[發明專利]一種3D打印機用電動機擠出頭

在審

• 申請號: 201510320616.1
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104890244A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 裴文劍
• 申請（專利權）人: 浙江閃鑄三維科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 施少鋒

技術領域

本發明屬于3D打印機結構設計技術領域，尤其涉及一種3D打印機用電動機擠出頭。

背景技術

3D打印技術出現在20世紀80年代，又被稱為“快速成型技術”，它是一種以數字模型文件為基礎，運用可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印技術常在模型制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件，其最大的優點在于無需機械加工或磨具，就能直接從計算機設計出的圖形數據中通過軟件切片經過3D打印機打印出任何物體，從而極大地縮短產品的研發周期，提高生產率和降低生產成本。3D打印技術，根據其成型方法的不同，可以分為立體光刻、疊層實體制造、選擇性激光燒結、熔融層積制造等。其基本工作原理都是疊層制造，由快速原型機在X-Y平面內通過掃描形式工件的截面形狀，而在Z坐標間斷地作層面厚度的位移，最終形成三維制件。

FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度(即分層厚度)，再成型下一層，直至形成整個實體造型。其成型材料種類多，成型件強度高、精度較高，可用于小塑料件。在整個加工過程中，出絲速度和出絲直徑的均勻、穩定程度是決定3D打印機加工精度和表面質量的最重要的因素。

目前基于FDM熔融層積成型技術的3D打印機所采用的擠出機構，在工作時會遇到以下問題：(1)在整個打印過程中，因送絲輪打滑造成噴嘴不出絲或出絲斷斷續續；(2)平臺會出現不水平，可能導致模型的第一層在一個位置非常牢固，在另一個位置卻基本沒粘上，甚至平臺由低位置運動到高的位置會撞壞擠出機構；(3)當擠出機構發生堵塞時，送絲輪就會和絲料發生打滑。

發明內容

本發明目的在于解決現有技術中存在的上述技術問題，提供一種3D打印機用電動機擠出頭，改善送絲輪和V型軸承之間對絲料的夾緊力，提高送絲的穩定性；通過調平傳感器調整Z軸平臺處于水平位置，提高3D打印機加工精度和表面質量；能自動判斷擠出頭堵絲情況，保證送絲的正常工作。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種3D打印機用電動機擠出頭，包括罩殼和噴頭底座，噴頭底座上設有噴頭底座蓋板，罩殼上設有進絲口，進絲口傳送有絲料，其特征在于：罩殼中固定連接有固定支架，噴頭底座上設有電機固定座，電機固定座上設有電動機，電動機轉動連接有送絲輪，電動機上設有進絲機構基座，進絲機構基座上設有V型軸承座，進絲機構基座上設有V型軸承復位彈簧，V型軸承復位彈簧連接V型軸承座，V型軸承座上設有V型軸承壓座，V型軸承壓座上設有V型軸承，電機固定座中設有散熱器，散熱器上設有連接桿，連接桿上設有加熱塊，加熱塊的上端設有加熱器，加熱塊的下端設有噴嘴，固定支架上設有噴頭PCB板，噴頭PCB板上設有噴頭控制排線，噴頭控制排線連接有控制器，噴頭底座上設有舵機固定架，舵機固定架上設有舵機，舵機上設有舵機擺桿，舵機擺桿上設有調平傳感器，整個設備能夠改善送絲輪和V型軸承之間對絲料的夾緊力，提高送絲的穩定性，又能調整Z軸平臺處于水平位置，提高3D打印機加工精度和表面質量。

進一步，進絲口處設有絲料傳感器，在絲料通過絲料傳感器時，絲料傳感器不動作，當絲料用完時，絲料不再經過絲料傳感器，絲料傳感器無法接收到絲料的信息，絲料傳感器發出信號給控制器，控制器控制電動機停止工作。

進一步，V型軸承的端面上設有色片，噴頭PCB板上設有絲料檢測開關，絲料檢測開關連接有檢測色片轉動傳感器，檢測色片轉動傳感器接收色片的信息，當噴嘴發生堵塞時，送絲輪就會和絲料發生打滑，V型軸承停止轉動，檢測色片轉動傳感器接收不到色片的信息，檢測色片轉動傳感器發出信號給控制器，控制器通過噴頭控制排線傳輸信號給絲料檢測開關，從而停止送絲。

進一步，加熱塊上設有溫度傳感器，把絲料放入進絲口中，加熱到預定溫度時，電動機帶動送絲輪轉動，絲在送絲輪和V型軸承夾緊下開始送絲，絲料到加熱塊中融化后，通過噴嘴中被擠出，溫度傳感器能感受到加熱塊的溫度并轉化為信號，用于控制加熱器中的溫度。

進一步，固定支架上設有渦輪風扇，渦輪風扇主要對散熱器進行散熱以及加速打印所物件的冷卻作用。

進一步，V型軸承壓座上設有V型軸承固定軸，V型軸承固定軸上設有V型軸承，保證V型軸承的正常轉動。

進一步，噴頭底座上設有風嘴罩，風嘴罩中設有噴嘴，增加了美觀性。