100进行定位和导向，主动轮的外周壁上设置有凹槽22，相应地，第一从动轮和第二从动轮的外周壁上均设置有凹槽22，物料100置于主动轮和第一从动轮或主动轮或第二从动轮相对的凹槽22之间。

如图1和图2所示，3D打印挤出装置还包括设置于供料件1和主动齿轮2之间的导料件8，用于为物料100起到导向作用。相应地，导料件8设置有与主动齿轮2、第一从动齿轮31、第二从动齿轮32相配合的凹面83，以方便操作过程的可视化，方便操作人员查看第一从动齿轮31、第二从动齿轮32与主动齿轮2的相对位置；导料件8设置有第一导料通道81和第二导料通道82，经由第一从动轮和主动轮之间的物料100能通过第一导料通道81进入第一供料通道12；经由第二从动轮和主动轮之间的物料100能通过第二导料通道82进入第二供料通道13。

进一步地，为实现对3D打印挤出装置的上料，如图1和图2所示，3D打印挤出装置还包括第一上料件33和第二上料件43，第一上料件33与第一从动件32连接，拨动第一上料件33，第一从动件32和第一从动齿轮31沿第一转轴36相对于挤出本体5转动，第一从动齿轮31和主动齿轮2脱离啮合，第二上料件43与第二从动件42连接，拨动第二上料件43，第二从动件42和第二从动齿轮41沿第二转轴45相对于挤出本体5转动，第二从动齿轮41和主动齿轮2脱离啮合。本实施例中，第一上料件33和第二上料件43远离主动齿轮2的一端设置有弯头34，便于操作人员拨动第一上料件33和第二上料件43，使手动上料更加方便。

优选地，如图2所示，第一供料通道12和第二供料通道13上设置有上料限位凸起14，用于限制物料100的上料位置，当物料100未上料至上料限位凸起14时，打印开始后会存在较长的进料时间，以使物料100移动至出料通道11，影响打印效率；当物料100上料超出上料限位凸起14时，两个上料通道内的物料100发生干涉的情况，造成出料异常。

当需要上料时，首先拨动第一上料件33，第一从动件32带动第一从动齿轮31与主动齿轮2脱离啮合，将物料100分别置于第一从动轮和主动轮之间，然后依次穿过第一导料通道81和第一供料通道12，并至上料限位凸起14；然后拨动第二上料件43，第二从动件42带动第二从动齿轮41与主动齿轮2脱离啮合，将物料100分别置于第二从动轮和主动轮之间，然后依次穿过第二导料通道82和第二供料通道13，并至上料限位凸起14；或同时拨动第一上料件33和第二上料件43，然后依次完成两根物料100的上料；最后将第一上料件33和第二上料件43复位即实现物料100的上料。

本实施例中，如图2所示，第一从动件32和第二从动件42之间设置有弹性件51，弹性件51能向第一从动齿轮31和第二从动齿轮41提供朝向主动齿轮2方向的弹力，使得上料完成后的从动件能带动相应地从动齿轮与主动齿轮2均保持啮合状态。

进一步地，为实现第一从动齿轮31和第二从动齿轮41与主动齿轮2之间的选择性啮合，3D打印挤出装置还包括换料件，换料件能选择性地推动第一从动件32，使第一从动齿轮31和主动齿轮2脱离啮合，或推动第二从动件42，使第二从动齿轮41和主动齿轮2脱离啮合。

本实施例中，如图4所示，换料件包括舵机61和设置于舵机61活动端的凸轮62，凸轮62能随舵机61转动而选择性地使第一从动齿轮31或第二从动齿轮41与主动齿轮2脱离啮合。示例性地，如图4所示，当凸轮62的长径与第一从动件32抵接时，第一从动齿轮31与主动齿轮2脱离啮合；当凸轮62的长径与第二从动件42抵接时，第二从动齿轮41与主动齿轮2脱离啮合。

优选地，如图1和图4所示，第一从动件32上设置有第一抵接块35，第二从动件42上设置有第二抵接块44，凸轮62能选择性与第一抵接块35或第二抵接块44抵接，以减少凸轮62对上料件的损伤。

如图1和图2所示，3D打印挤出装置还包括设置于主动齿轮2远离供料件1一端的检测件7，检测件7设置有第一检测通道71和第二检测通道72，第一检测通道71用于检测是否有物料100进入第一从动齿轮31和主动齿轮2，第二检测通道72用于检测是否有物料100进入第二从动齿轮41和主动齿轮2。其中，检测件7如何检测第一检测通道71和第二检测通道72内是否有物料100为现有技术，在此不再赘述。

当上料完成后，凸轮62的长径一端与第二从动件42抵接，使第二从动齿轮41与主动齿轮2脱离抵接，而第一从动齿轮31与主动齿轮2啮合，驱动件21带动主动轮转动，第一检测通道71内的的物料100依次经过第一从动轮与主动轮之间、第一导料通道81、第一供料通道12进入出料通道11进行3D打印；直至打印到第一检测通道71内的物料100用尽，此时驱动件21带动主动轮反向转动一定角度，使物料100从出料通道11退回至第一供料通道12内，然后舵机61带动凸轮62转动，使凸轮62的长径与第二从动件42抵接，进而使第一从动齿轮31与主动齿轮2脱离抵接，而第二从动齿轮41与主动齿轮2啮合，驱动件21继续带动主动轮反向转动，第二检测通道72内的的物料100依次经过第二从动轮与主动轮之间、第二导料通道82、第二供料通道13进入出料通道11进行3D打印，实现自动换料。

本实施方式还公开一种3D打印机，包括移动装置和设置于移动装置的移动端的如上所述的3D打印挤出装置。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种3D打印挤出装置，其特征在于，包括：

供料件(1)，其一端设置有出料通道(11)，另一端设置有与所述出料通道(11)均连接的第一供料通道(12)和第二供料通道(13)；

主动齿轮(2)，设置于所述第一供料通道(12)和所述第二供料通道(13)远离所述出料通道(11)的一端，所述主动齿轮(2)上设置有与所述主动齿轮(2)同轴的主动轮，以容置物料(100)；

第一从动齿轮(31)和第二从动齿轮(41)，所述第一从动齿轮(31)能与所述主动齿轮(2)选择性啮合，以向所述第一供料通道(12)供料，所述第二从动齿轮(41)能与所述主动齿轮(2)选择性啮合，以向所述第二供料通道(13)供料；

驱动件(21)，所述驱动件(21)驱使所述主动齿轮(2)转动。

2.根据权利要求1所述的3D打印挤出装置，其特征在于，还包括挤出本体(5)、第一从动件(32)和第二从动件(42)，所述第一从动齿轮(31)设置于所述第一从动件(32)，所述第二从动齿轮(41)设置于所述第二从动件(42)上，所述供料件(1)、所述主动齿轮(2)、所述第一从动件(32)和所述第二从动件(42)均设置于所述挤出本体(5)上。

3.根据权利要求2所述的3D打印挤出装置，其特征在于，所述第一从动件(32)和所述第二从动件(42)之间设置有弹性件(51)，所述弹性件(51)能向所述第一从动齿轮(31)和所述第二从动齿轮(41)提供朝向所述主动齿轮(2)方向的弹力。

4.根据权利要求2所述的3D打印挤出装置，其特征在于，还包括第一上料件(33)和第二上料件(43)，所述第一上料件(33)与所述第一从动件(32)连接，能使所述第一从动齿轮(31)和所述主动齿轮(2)脱离啮合，所述第二上料件(43)与所述第二从动件(42)连接，能使所述第二从动齿轮(41)和所述主动齿轮(2)脱离啮合。

5.根据权利要求1所述的3D打印挤出装置，其特征在于，还包括换料件，所述换料件能选择性使所述第一从动齿轮(31)和所述主动齿轮(2)脱离啮合或使所述第二从动齿轮(41)和所述主动齿轮(2)脱离啮合。

6.根据权利要求5所述的3D打印挤出装置，其特征在于，所述换料件包括舵机(61)和设置于所述舵机(61)活动端的凸轮(62)，所述凸轮(62)能随所述舵机(61)转动而选择性地使所述第一从动齿轮(31)或所述第二从动齿轮(41)与所述主动齿轮(2)脱离啮合。

7.根据权利要求1所述的3D打印挤出装置，其特征在于，所述第一供料通道(12)和所述第二供料通道(13)上设置有上料限位凸起(14)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的3D打印挤出装置，其特征在于，还包括设置于所述主动齿轮(2)远离所述供料件(1)一端的检测件(7)，所述检测件(7)设置有第一检测通道(71)和第二检测通道(72)，所述第一检测通道(71)用于检测所述第一从动齿轮(31)和所述主动齿轮(2)之间是否有物料(100)进入，所述第二检测通道(72)用于检测所述第二从动齿轮(41)和所述主动齿轮(2)之间是否有物料(100)进入。

9.根据权利要求1-7任一项所述的3D打印挤出装置，其特征在于，还包括设置于所述供料件(1)和所述主动齿轮(2)之间的导料件(8)，所述导料件(8)设置有第一导料通道(81)和第二导料通道(82)，经由所述第一从动齿轮(31)和所述主动齿轮(2)之间的物料(100)能通过所述第一导料通道(81)进入所述第一供料通道(12)；经由所述第二从动齿轮(41)和所述主动齿轮(2)之间的物料(100)能通过所述第二导料通道(82)进入所述第二供料通道(13)。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括移动装置和设置于所述移动装置的移动端的如权利要求1-9任一项所述的3D打印挤出装置。

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