阅读说明：本技术 一种可不间断打印的3d打印机自动换料装置 (Automatic device that reloads of 3D printer that can incessant print ) 是由 范涛 贺琦 周保根 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：一种可不间断打印的3D打印机自动换料装置,包括主安装座,所述主安装座上面分别安装有挤出电机、伸缩电机、连接卡套,所述挤出电机上面安装有主动挤出轮,所述伸缩电机上面安装有被动摩擦轮、牵引臂,所述连接卡套上端和下端分别安装有耗材导向管和耗材输送管,所述主安装座底部开设有腰形长槽孔,所述连接卡套安装在所述主安装座底部的腰形长槽孔内,在控制单元的作用下,所述伸缩电机可以带动安装在电机轴上面的所述牵引臂和所述被动摩擦轮,沿所述伸缩电机的轴线方向前后反复运动。与现有技术相比,本发明在耗材用尽时,可以实现不间断打印前提下的自动换料,即减轻了操作人员的劳动强度,又保证了打印成功率和打印质量。(The utility model provides an automatic device that reloads of 3D printer that can incessantly print, includes the main mount pad, install extrusion motor, flexible motor, connecting ferrule respectively above the main mount pad, install the initiative above the extrusion motor and extrude the wheel, install passive friction pulley, draft arm above the flexible motor, consumptive material stand pipe and consumptive material conveyer pipe are installed respectively to connecting ferrule upper end and lower extreme, waist shape slotted hole has been seted up to main mount pad bottom, connecting ferrule installs the waist shape slotted hole of main mount pad bottom is downthehole, under the effect of the control unit, flexible motor can drive and install above the motor shaft draft arm with passive friction pulley follows the axis direction front and back repetitive motion of flexible motor. Compared with the prior art, the automatic material changing device can realize automatic material changing under the premise of continuous printing when consumable materials are used up, not only reduces the labor intensity of operators, but also ensures the printing success rate and the printing quality.)

一种可不间断打印的3D打印机自动换料装置

技术领域

本发明涉及3D打印快速成型技术领域，尤其涉及一种可不间断打印的3D打印机自动换料装置。

背景技术

随着3D打印技术的成熟和发展，3D打印机应用场合也越来越广。当前市场上普及度最高的是基于熔融沉积成型（FDM）工艺的3D打印机。该种类型打印机是利用高温将线状的耗材融化，再通过喷头按照预定轨迹挤出，最后冷却固化成型。基于FDM工艺的3D打印机所用到的耗材一般是卷装缠绕的料盘，单卷重量多以1kg为主，当耗材快用尽时客户需要提前手动更换新料盘。操作者使用过程中，经常会碰到由于未及时更换料盘，导致耗材用尽后机器空打，模型报废；或者由于中途停机换料，导致模型在换料位置出现明显的拼接痕迹，从而影响模型外观质量和强度等问题。针对这情况，很多专利也提出了各种解决方案，但这些方法要么结构过于繁琐复杂，要么就是在执行自动换料过程中，机器需要暂停打印，先通过挤出机反向旋转，把耗材导管中残留的一段耗材退出来后，才能把新的耗材导入，因此不能实现真正以上的不间断打印自动换料。

发明内容

鉴于上述状况，本发明提出一种可不间断打印的3D打印机自动换料装置，旨在实现耗材用尽后的自动监测换料，而且换料过程中，备用耗材能够直接对接到耗材导管内部残留耗材的后面，持续为打印喷头进丝送料，从而达到整个过程中打印机可不间断打印的效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种可不间断打印的3D打印机自动换料装置，包括主安装座，所述主安装座上面分别安装有挤出电机、伸缩电机、连接卡套，所述挤出电机上面安装有主动挤出轮，所述伸缩电机上面安装有被动摩擦轮、牵引臂，所述连接卡套上端和下端分别安装有耗材导向管和耗材输送管，所述主安装座底部开设有腰形长槽孔，所述连接卡套安装在所述主安装座底部的腰形长槽孔内，在控制单元的作用下，所述伸缩电机可以带动所述牵引臂和所述被动摩擦轮沿所述伸缩电机的轴线方向前后反复运动。

优选的，所述主动挤出轮固连在所述挤出电机的输出轴上，可以同电机轴同步转动，且所述主动挤出轮上均匀分布有主凹槽、副凹槽。

优选的，所述被动摩擦在轴线方向上固定在所述伸缩电机的输出轴上，在周向方向上可以绕所述伸缩电机的轴线自由转动，所述被动摩擦轮内安装有用于监测被动摩擦轮自身转速的传感器，所述被动摩擦轮外表设计有用于增加耗材摩擦力的齿状结构，所述齿状结构在两端留有导向用的斜角。

优选的，所述牵引臂一端固连在所述伸缩电机的输出轴上，另一端与所述耗材导向管固连在一起。

优选的，所述耗材导向管上端设计成可以导向的喇叭口状，以方便耗材进入。

优选的，所述耗材导向管和所述耗材输送管分别插在所述连接卡套的上下两端，所述耗材导向管和所述耗材输送管的轴线重合。

本发明的有益效果在于，通过本发明的使用，打印机在工作过程中，利用特制的被动摩擦轮可以自动监测耗材使用情况，在耗材用尽时自动切换为备用料卷进行打印，并且在切换过程中，不需要3D打印机停机等待，也不需要将喷头中剩余的耗材反向回抽出来，从而实现真正的不间断自动换料，即减轻了操作人员的劳动强度，又保证了打印成功率和打印质量。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明主凹槽耗材工作时结构示意图。

图2为本发明主凹槽耗材工作时的剖面示意图。

图3为本发明副凹槽耗材工作时结构示意图。

图4为本发明副凹槽耗材工作时的剖面示意图。

附图标记说明。

1-主安装座；2-挤出电机；3-伸缩电机；4-连接卡套；5-主动挤出轮；6-被动摩擦轮；7-牵引臂；101-腰形长槽孔；401-耗材导向管；402-耗材输送管；501-主凹槽；502-副凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图所示，一种可不间断打印的3D打印机自动换料装置，包括主安装座1，所述主安装座上面分别安装有挤出电机2、伸缩电机3、连接卡套4，所述挤出电机2上面安装有主动挤出轮5，所述伸缩电机上面安装有被动摩擦轮6、牵引臂7，所述连接卡套4上端和下端分别安装有耗材导向管401和耗材输送管402，所述主安装座底部开设有腰形长槽孔101，所述连接卡套4安装在所述主安装座1底部的腰形长槽孔101内，在控制信号的作用下，所述伸缩电机3可以带动所述牵引臂7和所述被动摩擦轮6，沿所述伸缩电机3的轴线方向前后反复运动。

优选的，所述主动挤出轮5固连在所述挤出电机2的输出轴上，可以同电机轴同步转动，且所述主动挤出轮2上均匀分布有主凹槽501、副凹槽502。

优选的，所述被动摩擦轮6在轴线方向上固定在所述伸缩电机3的输出轴上，在周向方向上可以绕所述伸缩电机3的轴线自由转动，所述被动摩擦轮6内安装有用于监测被动摩擦轮6自身转速的传感器，所述被动摩擦轮6外表设计有用于增加耗材摩擦力的齿状结构，所述齿状结构在两端留有导向用的斜角。

优选的，所述牵引臂7一端固连在所述伸缩电机3的电机轴上，另一端与所述耗材导向管401固连在一起。

优选的，所述耗材导向管401上端设计成可以导向的喇叭口状，以方便耗材进入。

优选的，所述耗材导向管401和所述耗材输送管402分别插在所述连接卡套4的上下两端，所述耗材导向管401和所述耗材输送管402的轴线重合。

本发明的实施例在工作时，主动挤出轮的主、副凹槽内都预先装入打印耗材，假定首先使用主凹槽内的耗材进行打印，则此时伸缩电机处于伸长状态下，被动摩擦轮处于与主凹槽相配合的位置，通过主凹槽和被动摩擦轮的共同作用，将主凹槽内的耗材向下输送，经过耗材导向管、耗材输送管，最终到达喷头打印位置；当主凹槽内的耗材用尽时，被动摩擦轮内部的传感器检测到被动摩擦轮停止转动后，控制单元发出动作指令，伸缩电机由伸长状态瞬间切换成收缩状态，并带动伸缩电机轴上面安装的被动摩擦轮和牵引臂同步移动（牵引臂又带动耗材导向管及与耗材导向管相连的连接卡槽、耗材输送管一起，沿着主安装座上的腰形长槽孔移动），被动摩擦轮切换到与主动挤出轮上副凹槽相配合的位置，在副凹槽和被动摩擦轮的共同作用下，使副凹槽内预装的耗材向下运动，自动对接到之前已耗尽的主凹槽耗材末端，持续为打印喷头进丝供给。在这一过程中3D打印机一直保持着正常不间断的打印状态，不用停机等待，也不用让挤出电机反转、退料。

本发明的实施例结构简单，设计合理，当耗材用尽时可以自动检测，并且在无需停机等待或手动操作的前提下，自动切换成新的耗材，即减轻了操作人员的劳动强度，又保证了模型打印成功率和打印质量。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。