3d打印機自動換料裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種3D打印機自動換料裝置，包括有支架，支架上設(shè)置有進料管，進料管上設(shè)置有進料驅(qū)動裝置，支架通過轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤連接，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機，轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有若干導(dǎo)料管，導(dǎo)料管沿著轉(zhuǎn)盤的圓周由上至下穿過轉(zhuǎn)盤固定，導(dǎo)料管側(cè)壁設(shè)置有絲料檢測裝置，導(dǎo)料管上方設(shè)置有料輥，每個料輥上設(shè)置有料輥驅(qū)動電機，絲料纏繞在料輥上且其頭部向下分別穿過導(dǎo)料管和進料管進入打印噴頭內(nèi)部。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動換料操作，在打印多種顏色的模型時自動進行切換，不必人工進行看守，工作效率高且大大減輕了操作者的工作負(fù)擔(dān)。
【專利說明】3D打印機自動換料裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于三維打印【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種3D打印機自動換料裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前3D打印技術(shù)發(fā)展非常迅速，3D打印機在工作過程中，絲材在噴頭內(nèi)以電加熱的方式被加熱到熔融狀態(tài)，噴頭按照一定的路徑出絲，噴出的熔融狀絲材黏結(jié)到工作臺上，每加工完一層，工作臺下降一層的高度，反復(fù)逐層沉積，直至完成一個3D模型的打印。3D打印的主要的耗材是熱熔型材料，如果打印多種顏色的模型時需要多次進行換料，而現(xiàn)有的3D打印機需要人工進行換料，操作非常麻煩。另外在打印過程中如果余料不足以支持完整個模型的話，中途打印就會中斷，影響打印工作的連續(xù)性，通常需要操作人員實時看守，在余料不足時及時進行更換，自動化程度低，增加了操作者的工作負(fù)擔(dān)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的是提供一種3D打印機自動換料裝置，解決現(xiàn)有的3D打印機的人工換料方式操作麻煩、自動化程度低及操作者工作負(fù)擔(dān)大的缺陷。
[0004]為了實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種3D打印機自動換料裝置，包括有支架，支架上設(shè)置有進料管，進料管上設(shè)置有進料驅(qū)動裝置，支架通過轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)盤連接，轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機，轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有若干導(dǎo)料管，導(dǎo)料管沿著轉(zhuǎn)盤的圓周由上至下穿過轉(zhuǎn)盤固定，導(dǎo)料管側(cè)壁設(shè)置有絲料檢測裝置，導(dǎo)料管上方設(shè)置有料輥，每個料輥上設(shè)置有料輥驅(qū)動電機，絲料纏繞在料輥上且其頭部向下分別穿過導(dǎo)料管和進料管進入打印嗔頭內(nèi)部。
[0005]本發(fā)明的特征還在于，進料驅(qū)動裝置包括兩個相對設(shè)置的進料伺服電機，兩個進料伺服電機的轉(zhuǎn)軸相互偏離且在軸向相互重合，兩個轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有一個彈性壓料輪。
[0006]絲料檢測裝置包括在導(dǎo)料管側(cè)壁直徑方向相對設(shè)置的激光發(fā)射器和激光接收器。
[0007]導(dǎo)料管、料輥及料輥驅(qū)動電機分別設(shè)置有四個，四組導(dǎo)料管、料輥及料輥驅(qū)動電機在轉(zhuǎn)盤上呈“十”字分布。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動換料操作，在打印多種顏色的模型時自動進行切換，不必人工進行看守，工作效率高且大大減輕了操作者的工作負(fù)擔(dān)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明的另一角度結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的進料驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是本發(fā)明的絲料檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是本發(fā)明的控制系統(tǒng)框圖。
[0015]圖中，1.支架，2.進料管，3.進料驅(qū)動裝置，4.轉(zhuǎn)軸，5.轉(zhuǎn)盤，6.轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機，7.導(dǎo)料管，8.絲料檢測裝置，9.料輥，10.料輥驅(qū)動電機，11.進料伺服電機，12.壓料輪，13.激光發(fā)射器，14.激光接收器。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0017]本發(fā)明提供一種3D打印機自動換料裝置，包括有支架1，支架I上設(shè)置有進料管2，進料管2上設(shè)置有進料驅(qū)動裝置3，支架I通過轉(zhuǎn)軸4與轉(zhuǎn)盤5連接，轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機6，轉(zhuǎn)盤5上設(shè)置有若干導(dǎo)料管7，導(dǎo)料管7沿著轉(zhuǎn)盤5的圓周由上至下穿過轉(zhuǎn)盤5固定，導(dǎo)料管7側(cè)壁設(shè)置有絲料檢測裝置8，導(dǎo)料管7上方設(shè)置有料輥9，每個料輥9上設(shè)置有料輥驅(qū)動電機10，絲料纏繞在料輥9上且其頭部向下分別穿過導(dǎo)料管7和進料管2進入打印噴頭內(nèi)部。
[0018]具體實施時，支架I固定在打印機的打印滑塊上隨同滑塊一起沿橫向和縱向運動，支架I上設(shè)置有平板，進料管2豎直固定在平板上，進料管2的下端口與打印噴頭連接，上端口與導(dǎo)料管7的下端口相對，如圖3所示，進料驅(qū)動裝置3包括兩個在進料管2側(cè)壁上相對設(shè)置的進料伺服電機11，兩臺進料伺服電機11的轉(zhuǎn)軸插入進料管2中，兩個轉(zhuǎn)軸相互偏離且在軸向相互重合從而在兩個轉(zhuǎn)軸之間形成絲料通過的空隙，兩個轉(zhuǎn)軸上各帶有一個彈性壓料輪12，絲料夾在兩個壓料輪12之間，兩個壓料輪12之間的間距由絲料的直徑?jīng)Q定，該間距一般情況下比絲料直徑略小使壓料輪12產(chǎn)生一定的形變增加兩者之間的摩擦力，通過兩個壓料輪12的旋轉(zhuǎn)作用帶動絲料向下運動。支架I的平板上設(shè)置軸承機構(gòu)與轉(zhuǎn)軸4連接，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機6通過齒輪機構(gòu)與轉(zhuǎn)軸4連接驅(qū)動轉(zhuǎn)盤5繞著轉(zhuǎn)軸4作圓周運動。轉(zhuǎn)盤5上設(shè)置四組導(dǎo)料管7、料輥9以及料輥驅(qū)動電機10，各組導(dǎo)料管7、料輥9及料輥驅(qū)動電機10在轉(zhuǎn)盤5上呈十字分布，轉(zhuǎn)盤5在轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機6帶動下旋轉(zhuǎn)固定角度，實現(xiàn)每組導(dǎo)料管7、料輥9及料輥驅(qū)動步進電機10的換位。如圖4所示，導(dǎo)料管7側(cè)壁上設(shè)置有絲料檢測裝置8，包括沿導(dǎo)料管7側(cè)壁直徑方向相對設(shè)置的激光發(fā)射器13和激光接收器14，絲料通過絲料檢測裝置8的位置時，激光發(fā)射器13發(fā)出的激光無法被激光接收器14接收。當(dāng)絲料末端通過絲料檢測裝置8的位置時，激光發(fā)射器13發(fā)射的激光到達激光接收器14，激光接收器14與控制器連接并將檢測到信息傳送到控制器。
[0019]打印過程中，一般會出現(xiàn)兩種情況下的換料:一種是工作過程中更換不同顏色絲料，另一種是工作中的料輥9絲料用完時換料。
[0020]第一種情況換料時，控制器接收到換料信號后，發(fā)出指令給正在工作的料輥驅(qū)動電機10和進料管2上兩個進料伺服電機11使其同時反向旋轉(zhuǎn)，將絲料抽回并纏繞到料輥9上，當(dāng)絲料末端通過導(dǎo)料管7中的絲料檢測裝置8后，激光發(fā)射器13發(fā)出的激光到達激光接收器14，激光接收器14將信號傳送到控制器，控制器發(fā)出指令給料輥驅(qū)動電機10、進料伺服電機11以及轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機6，料輥驅(qū)動電機10、進料伺服電機11停止運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機6驅(qū)動轉(zhuǎn)盤5轉(zhuǎn)動90°、180°或270°，需要更換顏色絲料的料輥9到達進料管2上方后停止，隨后控制器發(fā)出指令給該料輥9上的料輥驅(qū)動電機10和進料管2中兩個進料伺服電機11開始正轉(zhuǎn)帶動絲料向下運動并最終進入打印噴頭，換料完成。
[0021]第二種情況換料時，正在工作的料輥9上的絲料用完時，絲料末端通過導(dǎo)料管7上絲料檢測裝置8后，激光發(fā)射器13發(fā)射的激光到達激光接收器14，激光接收器14將信號傳送到控制器，控制器直接發(fā)送指令給轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機6使新料輥9轉(zhuǎn)到進料管2上方后停止，隨后控制器發(fā)送指令給該料輥9對應(yīng)的料輥驅(qū)動電機10使絲料穿過導(dǎo)料管7和進料管2后最終進入打印嗔頭，完成換料。
[0022]通常轉(zhuǎn)盤5上每種顏色絲料的料輥9各安裝兩個，不僅可以保證工作過程中更換不同顏色絲料，同時可以滿足一個料輥9絲料用完時更換相同顏色的絲料。轉(zhuǎn)盤5上料輥9的總數(shù)根據(jù)轉(zhuǎn)盤5的大小進行設(shè)計，通?？梢詾榱鶄€、八個或十個。
[0023]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點，上述實施方式和說明書只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機自動換料裝置，其特征在于，包括有支架(1)，支架(I)上設(shè)置有進料管(2)，進料管(2)上設(shè)置有進料驅(qū)動裝置(3)，所述支架(I)通過轉(zhuǎn)軸(4)與轉(zhuǎn)盤(5)連接，轉(zhuǎn)軸(4)上設(shè)置有轉(zhuǎn)盤驅(qū)動步進電機￠)，轉(zhuǎn)盤(5)上設(shè)置有若干導(dǎo)料管(7)，所述導(dǎo)料管(7)沿著轉(zhuǎn)盤(5)的圓周由上至下穿過轉(zhuǎn)盤(5)固定，導(dǎo)料管(7)側(cè)壁設(shè)置有絲料檢測裝置(8)，導(dǎo)料管(7)上方設(shè)置有料輥(9)，每個料輥(9)上設(shè)置有料輥驅(qū)動電機(10)，絲料纏繞在料輥(9)上且其頭部向下分別穿過導(dǎo)料管(7)和進料管(2)進入打印噴頭內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機自動換料裝置，其特征在于，所述進料驅(qū)動裝置(3)包括兩個相對設(shè)置的進料伺服電機(11)，兩個進料伺服電機(11)的轉(zhuǎn)軸相互偏離且在軸向相互重合，兩個轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有一個彈性壓料輪(12)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機自動換料裝置，其特征在于，所述絲料檢測裝置(8)包括在導(dǎo)料管(7)側(cè)壁直徑方向相對設(shè)置的激光發(fā)射器(13)和激光接收器(14)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種3D打印機自動換料裝置，其特征在于，所述導(dǎo)料管(7)、料輥(9)及料輥驅(qū)動電機(10)分別設(shè)置有四個，四組導(dǎo)料管(7)、料輥(9)及料輥驅(qū)動電機(10)在轉(zhuǎn)盤(5)上呈“十”字分布。
【文檔編號】B29C67/00GK104228065SQ201310226974
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】王輝, 任茜茜, 魏璞 申請人:西安非凡士機器人科技有限公司