技术领域本发明涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种具有物料预热功能的3D打印机送料机构。
背景技术：
3D打印是快速成型技术的一种，通过3D打印机的控制器读取数字模型文件，将粉末状金属或塑料等具有可粘性的物料通过送料机构送入打印喷头，通过打印喷头挤出物料并在打印平台上逐层叠加使物料成型。现有的3D打印机在使用线性物料进行制品加工时，通常只采用支撑组件和送料组件构成送料机构，将打印物料传送至喷头处进行加热、软化和挤出。当线性物料具有较大形变时，在支撑组件处不易产生较大的形状改变量以校正物料的形变，在送料组件处易受到较大的送料阻力，致使物料在送料过程中发生打滑或折断，降低打印机的送料精度，影响制品的加工精度，造成不必要的物料浪费。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种具有物料预热功能的3D打印机送料机构。本发明的目的是使物料在进入送料组件之前充分的降低形变量，减小物料在送料组件中受到的阻力，降低物料打滑或折断的可能性，提高打印机的送料精度，从而提高制品的打印精度。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有物料预热功能的3D打印机送料机构，包括用于预热待加工物料的预热组件，用于传送待加工物料的送料组件，预热组件和送料组件固定在背板上；所述预热组件包括预热导向座、加热器、温度传感器和预热导向杆，预热导向座固定在背板上，预热导向座的下侧设置有预热导向座入料口，预热导向座的上侧竖直固定设置预热导向杆，预热导向杆沿其轴向设置有用于容纳待加工物料的送丝通孔，预热导向座入料口和送丝通孔相连通，所述加热器和温度传感器嵌入设置在预热导向座内；所述送料组件包括一送料盒，送料盒固定在背板上，送料盒设置有送料盒入料口和送料盒出料口；送料盒的空腔设置有送料齿轮、第一送料调节块、调节弹簧、第二送料调节块和送料滚轮，所述送料齿轮与一送料电机的输出轴连接，第一送料调节块通过螺丝设置在送料盒内部，第一送料调节块的底端与调节弹簧的一端连接，调节弹簧的另一端与第二送料调节块的一端连接，第二送料调节块的中部通过销轴与送料盒内壁铰接，第二送料调节块的另一端通过立柱与送料滚轮连接；送料盒入料口与预热组件的预热导向杆出料口连通；待加工物料通过预热导向杆出料口后进入送料组件的送料盒入料口，并被加持在送料齿轮和送料滚轮之间，送料齿轮为主动轮，送料滚轮为从动轮，被夹持在送料齿轮和送料滚轮之间的待加工物料受到压力作用，沿着主动轮即送料齿轮的运动方向的切线方向传输至送料盒出料口。在上述技术方案中，背板上还固定设置有用于支撑待加工物料的支撑组件，支撑组件包括物料架和导料架，物料架为圆筒形，物料架的一端固定在背板上，导料架固定在物料架的另一端；导料架上设置有容纳待加工物料的凹槽。在上述技术方案中，送料电机固定在背板的背面，送料电机的输出轴穿过背板与送料盒内部的送料齿轮相连。在上述技术方案中，送料盒设置有安装蘑菇头螺丝的卧孔，蘑菇头螺丝安装在卧孔中，蘑菇头螺丝的底端连接第一送料调节块。在上述技术方案中，在送料盒出料口还设置有管节夹和夹片，管节夹通过夹片固定在送料盒上，并与送料盒出料口连通，管节夹用于固定送料管，使待加工物料在送料管中继续传送，直至到达喷头处。在上述技术方案中，加热器一端通过加热器顶丝孔和加热器线缆孔固定在预热导向座上，另一端通过接线端子连接到3D打印机控制器；温度传感器一端通过传感器顶丝孔和传感器线缆孔固定在预热导向座上，另一端通过接线端子连接到3D打印机控制器；温度传感器检测预热导向座内腔的温度，为3D打印机控制器提供反馈信号，3D打印机控制器根据反馈信号控制加热器的加热温度。在上述技术方案中，在预热导向座上还设置有预热导向座滚轮，预热导向座滚轮的外圆周上设置有一圈用于容纳待加工物料的凹槽，以防止待加工物料在预热导向座入料口处发生磨损或折断，以及防止待加工物料在传输过程中左右摆动。所述送料机构的预热功能和送料功能由3D打印机的控制器实现，具体控制方法如下：当3D打印机控制器解析到传送物料或退出物料的命令时，先控制加热器加热预热导向座，并实时读取温度传感器的温度，判断预热导向座是否加热到预设温度，当预热导向座加热到预设温度后启动送料电机；在送料电机运转的同时控制加热器使预热导向座的温度维持在预设温度；在送料电机停止运转后，停止对预热导向座加热，使预热导向座自行降温。所述送料组件对待加工物料加持压力的调节方法：蘑菇头螺丝向下拧紧时使第一送料调节块向下挤压调节弹簧，调节弹簧继续向下挤压第二送料调节块右端，第二送料调节块右端受到向下挤压时左端会上升，使安装在第二送料调节块上端的送料滚轮相应的向右移动，减小与送料齿轮之间的间隔，使待加工物料受到的压力增加；相应的将蘑菇头螺丝向上拧松时，蘑菇头螺丝减小对第一送料调节块的压力，使得第一送料调节块向上减小对调节弹簧的挤压，调节弹簧相应的减小对第二送料调节块的挤压，使第二送料调节块的右端上升，安装在第二送料调节块上端的送料滚轮相应的向左移动，增大与送料齿轮之间的间隔，使待加工物料受到的压力减小。本发明的优点和有益效果为：本发明的3D打印机的送料机构使物料在进入送料组件之前充分的降低了形变量，减小了物料在送料组件中受到的阻力，降低了物料打滑或折断的可能性，提高了打印机的送料精度，从而提高了制品的打印精度。附图说明图1为本发明的实施例中一种具有物料预热功能的3D打印机送料机构的整体结构示意图；图2为预热组件的剖视图；图3为送料组件的剖视图。其中：00、背板；10、物料架；11、导料架；20、预热导向座；200、预热导向座通孔；201、预热导向座滚轮通孔；202、加热器顶丝孔；203、传感器顶丝孔；204、预热导向座滚轮；205、加热器线缆孔；206、传感器线缆孔；207、预热导向座入料口；21、加热器；22、温度传感器；23、预热导向杆；230、送丝通孔；231、预热导向杆出料口；30、送料盒；300、送料盒通孔；301、蘑菇头螺丝；302、第一送料调节块；303、调节弹簧；304、第二送料调节块；3041为立柱；3042为销轴；305、送料滚轮；306、管节夹；307、夹片；308、送料盒入料口；309、送料盒出料口；31、送料齿轮；32、送料电机；40、待加工物料。具体实施方式下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细的说明。图1所示为本发明的实施例中一种具有物料预热功能的3D打印机送料机构的整体结构示意图，包括用于支撑待加工物料40的支撑组件，用于预热待加工物料40的预热组件，用于传送待加工物料40的送料组件，用于固定支撑组件、预热组件和送料组件的背板00。所述支撑组件包括物料架10和导料架11，物料架10为圆筒形，物料架10的一端固定在背板00上，导料架11固定在物料架10的另一端。一般待加工物料40为线性物料，将此线性物料缠绕在物料盘上，将物料盘固定在物料架10上，从物料盘上逆时针引出待加工物料40，并将待加工物料40自上而下绕过导料架11。为了更好的固定待加工物料40的运动轨迹，导料架11上设置有容纳待加工物料40的凹槽。图2为预热组件的剖视图，所述预热组件包括预热导向座20、加热器21、温度传感器22和预热导向杆23，预热导向座20通过预热导向座通孔200固定在背板00上，预热导向座20的下侧设置有预热导向座入料口207，预热导向座20的上侧竖直固定设置预热导向杆23，预热导向杆23设置有用于容纳待加工物料40的送丝通孔230(送丝通孔230的孔径大于待加工物料40的直径)，预热导向座入料口207和送丝通孔230相连通，预热导向杆23的顶端为预热导向杆出料口231，待加工物料40通过预热导向座入料口207进入预热组件，并在预热导向座20中进行预热，然后进入预热导向杆23的送丝通孔230中并从预热导向杆出料口231排出；所述预热导向座20选用具有良好导热性的材料，本实施例选用铝制材料，所述预热导向杆23选用具有良好导热性和散热性的材料，本实施例选用铝制材料；对预热导向座20的加热通过3D打印机控制器控制加热器21和温度传感器22实现(温度传感器22检测预热导向座20内腔的温度，为控制器提供反馈信号，控制器根据反馈信号控制加热器21的加热温度)，其中，加热器21一端通过加热器顶丝孔202和加热器线缆孔205固定在预热导向座20上，另一端通过接线端子连接到3D打印机控制器，温度传感器22一端通过传感器顶丝孔203和传感器线缆孔206固定在预热导向座20上，另一端通过接线端子连接到3D打印机控制器。为防止待加工物料40在预热导向座入料口207处发生磨损或折断，将待加工物料40通过预热导向座滚轮204后再向上进行传输和预热。预热导向座滚轮204通过预热导向座滚轮通孔201固定在预热导向座20上；为防止待加工物料40在传输过程中左右摆动，在预热导向座滚轮204的外圆周上设置有一圈用于容纳待加工物料40的凹槽。图3为送料组件的剖视图，所述送料组件包括一方形送料盒30，送料盒30通过送料盒通孔300固定在背板00上(送料盒通孔300设置在送料盒30的四个角处)；送料盒30的上下两侧对称设置有与送料盒30空腔相连通的送料盒入料口308和送料盒出料口309；送料盒30的空腔设置有送料齿轮31、第一送料调节块302、调节弹簧303、第二送料调节块304和送料滚轮305，所述送料齿轮31通过顶丝与一送料电机32的输出轴固定连接(送料电机32固定在背板00的背面，送料电机32的输出轴穿过背板与送料盒30内部的送料齿轮31相连)，第一送料调节块302通过蘑菇头螺丝301设置在送料盒30内部(送料盒30设置有安装蘑菇头螺丝301的卧孔，蘑菇头螺丝301安装在卧孔中，蘑菇头螺丝301的底端连接第一送料调节块302)，第一送料调节块302的底端与调节弹簧303的一端连接，调节弹簧303的另一端与第二送料调节块304的一端连接，第二送料调节块304的中部通过销轴3042与送料盒30内壁铰接，第二送料调节块304的另一端通过立柱3041与送料滚轮305连接(即，立柱3041的底端与第二送料调节块304固定连接，送料滚轮305可旋转的固定在立柱3041的顶端)；送料盒入料口308与预热组件的预热导向杆出料口231连通，待加工物料40通过预热导向杆出料口231后进入送料组件的送料盒入料口308，并被加持在送料齿轮31和送料滚轮305之间，送料齿轮31为主动轮，送料滚轮305为从动轮，被夹持在送料齿轮31和送料滚轮305之间的待加工物料40受到压力作用，沿着主动轮即送料齿轮31的运动方向的切线方向传输至送料盒出料口309；在送料盒出料口309还设置有管节夹306和夹片307，管节夹306通过夹片307固定在送料盒30上，并与送料盒出料口309连通，管节夹306用于固定送料管，使待加工物料40在送料管中继续传送，直至到达喷头处，送料速度的改变通过3D打印机控制器控制送料电机32实现。待加工物料40在送料齿轮31和送料滚轮305之间所受压力大小可以通过蘑菇头螺丝301进行手动调节，调节方法为：当蘑菇头螺丝301向下拧紧时使第一送料调节块302向下挤压调节弹簧303，调节弹簧303继续向下挤压第二送料调节块304右端，第二送料调节块304右端受到向下挤压时左端会上升，使安装在第二送料调节块304上端的送料滚轮305相应的向右移动，减小与送料齿轮31之间的间隔，使待加工物料40受到的压力增加；相应的将蘑菇头螺丝301向上拧松时，蘑菇头螺丝301减小对第一送料调节块302的压力，使得第一送料调节块302向上减小对调节弹簧303的挤压，调节弹簧303相应的减小对第二送料调节块304的挤压，使第二送料调节块304的右端上升，安装在第二送料调节块304上端的送料滚轮305相应的向左移动，增大与送料齿轮31之间的间隔，使待加工物料40受到的压力减小。为了实现物料的预热功能，需通过3D打印机控制器对预热组件和送料组件进行控制。具体控制方法如下：当3D打印机控制器解析到传送物料或退出物料的命令时，先控制加热器21加热预热导向座20，并实时读取温度传感器22的温度，判断预热导向座20是否加热到预设温度，当预热导向座20加热到预设温度后启动送料电机32；在送料电机32运转的同时控制加热器21使预热导向座20的温度维持在预设温度；在送料电机32停止运转后，停止对预热导向座20加热，使预热导向座20自行降温。本实施例中预热导向座20的预设温度不宜太高，防止待加工物料40在预热导向座20中发生熔融，一般将预设温度设置为物料在喷嘴中加热温度的1/4即可达到较好的预热和定型效果。预设温度可以通过3D打印机控制器的人机交互界面进行更改设置，也可以通过写入3D打印机控制器的固件进行固定设置。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。