[實用新型]一種電機直驅(qū)的單螺桿泵式3D打印頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820774816.3
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN209649489U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 李瑞超;趙永強;侯紅玲;崔鑫;王長乾
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西理工大學
• 主分類號: B29C64/321
• 分類號: B29C64/321;B29C64/227;B33Y40/00;B33Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種電機直驅(qū)的單螺桿泵式3D打印頭，包括單螺桿泵、交流伺服電機和旋轉(zhuǎn)變壓器三部分，由圓柱形帶有螺旋槽的泵轉(zhuǎn)子和圓管狀泵殼組成了新型單螺桿泵，單螺桿泵與交流伺服電機集成為一體，電機轉(zhuǎn)子通過傳動蓋帶動泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而控制物料供給的速度與方向，并且旋轉(zhuǎn)速度和方向都是可調(diào)的，同時可以使物料倒吸，以防止在供料結(jié)束時出現(xiàn)物料滴漏；本裝置采用電機直驅(qū)技術(shù)，縮小了體積，減少了功率損失，物料在輸送進程中被單螺桿泵攪動，能實現(xiàn)不同狀態(tài)物體相混輸，通過對交流伺服電機的控制實現(xiàn)噴出壓力和流量的精確控制，具有脈動小和輸送平穩(wěn)，便于調(diào)整與維護等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電機直驅(qū)的單螺桿泵式3D打印頭，用來實現(xiàn)噴涂式3D打印中對粘稠狀物料的均勻連續(xù)供給及控制。

背景技術(shù)

在增材制造技術(shù)中，3D打印技術(shù)已是滿足人類與社會需求的一項關(guān)鍵技術(shù)，3D打印技術(shù)的種類繁多，其中噴涂式3D打印應用廣泛，但是存在的問題也極其明顯，如材料的限定，打印噴頭容易堵塞，加工精度的問題等，這也就說明3D打印噴頭的關(guān)鍵性，3D打印噴頭的設計直接影響著打印出的物件的精度問題，現(xiàn)在的螺桿3D打印噴頭雖能提高打印速度，但是對打印的精度，結(jié)構(gòu)大小以及材料的限制等一直是當前的一個重要的問題，直接影響著送料過程的均勻性和連續(xù)性。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，特提出一種電機直驅(qū)的單螺桿泵式3D打印頭，用來實現(xiàn)噴涂式3D打印技術(shù)在供料時能適應對多種不同狀態(tài)的物料同時輸送，且可以實現(xiàn)反向倒吸，并且具有結(jié)構(gòu)緊湊，打印精度高等特點。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種電機直驅(qū)的單螺桿泵式3D打印頭，用來實現(xiàn)噴涂式3D打印的粘稠狀物料的精準供給及控制。

本實用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種電機直驅(qū)的單螺桿泵式3D打印頭，包括單螺桿泵、交流伺服電機和旋轉(zhuǎn)變壓器三部分；單螺桿泵外套一對軸承安裝在交流伺服電機的電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部；旋轉(zhuǎn)變壓器布置在交流伺服電機一側(cè)；

所述的單螺桿泵包括泵轉(zhuǎn)子3、泵殼4、物料入口12、物料出口1以及噴頭2；單螺桿泵的泵轉(zhuǎn)子3是中間具有等距螺旋槽的圓柱體形狀，而兩端各有一個相互貫通的軸向中心孔和徑向孔；泵轉(zhuǎn)子3一端的軸向中心孔與徑向孔與物料入口12相通，另一端的軸向中心孔和徑向孔與物料出口1相通，物料出口1連接有噴頭2；單螺桿泵的泵轉(zhuǎn)子3的螺旋槽與泵殼4的內(nèi)圓柱孔面之間形成了多個密封腔；泵殼4為圓管狀，泵殼4的內(nèi)圓柱孔與泵轉(zhuǎn)子3的外圓柱面之間具有狹小的縫隙；泵殼4與左端蓋19固定連接，泵殼4的兩端通過軸承支承在電機轉(zhuǎn)子5的中心內(nèi)孔中；泵殼4一側(cè)與傳動蓋15固定連接，并裝有密封圈14；電機轉(zhuǎn)子5一端與傳動蓋15固定連接，傳動蓋15與泵轉(zhuǎn)子3通過花鍵連接，并設置有密封圈14；電機側(cè)蓋8和左端蓋19的外緣部分固定連接著電機殼7，二者的中心孔處通過軸承連接在泵轉(zhuǎn)子3的兩端，二者的外側(cè)裝有外軸承蓋9。

所述的交流伺服電機包括電機轉(zhuǎn)子5、電機定子6、電機殼7、電機側(cè)蓋8、永磁體17、線圈18；電機轉(zhuǎn)子5與電機定子同軸裝配；電機定子包括定子鐵芯6、永磁體17和線圈18，交流伺服電機的定子鐵芯6圓周等間距布置有軸向通槽，永磁體17和線圈18間隔分布在定子鐵芯6的槽中；電機殼7外側(cè)布有散熱翅，電機殼7的內(nèi)部為圓柱孔結(jié)構(gòu)，電機定子固定在電機殼7的內(nèi)孔中。

所述的旋轉(zhuǎn)變壓器安裝在一個外軸承蓋9的外側(cè)，旋轉(zhuǎn)變壓器分為旋變定子10和旋變轉(zhuǎn)子11兩部分；旋變轉(zhuǎn)子11與泵轉(zhuǎn)子3固定連接，旋變定子10固定安裝在外軸承蓋9的外側(cè)凹槽中，旋變定子10與旋變轉(zhuǎn)子11同軸，并端面平齊安裝在端蓋13中。