[實用新型]用于3D打印機的送絲裝置及3D打印機

有效

• 申請號: 201621033646.0
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN206154719U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陳鵬飛;何冰;蹤雪梅;袁曉明;張立杰
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/321;B33Y30/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 顏鏑

技術領域

本實用新型涉及3D打印技術領域，尤其涉及一種用于3D打印機的送絲裝置及3D打印機。

背景技術

基于熔融沉積成型FDM工藝的3D打印技術是目前應用范圍最廣泛、使用最簡便的增材制造技術之一，其工作原理是對絲狀熱塑性材料熔融后由噴頭逐層噴涂堆積成型的增材制造技術。FDM工藝3D打印由于耗材成本較低(國外專有材料除外)、制造工藝簡單、易于操作等特點，被廣泛用于產品設計外觀驗證、內飾件快速原型模具等領域。

送絲機構和絲材運行監測機構是3D打印機的關鍵部件，現有3D打印機的送絲機構和絲材運行監測機構通常分立設置，且各自結構復雜，占用空間較大。對于現有的送絲機構來說，擠壓并推動絲材運動的主動輪與從動輪的距離是依靠彈簧壓力保障的，其壓緊力難以準確調整，當打印過程中出現送絲不順暢、堵絲等情況時，主動輪在較大的彈簧壓力的作用下嚙合擠壓絲材，往往會導致絲材擠壓處直徑減小，甚至絲材折斷的問題。而此時3D打印機傳動機構繼續運行，致使打印件成型質量較差，嚴重影響打印機的成型精度和穩定性。而現有單獨的絲材運行監測機構的實時檢測是依靠摩擦輪的轉動實現的，而摩擦輪與絲材以及從動輪的相互擠壓嚙合會增加絲材輸送的阻力，降低絲材輸送的順暢性。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種用于3D打印機的送絲裝置及3D打印機，能夠兼顧3D打印工作過程的送絲和絲材運行監測功能，減少占用空間。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種用于3D打印機的送絲裝置，包括：絲材輸送機構和絲材運行監測機構，所述絲材輸送機構用于驅動用于3D打印的絲材運動，所述絲材運行監測機構設置在所述絲材輸送機構中，能夠對所述絲材的運行狀態進行監測，以便根據所述絲材的運行狀態繼續或停止所述絲材的輸送。

進一步的，所述絲材輸送機構包括：主動輪、從動輪和主動輪驅動部件，所述主動輪通過所述主動輪驅動部件進行驅動，所述主動輪與所述從動輪之間形成能夠對所述絲材擠壓的間隙，通過主動輪的轉動來引導所述絲材運動。

進一步的，所述主動輪設有第一環形凹槽和所述從動輪上設有第二環形凹槽，所述主動輪上的第一環形凹槽和所述從動輪上的第二環形凹槽形成供所述絲材經過并能夠對所述絲材實施擠壓的間隙。

進一步的，所述主動輪驅動部件包括伺服電機和電機安裝座，所述伺服電機安裝在所述電機安裝座上，并且所述主動輪與所述伺服電機的輸出軸固定連接。

進一步的，所述絲材運行監測機構包括光電編碼器，與所述從動輪的轉軸固定連接，用于檢測所述從動輪的轉動信號。

進一步的，還包括支架，所述光電編碼器固定連接在所述支架上，所述主動輪驅動部件包括伺服電機和電機安裝座，所述伺服電機安裝在所述電機安裝座上，并且所述主動輪與所述伺服電機的輸出軸固定連接，在所述支架和所述電機安裝座之間設有位置調整結構，用于調整所述主動輪和從動輪之間的間距。

進一步的，所述位置調整結構包括：設置在所述支架和所述電機安裝座之間的預緊力調整螺栓、轉軸和預緊彈簧，所述支架能夠通過所述轉軸與所述電機安裝座相對轉動，所述預緊彈簧能夠控制安裝在所述光電編碼器上的從動輪和安裝在所述伺服電機上的主動輪之間的間距范圍，所述預緊力調整螺栓能夠調整所述預緊彈簧的預緊力。

進一步的，在所述主動輪上設有第一鎖緊螺釘，能夠在調整所述主動輪相對于所述伺服電機的輸出軸的軸向位置后進行鎖定；和/或在所述從動輪上設有第二鎖緊螺釘，能夠在調整所述從動輪相對于所述從動輪的轉軸的軸向位置后進行鎖定。

進一步的，還包括控制元件，與所述絲材運行監測機構連接，接收所述絲材運行監測機構檢測到的所述絲材的運行狀態信息，并根據所述絲材的運行狀態信息判斷是否停止送絲，并發出對應的控制指令。

進一步的，所述控制元件包括：絲材用量判斷單元，用于根據所述絲材的運行狀態信息判斷所述絲材的使用量或剩余量；和/或堵絲判斷單元，用于根據所述絲材的運行狀態信息判斷是否發生堵絲現象。

進一步的，還包括快換接頭，安裝在所述絲材輸送機構中，用于接入和輸出所述絲材。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種3D打印機，包括前述的送絲裝置。

基于上述技術方案，本實用新型在送絲機構中集成了絲材輸送機構和絲材運行監測機構，利用絲材運行監測機構對絲材輸送機構所輸送的絲材的運行狀態進行監測，從而使送絲裝置能夠根據絲材的運行狀態繼續或停止絲材的輸送。因此，本實用新型的送絲裝置能夠兼顧3D打印工作過程的送絲和絲材運行監測功能，減少占用空間。