一种3D打印机丝料传输机构的制作方法

本实用新型属于3d打印机领域，具体涉及一种3d打印机丝料传输机构。

背景技术：

fdm(熔融沉积)3d打印机通过高温加热打印喷头使丝料熔化并沉积至打印平台，熔化丝料接触打印平台时受冷迅速凝结，打印喷头沿着设定好的打印路径将丝料层层沉积到打印平台上，从而构造具有三维结构的模型。

大型fdm3d打印机的丝料盒安装在3d打印机的底部，打印机喷头安装在3d打印机的顶部，丝料需要电机带动层层打印到打印平台上。通常电机安装在打印机喷头内，但是由于大型fdm3d打印机体积较大，丝料从丝料盒到打印机喷头距离较远，丝料在管道内收到的阻力较大，一个电机可能无法拉动丝料。此时就需要在3d打印机的底部设置第二个电机提供推力，从而拉动丝料。

但是3d打印机内设置两个电机拉动丝料会碰到以下问题：两个电机必须同步运作，若两个电机运作不同步，会造成丝料出丝出现问题，导致打印不稳定，甚至可能造成打印失败。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种3d打印机丝料传输机构，在丝料推送装置和丝料拉动装置之间设置了一个丝料缓冲部件，丝料推送装置间隙提供推力，丝料拉动装置连续提供拉力，丝料推送装置和丝料拉动装置无需同步运作就能持续出丝，提高打印质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种3d打印机丝料传输机构，包括丝料盒和喷嘴，丝料盒中放置有用于给喷嘴供丝的丝料，丝料通过动力系统传输到喷嘴，其特征在于：动力系统包括接近丝料盒一端的丝料推送装置、接近喷嘴一端的丝料拉动装置和设置在丝料推送装置和丝料拉动装置中间的丝料缓冲装置。丝料推送装置将一段丝料推送至丝料缓冲装置后停止运作，丝料拉动装置持续运作拉动丝料，当丝料缓冲装置内的丝料绷紧时，丝料推送装置继续推送一段丝料至丝料缓冲装置。丝料缓冲装置的设置使丝料推送装置和丝料拉动装置无需同步运作就能持续出丝，提高打印质量。

进一步，丝料缓冲装置包括进丝口，缓冲通道和出丝口，缓冲通道内设置有传感器，传感器用来感应丝料的状态。丝料从进丝口进入缓冲通道后从出丝口伸出，传感器感应到丝料状态不同后传递信息至主板，主板控制丝料推送装置的间隙运作，当丝料绷紧时推送一段丝料至丝料缓冲装置内。

进一步，传感器包括触发部和传感部，触发部用于感受丝料绷紧或者松弛的状态，传感部用于接收触发部的状态。传感部感应到触发部的状态变化从而传递信息至主板。

进一步，触发部具有第一状态和第二状态，丝料从松弛到绷紧时，触发部从第一状态变为第二状态，丝料从绷紧到松弛时，触发部从第二状态变为第一在第一状态下，丝料推送装置送丝，丝料拉动装置停止工作，在第二状态下，丝料拉动装置拉丝，丝料推送装置停止工作。丝料的不同状态改变了触发部的状态，传感部感应到触发部的变化后传递信息主板，主板控制丝料推送装置的运作，从而使丝料绷紧时丝料推送装置输送一段丝料至丝料缓冲装置内。

进一步，触发部和传感部安装在底板上，触发部为偏心结构，偏心结构在底板上旋转，偏心结构的一端与传感部接触，偏心结构的另一端与缓冲通道接触，传感部为光电传感器，光电传感器设有上感应头和下感应头，转盘设有转盘开口，转盘开口位于上感应头和下感应头之间。当转盘在偏心轮的重力作用下处于原位时，转盘开口位于上感应头和下感应头之间，上感应头和下感应头之间的光线穿过转盘开口；当丝料带动转盘向上转动时，转盘旋转挡住了上感应头和下感应头之间的光线，光电传感器检测到光线被截，从而传递信号至主板。丝料在缓冲通道内从松弛到绷紧，绷紧的丝料触碰到偏心结构，偏心结构向上旋转，光电传感器检测到偏心结构的转动，传感器传递信号至主板，主板提供信号至丝料推送装置，丝料推送装置继续向上推动一段丝料，丝料从缓冲通道的外侧移动到内侧，偏心结构向下回落，光电传感器检测到偏心结构转动，传递信号至主板，主板再提供信号至丝料推送装置，丝料推送装置停止运作，再重复上述动作。

进一步，缓冲通道呈月牙状，缓冲通道设有外圈和内圈，内圈设有内圈开口，偏心结构包括转盘、偏心轮和转轴，转轴贯穿转盘和偏心轮，转盘的一端接触传感器，转盘的另一端封住内圈开口。当丝料持续被丝料拉动装置拉动时，丝料向着内圈移动，并带动转盘绕着转轴向上转动；当丝料被丝料推送装置推动时，丝料向着外圈移动，此时转盘在偏心轮的重力作用下回落并封住内圈开口。传感器可感应到转盘的转动，并传递信号至主板。偏心结构可以使传感器准确感应到丝料在缓冲通道内的情况，从而使主板启动或关闭丝料推送装置。

进一步，转盘封住内圈开口的一端设有凸起部，底板设有第一限位块，第一限位块的顶部与凸起部的底部相匹配，凸起部的外围为圆弧状，底板设有第二限位块，第二限位块与凸起部的顶部相抵。第一限位块与凸起部相抵，使转盘在处于原位时能封住内圈开口。转盘转动时凸起部的外围与第二限位块相抵，进一步限制了转盘转动时的位置。

进一步，进丝口处设有进料管，进料管设有进料管压板和进料管限位块，出丝口设有出料管，出料管设有出料管压板和出料管限位块，出料管限位块和进料管限位块均设有料孔，出料管压板和进料管压板均设有压槽。丝料从进料管进入缓冲通道后从上方的出料管伸出，进料管和出料管保护丝料并且防止丝料与电线缠绕。进料管和出料管可拆卸，进料管穿过料孔进入进料管限位块，进料管压板通过压槽压紧进料管。出料管限位块和出料管压板对出料管的作用同理。

进一步，丝料推送装置固定有透明盖板。透明盖板的设置可以使工作人员观察到丝料缓冲部件的工作情况，若丝料缓冲部件发生问题可及时修理。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型在丝料推送装置和丝料拉动装置之间设置了一个丝料缓冲部件，丝料缓冲部件中的偏心结构的由于丝料的移动而转动并触发传感器，使丝料推送装置间隙提供推力，丝料拉动装置连续提供拉力，丝料推送装置和丝料拉动装置无需同步运作就能持续出丝，提高打印质量，增强打印喷头出丝的稳定性。具体有益效果为：

1、丝料推送装置和丝料拉动装置可独立驱动，无需考虑丝料推送装置和丝料拉动装置的同步。

2、传感器优选光电传感器，光电传感器使用寿命与本身零件的寿命有关，所以使用寿命较长。而机械传感器由于本身的弹簧结构容易发生损坏，寿命较短。

3、偏心结构可以使传感器准确感应到丝料在缓冲通道内的情况，从而使主板启动或关闭丝料推送装置。

4、进料管和出料管可拆卸，进料管和出料管保护丝料并且防止丝料与电线缠绕。

5、透明盖板的设置可以使工作人员观察到丝料缓冲部件的工作情况，若丝料缓冲部件发生问题可及时修理。

6、第一限位块与凸起部相抵，使转盘在处于原位时能封住内圈开口。转盘转动时凸起部的外围与第二限位块相抵，进一步限制了转盘转动时的位置。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型中丝料被丝料推送装置送入丝料缓冲部件时丝料缓冲部件的结构示意图；

图2为本实用新型中丝料被丝料拉动装置拉出丝料缓冲部件时丝料缓冲部件的结构示意图；

图3为本实用新型中偏心结构的结构示意图；

图4为本实用新型中底板的结构示意图；

图5为本实用新型中一种3d打印机丝料传输机构的结构示意图。

图中，2-丝料缓冲部件；3-丝料推送装置；4-打印机喷头；5-底板；6-缓冲通道；601-外圈；602-内圈；603-内圈开口；7-光电传感器；701-上感应头；8-转盘；801-转盘开口；802-凸起部；9-偏心轮；10-转轴；11-丝料；12-第一限位块；13-第二限位块；14-进料管；15-出料管；16-进料管压板；17-进料管限位块；18-出料管压板；19-出料管限位块；20-料孔；21-压槽；22-透明盖板；23-丝料盒；24-丝料管。

具体实施方式

如图1至图5所示的一种3d打印机丝料传输机构，包括丝料推送装置3、丝料拉动装置(图中未画出)、主板(图中未画出)和丝料缓冲装置2。丝料推送装置3、丝料缓冲装置2和丝料拉动装置之间连有丝料管24，丝料11沿着丝料管24内运动。丝料推送装置3安装在丝料盒23外，丝料拉动装置安装在打印机喷头4内，丝料盒23在打印机本体5的底部，打印机喷头4在打印机本体5的顶部。丝料缓冲装置2包括底板5，底板5设有进丝口、缓冲通道6、出丝口、偏心结构和光电传感器7。缓冲通道6呈月牙状，缓冲通道6设有外圈601和内圈602，内圈602设有内圈开口603。偏心结构包括转盘8、偏心轮9和转轴10，转轴10贯穿转盘8和偏心轮9，转盘8的一端接触光电传感器7，转盘8的另一端封住内圈开口603。偏心结构可以使光电传感器7准确感应到丝料11在缓冲通道6内的情况，从而使主板启动或关闭丝料推送装置3。丝料拉动装置拉丝料11时，转盘8转动的方向与丝料11移动的方向一致，避免丝料11与转盘8之间阻力过大而导致丝料拉动装置无法拉动丝料11。

光电传感器7设有上感应头701和下感应头(图中未画出)，转盘8设有转盘开口801，转盘开口801位于上感应头701和下感应头之间。转盘8封住内圈开口603的一端设有凸起部802，底板5设有第一限位块12，第一限位块12的顶部与凸起部802的底部相匹配。第一限位块12与凸起部802相抵，使转盘8在处于原位时能封住内圈开口603。凸起部802的外围为圆弧状，底板5设有第二限位块13，第二限位块13与凸起部802的顶部相抵。转盘8转动时凸起部802的外围与第二限位块13相抵，进一步限制了转盘8转动时的位置。

进丝口处设有进料管14，出丝口处设有出料管15，进料管14、出料管15与缓冲通道6相连通。丝料11从进料管14进入缓冲通道6后从上方的出料管15伸出，进料管14和出料管15保护丝料11并且防止丝料11与电线缠绕。底板5的尾部设有进料管压板16和进料管限位块17，底板5的顶部设有出料管压板18和出料管限位块19，出料管限位块19和进料管限位块17均设有料孔20，出料管压板18和进料管压板16均设有压槽21。进料管14和出料管15可拆卸，进料管14穿过料孔20进入进料管限位块17，进料管压板16通过压槽21压紧进料管14。出料管限位块19和出料管压板18对出料管15的作用同理。丝料推送装置3固定有透明盖板22。透明盖板22的设置可以使工作人员观察到丝料11缓冲装置2的工作情况，若丝料11缓冲装置2发生问题可及时修理。

3d打印机工作前，丝料11从丝料盒23内进入进料管14，丝料11沿着缓冲通道6的外圈601再从底板5顶部的丝料11管伸出，丝料11放入打印机喷头4。当转盘8在偏心轮9的重力作用下处于原位时，转盘开口801位于上感应头701和下感应头之间，上感应头701和下感应头之间的光线穿过转盘开口801，丝料推送装置3停止运作。3d打印机工作时，打印喷头内的丝料拉动装置持续运作拉动丝料11。丝料11从缓冲通道6的外圈601移动到内圈602，丝料11触碰到转盘8，并带动转盘8向上旋转；当丝料11带动转盘8向上转动时，转盘8旋转挡住了上感应头701和下感应头之间的光线，光电传感器7检测到光线被截，从而传递信号至主板，主板传递电流至丝料推送装置3，丝料推送装置3开始向上推动一段丝料11。丝料11从缓冲通道6的内圈602移动到缓冲通道6的外圈601，转盘8在偏心轮9的中力作用下回落。此时光电传感器7的上感应头701和下感应头之间的光线穿过转盘开口801，光电传感器7传递信息至主板，主板停止传递电流至丝料推送装置3，丝料推送装置3停止运作。整个过程无需丝料推送装置3和丝料拉动装置同步运转，丝料推送装置3间隙提供推力，丝料拉动装置连续提供拉力，增强打印过程中出丝的稳定性。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。