CN216001468U - 3d打印笔的供料机构和3d打印笔 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种3D打印笔的供料机构和3D打印笔。供料机构包括储料盒和推板组件。储料盒包括储料腔和与储料腔连通的出料口、装料口，储料腔内能够存放并排放置的多根棒料，出料口供棒料一一被输出，装料口用于装入棒料。推板组件可活动地设于储料盒，设置成能够在相对于储料盒活动过程中向棒料施加推力，使多根棒料一次正对出料口。3D打印笔包括供料机构。如此可以连续供料，提高用户体验。

Description

3D打印笔的供料机构和3D打印笔

技术领域

本申请涉及3D打印领域，尤其涉及一种3D打印笔的供料机构和3D打印笔。

背景技术

3D打印笔是一支具有3D打印功能的笔。它利用PLA、ABS等塑料，通过加热挤出热熔的塑料，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态。3D打印笔的结构很紧凑，并且无需电脑或电脑软件支持。由于其优良的特性，3D打印笔可以在任何表面“书写”，甚至可以直接在空气中“书写”。

起初，3D打印笔的打印耗材是卷料，使用时卷料有些累赘，影响用户体验；在此基础上，无“尾巴”的3D打印笔出现了，它采用棒料的打印耗材，使用时可以自由移动；但却出现了新的问题：棒料消耗很快，使用过程中需要停下来，不断的填加棒料，致使打印不够连续，出现中断。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种可以连续供料的3D打印笔的供料机构和3D打印笔。

本申请提供一种3D打印笔的供料结构，包括：

供料机构包括储料腔和与储料腔连通的出料口，储料腔内能够存放并排放置的多根棒料，出料口供棒料一一被输出；推板组件，可活动地设于储料盒，设置成能够在相对于储料盒活动过程中向棒料施加推力，使多根棒料一次正对出料口。

供料机构采用储料盒，预先在其内储存足量的打印耗材，并在储料仓内设置推板组件，在一根打印耗材被耗尽时，推板组件将下一根打印耗材推压到出料口，以供打印笔后续操作使用。本申请的供料机构在不妨碍3D打印笔使用的情况下，将打印耗材连续输出，达到了连续的供料有益效果，提高了用户体验。

进一步地，有些实施例中，所述推板组件包括推板主体和弹性件，弹性件连接所述推板主体和储料盒；所述推板主体沿垂直于出料方向可移动的设置于所述储料盒，所述弹性件的变形方向与所述推板主体的移动方向一致，所述弹性件通过弹性力驱动所述推板主体，所述推板主体用于向棒料施加推力，该方案可以自动地施加推动力，达到自动供料的效果。

进一步地，所述储料盒设有与储料腔连通的推板槽，所述推板槽沿垂直于出料方向的方向延伸；推板本体包括，位于储料腔内的推动部和位于储料腔外的导向部，所述推动部用于向棒料施加推力，所述导向部与推板槽滑动配合，可以准确的控制推板组件的移动方向，保证供料的连续性。

进一步地，沿出料方向，所述储料盒设有出料口的端部为第一端部，远离出料口的端部为第二端部，所述推板组件与第一端部的距离，小于推板组件与第二端部的距离，这样可以减小棒料的偏移量，确保棒料在推板组件的推力下能够对准出料口。

进一步地，所述供料机构还包括驱动组件，所述驱动组件设于出料口处，用于与所述棒料接触，通过与所述棒料之间的摩擦力带动棒料从出料口输出，节省安装空间。

进一步地，所述驱动组件包括：依次传动连接的主动轮、惰轮和从动轮；所述主动轮和从动轮沿出料方向排布，所述从动轮设于出料口处，用于与所述棒料接触，通过摩擦力将棒料从出料口输出，所述主动轮沿出料方向设置于所述从动轮的前方，主动轮也可以与棒料接触，向棒料施加摩擦力，施加输送动力。

进一步地，所述主动轮包括动力传入轮和出料轮，两者同轴固定连接，同步转动；所述从动轮包括动力输出轮和取料轮，两者同轴固定连接，同步转动；所述惰轮将所述动力传入轮与动力输出轮传动连接；所述出料轮与取料轮在同一高度排布，所述取料轮用于与棒料接触，通过摩擦力将棒料从所述出料口输出；防止棒料细屑阻碍动力传递。

进一步地，所述供料机构还包括：压轮，所述压轮与出料轮的排布方向垂直于出料方向，所述压轮与出料轮之间留有棒料通过间隙，所述棒料通过间隙正对出料口，由此可以确保棒料的输送方向，使棒料沿出料方向移动，减小棒料的偏移量。

进一步地，所述惰轮单向转动，防止棒料被反向送回至储料腔。

本申请还提供一种3D打印笔，包括上述任一项所述的3D打印笔的供料机构。

附图说明

图1所示为本申请的一个实施例的储料盒的示意图；

图2所示为推板组件部分结构的示意图；

图3所示为推板本体和储料盒连接的示意图；

图4所示为驱动组件和储料盒的示意图；

图5所示为图4的俯视图；

图6所示为储料盒的出料口的示意图；

图7所示为驱动组件的示意图；

图8所示为主动轮的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请实施例的3D打印笔的供料机构包括：供料机构包括储料盒和推板组件。其中，储料盒包括储料腔和与储料腔连通的出料口，储料腔内能够存放并排放置的多根棒料，出料口供棒料一一被输出；推板组件，可活动地设于储料盒，设置成能够在相对于储料盒活动过程中向棒料施加推力，使多根棒料一次正对出料口。

本申请的实施例为多根棒料被并排放置于储料盒，当一根棒料从出料口输出，推板组件会将下一根棒料推到正对出料口的位置，以供输出。如此便可连续输出棒料，达到连续供料的效果。

图1为3D打印笔供料机构的一个实施例的立体示意图。供料机构可以包括储料盒10和推板组件13；储料盒10包括：相连通的储料腔11和出料口12。

棒料15并排地被放置于储料腔11内，推板组件13可以与棒料15所放置的方向一致，例如，二者平行放置于储料腔11，这样便可以通过施加于推板组件13的推力推动棒料15，使棒料15向出料口12处移动。

在一个实施例中，为了更好的控制推板组件13的移动方向，储料盒10包括推板槽14，推板槽14与储料腔11连通设置，且沿垂直于出料方向100的方向延伸。相应的，推板组件13包括导向部31和推动部32，推动部32设置在储料腔11，用于与棒料15接触，导向部31设置于推板槽14内，与推板槽14滑动配合。如此设置，在推板组件13移动的过程中，可以使导向部31在推板槽14中滑动，确保推板组件13沿推板槽14移动，以减小推板组件13移动时的偏移量。并且，推板组件13还可以沿推板槽14的延伸方向向棒料15施加推动力，保证推动力的作用线与棒料15垂直，防止棒料15发生倾斜，使棒料15更加准确的对准出料口12。

在一个实施例中，如图2所示，推板组件13可以包括多个导向部31，推板槽14也可以相应设置多个，推板槽14与导向部31一一对应设置。例如，在图2所示的实施例中，推板组件13包括分别设置于两端的导向部31，储料盒10的两相对侧壁分别设有多个推板槽14(结合图4)，导向部31与推板槽14一对一滑动配合，导向效果更好。

在图4所示的实施例中，储料盒10的其中一个侧壁设有两个平行延伸的推板槽14，推板组件13的其中一个导向部31包括第一导向部分310和第二导向部分312，第一导向部分310、第二导向部分312与两个推板槽14一一滑动配合。其中，第一导向部分310与储料盒10的外表面大致平齐，第二导向部分312高出储料盒10的外表面，如此可以通过拨动第二导向部分312使推板组件13回位，由此可以向储料腔11内放置棒料15。

本实施例中，又如图1所示，沿出料方向100，储料盒10设有出料口12的端部为第一端部101，远离出料口12的端部为第二端部102，推板组件13与第一端部101的距离，小于推板组件13与第二端部102的距离，这样可以使得推板组件13应该更加靠近出料口12，则推板组件13与棒料15的接触部位更加靠前，避免推板组件13与棒料15的尾端接触使棒料15发生倾斜，不能顺利的到达出料口12，影响供料的连续性。在位于出料口12的第一根棒料15被输出后，推动部32将推动剩余棒料15向出料口12平移，把此时最靠近出料口12的棒料15，推到出料方向100所在的位置，使之可以被输出。如此便可以，在一根棒料15被输出后，相邻的棒料15被推板组件13推动，立刻到达出料方向100的位置，以供被输出，达到连续供料的目的。储料盒10还包括与储料腔11连通的装料口19，装料口19用于装入棒料15，本实施例中，装料口19设于第二端部102。

在一些实施例中，推板组件13包括，推板主体33和弹性件34，弹性件34连接推板主体33和储料盒10。其中，推板主体33形成有导向部31和推动部32。如图3所示，弹性件34可以采用压簧及拉簧等，在这里不做限定，本实施例采用压簧介绍。推板主体33和储料盒10的一个侧壁通过压簧连接，可以在推板主体33和储料盒10侧壁分别设置可控弹簧挂接的位置，例如嵌入一个圆环，圆环的一部分伸出其表面，具体方式在这里不做限定。压簧的自由伸展方向可以将推板主体33推动，即推板组件13的推力来自于弹簧抵抗变形的能力，进而使得推板组件13在弹性力的情况下移动。例如，当一根棒料15从储料盒10中被输出，其所在的位置将空缺，弹簧力推动棒料15向空缺的位置处移动，如此可以达到在人工不参与的情况下推动棒料15，以实现持续供料和自动供料。若储料盒10中棒料15消耗完，弹簧将处于在储料盒10中的最大自由状态，此时的弹性力最小；若要将储料盒10中的棒料15再次补充完全，只需要将压簧再次地压缩，在储料腔11为棒料15腾出空间，释放压簧，压簧抵靠在最外侧的棒料15上。

在一些实施例中，供料机构还包括驱动组件16和压轮17，如图4、图5所示。

驱动组件16设于出料口12处，用于与棒料15接触，驱动组件16通过与棒料15之间的摩擦力带动棒料15从出料口12输出。驱动组件16设于出料口12处节省了3D打印笔内组件的排布空间，结构更加紧凑，且具有导向的作用，将驱动和导向合二为一。所示出料口12为储料盒10的两侧壁的相接位置处，如图6所示，一部分为沿出料方向100侧壁开口一21，另一部分为垂直于出料方向100的开口二22，开口二22使棒料15可以顺利的通过，开口一21使得驱动组件16可以与棒料15进行接触，采用摩擦力的形式，将棒料15带出。在其它一些实施例中，驱动组件16还可以设置在装料口19处，通过推力将棒料15从出料口12推出。

在一个实施例中，驱动组件16包括主动轮61、从动轮62和惰轮63，其中，动力从主动轮61输入，通过惰轮63传递给从动轮62，惰轮63可以改变从动轮62的转向，使主动轮61和从动轮62转动方向相同。图7所示的主动轮61、从动轮62和惰轮63皆为齿轮，具有方便传动且与棒料15摩擦接触的作用。当然，主动轮61、从动轮62和惰轮63还可以均采用摩擦轮。

主动轮61将动力传入，经惰轮63的传递，到达从动轮62；从动轮62的转动，利用摩擦力将棒料15带出至主动轮61处，主动轮61动力不断输出，通过从动轮62作用于棒料15，将其不断的从储料盒10输出，送至3D打印笔的笔头，以供使用。如此，主动轮61和从动轮62可以共同驱动棒料15，以增大使棒料15输出的动力。具体地，主动轮61和从动轮62沿出料方向100排列，且从动轮62的安装位置可以与棒料15形成干涉，以便从动轮62和棒料15可以充分接触，保证两者之间形成较大的摩擦力，使棒料15被输出。主动轮61和从动轮62皆由三部分组成，如图8为主动轮61的示意图。

主动轮61包括动力传入轮51、出料轮52及输入轴53；所示动力传入轮51和出料轮52通过输入轴53连接，三者同步转动；动力从动力传入轮51传入，由于三者固定连接，则输入轴53和出料轮52，也以同样的角速度转动。相应地，从动轮62包括动力输出轮41、取料轮42及输出轴43；所示动力输出轮41和取料轮42通过输出轴43连接，三者同步转动，齿轮与轴的连接方式，在这里不做具体限定，可采用键联接、过盈连接等。

动力从动力传入轮51传入，由于三者固定连接，则输入轴53和出料轮52，也以同样的角速度转动。动力传入轮51与惰轮63相啮合，则惰轮63的转动方向与动力传入轮51的方向相反；惰轮63还与动力输出轮41相啮合，则二者转动方向相反，且动力输出轮41所在的输出轴43与其上固接的取料轮42；二者都和动力输出轮41的角速度一致。由于惰轮63具有换向的作用，则出料轮52和取料轮42的转动方向一致，进而保证棒料15可以沿出料方向100输出。

驱动组件16采用上下层的方式布置，例如，与棒料15接触的为取料轮42和出料轮52，两者处于上层，负责动力传输的齿轮处于下层，不与棒料15直接接触，避免与棒料15长时间摩擦后，棒料15的细屑会阻碍主动轮61及从动轮62的啮合，甚至导致驱动组件16卡死，停止运转。

本实施例中，供料机构还包括压轮17，压轮17与出料轮52之间留有棒料通过间隙18(参考图5)，棒料通过间隙18正对出料口12，以使棒料15的输送方向准确，后续可以顺利进入笔头部位。压轮17采用可转动的零件，如可转动的轴承等。

外部提供的动力使得动力传入轮51开始转动，带动与之啮合的惰轮63，进而使得动力输出轮41转动，则取料轮42转动。取料轮42转动的过程中不断的通过摩擦力将棒料15带出，当棒料15移动到出料轮52和压轮17之间，棒料15将被取料轮42和出料轮52共同作用，不断地输出，以供后续使用。

而惰轮63采用单向转动的齿轮，可以通过在其内部置单向转动轴承实现，惰轮63转动的方向为，惰轮63带动取料轮42转动时，可以将棒料15顺利从出料口12带出；设置惰轮63单向转动的目的在于，当动力输入齿轮如果发生反向转动，惰轮63会空转，动力不会通过惰轮63传递到取料轮42，避免使已经从出料口12输出的棒料15又被送回到储料盒10。

本申请还提供一种3D打印笔，包括上述任一实施例所述的3D打印笔的供料机构。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印笔的供料机构，其特征在于，包括：

储料盒，包括储料腔和与所述储料腔连通的出料口，所述储料腔内能够存放并排放置的多根棒料，所述出料口供所述多根棒料一一被输出；

推板组件，可活动地设于所述储料盒，设置成能够在相对于所述储料盒活动过程中向棒料施加推力，使多根棒料依次正对所述出料口。

2.如权利要求1所述供料机构，其特征在于，所述推板组件包括推板主体和弹性件，弹性件连接所述推板主体和储料盒；所述推板主体沿垂直于出料方向可移动的设置于所述储料盒，所述弹性件的变形方向与所述推板主体的移动方向一致，所述弹性件通过自身的弹性力驱动所述推板主体，所述推板主体用于向棒料施加推力。

3.如权利要求2所述的供料机构，其特征在于，所述储料盒设有与储料腔连通的推板槽，所述推板槽沿垂直于出料方向的方向延伸；推板本体包括，位于储料腔内的推动部和位于储料腔外的导向部，所述推动部用于向棒料施加推力，所述导向部与推板槽滑动配合。

4.如权利要求1所述的供料机构，其特征在于，沿出料方向，所述储料盒设有出料口的端部为第一端部，远离出料口的端部为第二端部，所述推板组件与第一端部的距离，小于推板组件与第二端部的距离。

5.如权利要求1所述的供料机构，其特征在于，所述供料机构还包括驱动组件，所述驱动组件设于出料口处，用于与所述棒料接触，通过与所述棒料之间的摩擦力带动棒料从出料口输出。

6.如权利要求5所述的供料机构，其特征在于，所述驱动组件包括：依次传动连接的主动轮、惰轮和从动轮；所述主动轮和从动轮沿出料方向排布，所述从动轮设于出料口处，用于与所述棒料接触，通过摩擦力将棒料从出料口输出，所述主动轮沿出料方向设置于所述从动轮的前方。

7.如权利要求6所述的供料机构，其特征在于，所述主动轮包括动力传入轮和出料轮，两者同轴固定连接，同步转动；所述从动轮包括动力输出轮和取料轮，两者同轴固定连接，同步转动；所述动力传入轮通过所述惰轮与动力输出轮传动连接；所述出料轮与取料轮在同一高度排布，所述取料轮用于与棒料接触，通过摩擦力将棒料从所述出料口输出。

8.如权利要求7所述的供料机构，其特征在于，所述供料机构还包括：压轮，所述压轮与出料轮的排布方向垂直于出料方向，所述压轮与出料轮之间留有棒料通过间隙，所述棒料通过间隙正对所述出料口。

9.如权利要求6所述的供料机构，其特征在于，所述惰轮单向转动。

10.一种3D打印笔，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的供料机构。

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