一种不停机自动补换料3D打印喷头 |
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| 申请号 | CN201710823541.8 | 申请日 | 2017-09-13 | 公开(公告)号 | CN107486988A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 浙江农林大学; 杭州西斯特姆微电子科技有限公司; | 发明人 | 寿国忠; 刘晓帅; 赵大旭; 王佩欣; 郁莹珺; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种不停机自动补换料3D打印喷头，包括补换料本体、分别设于所述补换料本体外部的第一进料管、第二进料管、驱动装置、加热装置及 喷嘴 ，所述第一进料管和所述第二进料管下方在所述补换料本体内部分别连接有输料管，所述加热装置内部具有加热模 块 ，所述输料管通过所述加热模块与所述喷嘴相接；靠近两所述输料管内侧分别设有第一 齿轮 和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮下方设有第三齿轮。与 现有技术 相比，本发明结构简单，设计合理，实现自动换料、补料过程，解决了3D 打印机 在工作过程中出现的断料、材料用尽等状况，使材料无缝供给，节约了材料，同时省时省人 力 ，减轻了工人的劳动强度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种不停机自动补换料3D打印喷头，其特征在于：包括补换料本体、分别设于所述补换料本体外部的第一进料管、第二进料管、驱动装置、加热装置及喷嘴，所述第一进料管和所述第二进料管下方在所述补换料本体内部分别连接有输料管，所述加热装置内部具有加热模块，所述输料管通过所述加热模块与所述喷嘴相接；靠近两所述输料管外侧分别设有固定滚轮，靠近两所述输料管内侧分别设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮下方设有第三齿轮，两所述输料管外侧在靠近所述第三齿轮处分别设有导向轮，所述导向轮上设有压力传感器，所述第一齿轮、所述第二齿轮及第三齿轮均通过驱动装置控制转动和转速；工作时，所述导向轮通过压力传感器感应到两所述输料管的料量变化，所述驱动装置接收来自所述压力传感器的信号，控制所述第三齿轮的正转和反转。 |
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| 说明书全文 | 一种不停机自动补换料3D打印喷头技术领域[0001] 本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种不停机自动补换料3D打印喷头。 背景技术[0002] 3D打印技术是一种增材制造技术，其打印机的种类多种多样，耗材也有多种，例如金属粉末，光敏树脂以及塑料等等。当前最常用的是基于熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）工艺的打印机。该类打印机的工作过程是利用高温将材料融化成液态，然后通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。喷头是3D打印机的重要部件，对打印效果起到一个决定作用，是3D打印的核心装置之一。基于FDM工艺的打印机，其喷头使用的材料一般为丝状的塑料，将塑料融化后以液态状进行打印。然而该种材料本身脆性较高，且在空气中容易受潮，导致打印过程中丝材容易断裂，同时也容易遇到丝材量不够的情况。因此，在打印过程中，补充或者添加丝材较为困难。虽然市面上有可以暂停并能继续打印的打印机，但是继续打印后往往会造成细微偏差，导致喷头挤出材料不足或过多，从而使模型出现断层或者表面堆料的现象。 发明内容[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种不停机自动补换料3D打印喷头，包括补换料本体、分别设于所述补换料本体外部的第一进料管、第二进料管、驱动装置、加热装置及喷嘴，所述第一进料管和所述第二进料管下方在所述补换料本体内部分别连接有输料管，所述加热装置内部具有加热模块，所述输料管通过所述加热模块与所述喷嘴相接；靠近两所述输料管外侧分别设有固定滚轮，靠近两所述输料管内侧分别设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮下方设有第三齿轮，两所述输料管外侧在靠近所述第三齿轮处分别设有导向轮，所述导向轮上设有压力传感器，所述第一齿轮、所述第二齿轮及第三齿轮均通过驱动装置控制转动和转速； 工作时，所述导向轮通过压力传感器感应到两所述输料管的料量变化，所述驱动装置接收来自所述压力传感器的信号，控制所述第三齿轮的正转和反转。 [0005] 优选的是，所述第一齿轮和所述第二齿轮外齿径均小于所述第三齿轮。 [0006] 所述导向轮在一侧连接有弹簧伸缩机构。 [0007] 所述第一齿轮作用于所述第一进料管下方的输料管输料、所述第二齿轮作用于第二进料管下方的输料管输料交替进行。 [0008] 本发明在使用时，第一进料管和第二进料管分别装入打印材料，假定其中第一进料管材料先进行打印工作，即第一齿轮和第三齿轮工作，材料在导向轮与第一齿轮共同作用下通过输料管进入加热装置；此时第二进料管的材料由于第二齿轮暂时不工作，因此不进入输料管，导向轮上装有的压力传感器，当第一输料管中材料出现断丝或者耗尽时，导向轮与第三齿轮间的距离发生变化，压力传感器收到压力变化信号，反馈给驱动设备，驱动设备控制第三齿轮进行反转，此时，第二齿轮停止转动，第三齿轮启动，第二进料管的材料开始进入输料管，实现了材料的无缝供给。 [0009] 与现有技术相比，本发明采用的上述技术方案，结构简单，设计合理，实现自动换料、补料过程，解决了3D打印机在工作过程中出现的断料、材料用尽等状况，使材料无缝供给，节约了材料，同时省时省人力，减轻了工人的劳动强度。附图说明 [0010] 下面结合附图和实施例，对本发明的结构和特征作进一步的说明。 [0011] 图1为本发明的结构示意图。 [0012] 图2为本发明的内部结构示意图。 [0013] 附图1和图2中，1.第一进料管，2.驱动装置，3.加热装置，4.喷嘴，5.输料管，6.第三齿轮，7.压力传感器，8.导向轮，9.加热模块， 11.第一齿轮，12.第二进料管，13.第二齿轮，14.固定滚轮，15.弹簧伸缩机构，16.补换料本体。 具体实施方式[0014] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。 [0015] 参看附图1和图2所示为本发明的一种实施例。 [0016] 一种不停机自动补换料3D打印喷头，包括补换料本体16、分别设于所述补换料本体16外部的第一进料管1、第二进料管12、驱动装置2、加热装置3及喷嘴4，所述第一进料管1和所述第二进料管12下方在所述补换料本体16内部分别连接有输料管5，所述加热装置3内部具有加热模块，所述输料管5通过所述加热模块与所述喷嘴4相接；靠近两所述输料管5外侧分别设有固定滚轮14，靠近两所述输料管5内侧分别设有第一齿轮11和第二齿轮13，所述第一齿轮11和所述第二齿轮13下方设有第三齿轮6，两所述输料管5外侧在靠近所述第三齿轮6处分别设有导向轮8，所述导向轮8上设有压力传感器7，所述第一齿轮11、所述第二齿轮13及第三齿轮6均通过驱动装置2控制转动和转速； 工作时，所述导向轮8通过压力传感器7感应到两所述输料管5的料量变化，所述驱动装置2接收来自所述压力传感器7的信号，控制所述第三齿轮6的正转和反转。 [0017] 优选的是，所述第一齿轮11和所述第二齿轮13外齿径均小于所述第三齿轮6。 [0018] 所述导向轮8在一侧连接有弹簧伸缩机构15。 [0019] 所述第一齿轮11作用于所述第一进料管1下方的输料管5输料、所述第二齿轮13作用于第二进料管12下方的输料管5输料交替进行。 [0020] 本发明的实施例在工作时，第一进料管和第二进料管分别装入打印材料，假定其中第一进料管材料先进行打印工作，即第一齿轮和第三齿轮工作，此时第三齿轮正转，材料在导向轮与第一齿轮共同作用下通过输料管进入加热装置，此时第二进料管的材料由于第二齿轮暂时不工作，因此不进入输料管；当输料管中材料出现断丝或者耗尽时，导向轮与第三齿轮间的距离发生变化，导向轮上的压力传感器收到压力变化信号，反馈给驱动设备，驱动设备控制第三齿轮进行反转，此时，第二齿轮停止转动，第三齿轮启动，第二进料管的材料开始进入输料管，实现了材料的自动补换，无缝供给。 [0021] 本发明的实施例在工作时也可以这样来实现：第一进料管和第二进料管分别装入打印材料，假定其中第二进料管材料先进行打印工作，即第二齿轮和第三齿轮工作，材料在导向轮与第二齿轮共同作用下通过输料管进入加热装置，此时第一进料管的材料由于第一齿轮暂时不工作，因此不进入输料管；当输料管中材料出现断丝或者耗尽时，导向轮与第三齿轮间的距离发生变化，导向轮上的压力传感器收到压力变化信号，反馈给驱动设备，驱动设备控制第三齿轮进行反转，此时，第二齿轮停止转动，第一齿轮启动，第一进料管的材料开始进入输料管，实现了材料的自动补换，无缝供给。 [0022] 本发明的实施例结构简单，设计合理，实现自动换料、补料过程，解决了3D打印机在工作过程中出现的断料、材料用尽等状况，使材料无缝供给，节约了材料，同时省时省人力，减轻了工人的劳动强度。 |
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