阅读说明：本技术 一种枪式3d打印机耗材无缝热连接装置 (Seamless hot connecting device of gun type 3D printer consumptive material ) 是由 岳伟平 姬丽康 赵桂清 周晓萍 于 2020-07-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种枪式3D打印机耗材无缝热连接装置,包括加热线圈、传动齿轮、材料丝夹紧装置、单向传动棘轮装置、支架握把和齿条扳机；所述加热线圈位于所述材料丝夹紧装置的下方,所述传动齿轮、材料丝夹紧装置、单向传动棘轮装置分别与所述支架握把相连,所述齿条扳机通过滑槽与所述支架握把相连；所述单向传动棘轮装置分别与所述齿条扳机和传动齿轮啮合,所述传动齿轮与所述材料丝夹紧装置的齿轮部啮合,有效地避免了人工因素的干扰,达到对连接材料丝更加精准的自动定位,能够保证最大程度地达到连接要求,这样不仅大大降低了手动连接的失误,还提高了连接效率和连接质量；并且本装置结构简单,其工作成本也较为低廉。(The invention discloses a seamless thermal connection device for consumable materials of a gun type 3D printer, which comprises a heating coil, a transmission gear, a material wire clamping device, a one-way transmission ratchet wheel device, a bracket grip and a rack trigger, wherein the heating coil is arranged on the heating coil; the heating coil is positioned below the material wire clamping device, the transmission gear, the material wire clamping device and the one-way transmission ratchet wheel device are respectively connected with the support handle, and the rack trigger is connected with the support handle through a sliding chute; the one-way transmission ratchet wheel device is respectively meshed with the rack trigger and the transmission gear, and the transmission gear is meshed with the gear part of the material wire clamping device, so that the interference of manual factors is effectively avoided, more accurate automatic positioning of the connected material wire is achieved, the connection requirement can be met to the maximum extent, the manual connection error is greatly reduced, and the connection efficiency and the connection quality are improved; the device has simple structure and low working cost.)

一种枪式3D打印机耗材无缝热连接装置

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，尤其是一种枪式3D打印机耗材无缝热连接装置。

背景技术

随着科学技术的进步，加工制造业的进一步发展，一种新型的加工制造方式出现了——3D打印。3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

当前的3D打印机按技术类别大致分为以下三种：一、FDM：熔融沉积快速成型，主要材料ABS和PLA。二、SLA：光固化成型，主要材料光敏树脂。三、3DP：三维粉末粘接，主要材料粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

本申请主要涉及熔融沉积快速成型式的3D打印机，它的耗材主要为ABS或PLA材质的材料丝，在熔融沉积快速成型式的3D打印机工作中，通过喷嘴加热材料丝，在驱动辊子的挤压下，将材料丝挤入喷头，喷头沿指定轮廓路径运动，从而在平台上逐层打印出实体，每完成一个面的沉积后，喷头按预定量上升一个层的高度，再继续熔喷沉积，直至完成整个实体的造型。由于熔融沉积快速成型式3D打印机的耗材是材料丝，所以需要将很长一段材料丝缠绕在圆盘上，当一盘材料丝用完或需要更换时，需要手动将原有材料丝退出导向套，换上新材料丝，然后控制进给电机驱动辊子将新材料丝输送至喷头，即可正常打印。但这个换料过程往往会产生间隙，这会直接影响新材料丝继续工作的时候，无法精准的连接到上一盘料的断点处，从而导致新的打印层无法与上一个打印层良好的连接在一起，最后导致实体打印失败。

为了解决上述技术问题，现有技术中采用如下解决方案：当需要更换材料丝时，把新材料丝的首端与被更换材料丝的尾端固定在一条凹槽中，手动对齐两横截面，通过加热的方式使其熔融为一整根，从而从根本上避免了新旧材料丝更换导致连接不紧实而出现断层的问题。但现有3D打印机耗材加热装置存在如下问题：第一：当需要熔融连接不同直径的材料丝时，需要根据材料丝的直径大小快速调节凹槽的直径；第二：连接装置较为简陋，两材料丝多为手动对齐，导致两材料丝的横截面连接不精准，且容易在连接处形成毛刺，影响下一步的打印。

发明内容

本发明针对现有3D打印机耗材热连接装置工作原理不变的条件下，调节熔融材料丝的直径有限和横截面对接不精准，熔融连接时会增加材料丝连接处的毛刺及其它不必要的干扰因素，进而影响所打印模型断层连接处的结合紧实度和整体打印的质量，提供了一种新的具有结构简单、成本较低、能够有效改善材料丝热连接质量、整体打印的造型美观度的枪式3D打印机耗材无缝热连接装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种枪式3D打印机耗材无缝热连接装置，包括加热线圈、传动齿轮、材料丝夹紧装置、单向传动棘轮装置、支架握把和齿条扳机；所述加热线圈位于所述材料丝夹紧装置的下方，所述传动齿轮、材料丝夹紧装置、单向传动棘轮装置分别与所述支架握把相连，所述齿条扳机通过滑槽与所述支架握把相连；所述单向传动棘轮装置分别与所述齿条扳机和传动齿轮啮合，所述传动齿轮与所述材料丝夹紧装置的齿轮部啮合，进而将材料丝沿指定路径推送至加热区域，进行材料丝的热连接工作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述单向传动棘轮装置包括内圈和外圈；所述内圈通过齿轮啮合与所述齿条扳机相连，所述外圈通过齿轮啮合与所述传动齿轮相连。所述单向传动棘轮装置还包括棘爪和弹簧钢片；所述棘爪分布于所述内圈上并通过所述弹簧钢片控制其弹起，当内圈逆时针转动时弹起的棘爪带动外圈旋转。当内圈顺时针旋转时，此时棘爪在斜面上滑动所以不能带动外圈旋转，也就实现了单向传动棘轮装置的单向传动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述齿条扳机还连接设置有复位弹簧，所述复位弹簧能够将所述齿条扳机复位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述材料丝夹紧装置包括压盖、导向槽和导向卡紧装置；所述压盖设置于所述导向卡紧装置的上部，所述导向槽设置于所述导向卡紧装置和齿轮部之间且位于所述压盖的下部；所述齿轮部与所述外圈啮合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导向卡紧装置包括弹簧和导向轮；所述弹簧与所述支架握把相连；所述导向轮通过导向轮支架设置于所述齿轮部相对的位置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述齿轮部和导向轮均设置有凹槽，凹槽将材料丝卡紧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述齿轮部的凹槽处沿圆周设有均布的突起。当材料丝不同直径时，所述导向轮在弹簧的作用下自动压紧材料丝，将两根材料丝自动对齐。

作为上述技术方案的进一步改进，所述枪式3D打印机耗材无缝热连接装置还设置有齿轮罩，所述齿轮罩设置于所述支架握把的上部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明有效地避免了人工因素的干扰，达到对连接材料丝更加精准的自动定位，能够保证最大程度地达到连接要求，这样不仅大大降低了手动连接的失误，还提高了连接效率和连接质量；并且本装置结构简单，其工作成本也较为低廉。

附图说明

图1是本发明的整体外观图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的单向传动棘轮装置的结构示意图；

图5是本发明的单向传动棘轮装置与齿条扳机的连接结构示意图；

图6是本发明的主视图

图7是本发明中图6中A的局部放大图。

附图中：1是加热线圈、2是传动齿轮、3是材料丝夹紧装置、4是单向传动棘轮装置、5是支架握把、6是齿条扳机、7是齿轮罩、31是压盖、32是导向槽、33是弹簧、34是导向轮、35是导向轮支架、36是齿轮部、41是内圈、42是外圈、43是棘爪、44是弹簧钢片、61是复位弹簧。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-7所示，一种枪式3D打印机耗材无缝热连接装置，包括加热线圈1、传动齿轮2、材料丝夹紧装置3、单向传动棘轮装置4、支架握把5和齿条扳机6；所述加热线圈1位于所述材料丝夹紧装置3的下方，所述传动齿轮2、材料丝夹紧装置3、单向传动棘轮装置4分别与所述支架握把5相连，所述齿条扳机6通过滑槽与所述支架握把5相连；所述单向传动棘轮装置4分别与所述齿条扳机6和传动齿轮2啮合，所述传动齿轮2与所述材料丝夹紧装置3的齿轮部36啮合，进而将材料丝沿指定路径推送至加热区域，既可以进行材料丝的热连接工作。在上述实施例中，所述传动齿轮2、单向传动棘轮装置4通过轴与支架握把5相连，所述材料丝夹紧装置3通过轴或弹簧与支架握把5相连。

参见图4和5所示，所述单向传动棘轮装置4包括内圈41和外圈42；所述内圈41通过齿轮啮合与所述齿条扳机6相连，所述外圈42通过齿轮啮合与所述传动齿轮2相连。

所述单向传动棘轮装置4还包括棘爪43和弹簧钢片44；所述棘爪43分布于所述内圈41上并通过所述弹簧钢片44控制其弹起，在上述实施例中，所述棘爪设置有三个，三个棘爪分别由所述弹簧钢片保持始终弹起；在使用时，当内圈41逆时针转动时弹起的棘爪43带动外圈42旋转。当内圈41顺时针旋转时，此时棘爪在斜面上滑动所以不能带动外圈42旋转，也就实现了单向传动棘轮装置的单向传动。参见图2和3所示，所述齿条扳机6还连接设置有复位弹簧61，所述复位弹簧61能够将所述齿条扳机6复位。当齿条扳机6向右运动时，外圈42正常运动，当齿条扳机6在复位弹簧61的作用下向左运动时，外圈42不运动。

参见图1和2所示，所述材料丝夹紧装置3包括压盖31、导向槽32和导向卡紧装置；所述压盖31设置于所述导向卡紧装置的上部，所述导向槽32设置于所述导向卡紧装置和齿轮部之间且位于所述压盖31的下部；所述齿轮部与所述外圈42啮合。

所述导向卡紧装置包括弹簧33和导向轮34；所述弹簧33与所述支架握把5相连；所述导向轮34通过导向轮支架35设置于所述齿轮部36相对的位置。

在上述实施例中，所述齿轮部和导向轮均设置有凹槽，凹槽将材料丝卡紧。

所述齿轮部的凹槽处沿圆周设有均布的突起。所述齿轮部包括齿轮一和齿轮二。在使用时，当材料丝不同直径时，所述导向轮34在弹簧33的作用下自动压紧材料丝，将两根材料丝自动对齐。

参见图1所示，所述枪式3D打印机耗材无缝热连接装置还设置有齿轮罩7，所述齿轮罩7设置于所述支架握把5的上部。

本枪式3D打印机耗材无缝热连接装置具体工作时，首先将压盖31向上旋转打开，将两根材料丝分别从导向槽32的两端***，当材料丝移动到导向轮34与齿轮部之间时，在弹簧33的作用下，导向轮34会将材料丝紧紧地夹在与齿轮部36之间，导向轮34与齿轮部36设有的凹槽将材料丝卡紧，内圈41的下端设有齿轮，扣动齿条扳机6向右移动，齿条与内圈41相啮合，分别带动外圈42做逆时针、顺时针运动，外圈42分别和传动齿轮2、齿轮部相啮合，最终，齿轮部36分别做逆时针、顺时针运动，齿轮部36的凹槽处沿圆周设有均布的突起，在转动的同时带动材料丝向加热线圈1运动，当齿条扳机6向右运动至最大行程时，松开齿条扳机6，在复位弹簧61的作用下，齿条扳机6会自动向左运动至初始位置，此时外圈42不运动。再次扣动齿条扳机6向右运动，齿轮部36继续带动材料丝向加热线圈1移动，直至两材料丝相接触，此时，将压盖31向下旋转压紧材料丝，加热线圈1通电工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。