一种用于3D打印机的多功能材料盘的制作方法

本发明涉及一种用于3D打印机的多功能材料盘。

背景技术：

3D打印机是一种打印喷头通过逐层打印实现三维物体制造的机械工具，其打印材料来源于材料盘，通过将材料盘中的材料进行加热处理后，再利用喷头将打印材料逐层打印，从而实现3D打印功能。

传统的材料盘结构简单，功能单一，使用起来较为麻烦，仅仅能够帮助打印机提供材料。随着人们对打印要求的提高，材料盘单一的功能已经满足不了人们的需求，特别是在用户经过使用以后，对于材料丝的用量要进行了解，防止材料丝用完，影响打印，而且在材料丝进行更换时，由于现有的结构简单，增加了更换的难度，从而降低了打印机的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于3D打印机的多功能材料盘。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于3D打印机的多功能材料盘，包括底座、操控机构、支撑机构、材料盘组件、横梁和两个固定块，所述操控机构和支撑机构均设置在底座的上方，所述固定块位于操控机构的两侧，所述固定块的竖向截面的形状为U形且开口朝下，所述支撑机构包括两个支撑单元，所述支撑单元位于底座的两端，所述材料盘组件设置在两个支撑单元之间，所述横梁架设在支撑单元上；

所述支撑单元包括滑块、竖向设置的支柱、连接块、水平设置的横轴、若干限位单元和若干固定单元，所述滑块的下方设有第一锯齿，所述滑块穿过固定块的U形开口，所述支柱固定在滑块的上方，所述连接块固定在支柱靠近材料盘组件的一侧，所述横轴固定在连接块的中心位置，所述限位单元周向均匀分布在连接块的外周上，所述固定单元周向均匀分布在横轴上；

所述固定单元包括第一套管、压力传感器、第一线圈、第二线圈和支杆，所述第一套管的竖向截面的形状为U形，所述压力传感器、第一线圈和第二线圈均位于第一套管内，所述压力传感器固定在第一套管内的底部，所述第一线圈固定在压力传感器上，所述第二线圈位于第一线圈和第一套管U形开口之间，所述支杆的一端固定在第二线圈上，所述支杆的另一端设置在第一套管的外部；

所述材料盘组件包括材料管和两个侧板，所述侧板固定在材料管的两侧，所述横轴的一端设置在侧板内；

所述底座内设有两个第二凹槽，所述第二凹槽与滑块一一对应，所述滑块的底端位于第二凹槽内，所述第二凹槽内设有第二锯齿，所述第二锯齿与第一锯齿相匹配。

作为优选，为了保证材料管使用过程中的平稳转动，所述限位单元包括第二套管，所述第二套管固定在连接块上，所述第二套管的竖向截面的形状为U形，所述第二套管内设有弹簧和玻璃珠，所述弹簧的一端固定在第二套管内的底端，所述弹簧的另一端固定在玻璃珠上，所述玻璃珠位于第二套管的管口。

作为优选，为了保证材料管使用过程中的平稳转动，所述侧板远离材料管的一侧设有第一凹槽，所述玻璃珠设置在第一凹槽内，所述第一凹槽的宽度与玻璃珠的直径相等。

作为优选，为了方便材料管的安装，所述侧板远离材料管的一侧设有通孔，所述通孔的半径大于第一套管的长度，所述通孔的半径小于第一套管的长度和支杆的长度之和。

作为优选，为了实现固定块在底座上，快速便捷的的安装拆卸，所述固定块的两侧设有延伸板，所述延伸板上设有螺丝，所述延伸板通过螺丝固定在底座上。

作为优选，为了及时获得材料管的半径大小从而获取材料管上的剩余材料量，所述横梁的下方设有距离传感器。

作为优选，为了方便人们观察操作，所述操控机构包括显示屏和若干按键。

作为优选，为了固定支杆的滑动轨迹，所述第一套管内的顶端的两侧均设有限位块。

本发明的有益效果是，该用于3D打印机的多功能材料盘通过固定单元中的第一线圈和第二线圈通电产生排斥的作用力，从而使材料管固定，利用距离传感器检测材料管的直径变化，通过显示屏方便人们观察，不仅如此，利用滑块下方的第一锯齿和第二凹槽内的第二锯齿间的相互作用，从而实现支撑单元的固定，拆卸时，通过拧开延伸板上的螺丝实现材料盘的更换，操作简单，方便快捷，满足了人们的需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的结构示意图；

图2是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的支撑单元的结构示意图；

图3是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的支撑机构的结构示意图；

图4是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的固定单元的结构示意图；

图5是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的限位单元的结构示意图；

图6是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的底座的结构示意图；

图7是本发明的用于3D打印机的多功能材料盘的固定块的结构示意图；

图中：1.底座，2.显示屏，3.按键，4.固定块，5.支撑单元，6.侧板，7.材料管，8.距离传感器，9.横梁，10.滑块，11.第一锯齿，12.支柱，13.连接块，14.限位单元，15.横轴，16.固定单元，17.第一套管，18.压力传感器，19.第一线圈，20.第二线圈，21.限位块，22.支杆，23.第二套管，24.弹簧，25.玻璃珠，26.第一凹槽，27.通孔，28.第二凹槽，29.第二锯齿，30.延伸板，31.螺丝。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图7所示，一种用于3D打印机的多功能材料盘，包括底座1、操控机构、支撑机构、材料盘组件、横梁9和两个固定块4，所述操控机构和支撑机构均设置在底座1的上方，所述固定块4位于操控机构的两侧，所述固定块4的竖向截面的形状为U形且开口朝下，所述支撑机构包括两个支撑单元5，所述支撑单元5位于底座1的两端，所述材料盘组件设置在两个支撑单元5之间，所述横梁9架设在支撑单元5上；

所述支撑单元5包括滑块10、竖向设置的支柱12、连接块13、水平设置的横轴15、若干限位单元14和若干固定单元16，所述滑块10的下方设有第一锯齿11，所述滑块10穿过固定块4的U形开口，所述支柱12固定在滑块10的上方，所述连接块13固定在支柱12靠近材料盘组件的一侧，所述横轴15固定在连接块13的中心位置，所述限位单元14周向均匀分布在连接块13的外周上，所述固定单元16周向均匀分布在横轴15上；

所述固定单元16包括第一套管17、压力传感器18、第一线圈19、第二线圈20和支杆22，所述第一套管17的竖向截面的形状为U形，所述压力传感器18、第一线圈19和第二线圈20均位于第一套管17内，所述压力传感器18固定在第一套管17内的底部，所述第一线圈19固定在压力传感器18上，所述第二线圈20位于第一线圈19和第一套管17U形开口之间，所述支杆22的一端固定在第二线圈20上，所述支杆22的另一端设置在第一套管17的外部；

所述材料盘组件包括材料管7和两个侧板6，所述侧板6固定在材料管7的两侧，所述横轴15的一端设置在侧板6内；

所述底座1内设有两个第二凹槽28，所述第二凹槽28与滑块10一一对应，所述滑块10的底端位于第二凹槽28内，所述第二凹槽28内设有第二锯齿29，所述第二锯齿29与第一锯齿11相匹配。

作为优选，为了保证材料管7使用过程中的平稳转动，所述限位单元14包括第二套管23，所述第二套管23固定在连接块13上，所述第二套管23的竖向截面的形状为U形，所述第二套管23内设有弹簧24和玻璃珠25，所述弹簧24的一端固定在第二套管23内的底端，所述弹簧24的另一端固定在玻璃珠25上，所述玻璃珠25位于第二套管23的管口。

作为优选，为了保证材料管7使用过程中的平稳转动，所述侧板6远离材料管7的一侧设有第一凹槽26，所述玻璃珠25设置在第一凹槽26内，所述第一凹槽26的宽度与玻璃珠25的直径相等。

作为优选，为了方便材料管7的安装，所述侧板6远离材料管7的一侧设有通孔27，所述通孔27的半径大于第一套管17的长度，所述通孔27的半径小于第一套管17的长度和支杆22的长度之和。

作为优选，为了实现固定块4在底座1上，快速便捷的的安装拆卸，所述固定块4的两侧设有延伸板30，所述延伸板30上设有螺丝31，所述延伸板30通过螺丝31固定在底座1上。

作为优选，为了及时获得材料管7的半径大小从而获取材料管7上的剩余材料量，所述横梁9的下方设有距离传感器8。

作为优选，为了方便人们观察操作，所述操控机构包括显示屏2和若干按键3。

作为优选，为了固定支杆22的滑动轨迹，所述第一套管17内的顶端的两侧均设有限位块21。

该多功能材料盘在使用过程中，通过固定单元16实现材料管7的固定功能。在固定单元16中，通过给第一线圈19和第二线圈20通电，使第一线圈19和第二线圈20产生相互排斥的作用力，从而使第一线圈19对第一套管17底部的压力传感器18挤压，产生压力数据，同时第二线圈20对支杆22挤压，从而使支杆22挤压侧板6内的通孔27，通过上述手段实现侧板6的固定，从而固定材料管7。

随着3D打印机从材料管7上抽取材料，材料管7上材料的匝数减少，导致其半径逐渐减小，通过横梁9上的距离传感器8实时监测到材料管7的距离，通过将该距离信息进行转换能够获得目前材料管7上剩余材料的匝数和用量，并将此信息显示在操控机构中的显示屏2上，方便人们直接观察，当材料少于一定量时进行材料更换。

进行更换时，将固定块4两侧的延伸板30上的螺丝31拧开，将支撑单元5上的滑块10脱离底座1内的第二凹槽28，并触碰按键3，使第一线圈19和第二线圈20断电，第一线圈19和第二线圈20之间的排斥力消失，从而能方便取下材料管7。当材料管7装上材料后，将材料管7两边侧板6上的通孔27对准横轴15，同时第一凹槽26对准限位机构16后，两个支撑单元5向材料管7移动，移动完成后，将延伸板30上的螺丝31拧紧，由于滑块10下方的第一锯齿11和第二凹槽28内的第二锯齿29相匹配，从而实现支撑单元5的固定作用，此时通过按键3给第一线圈19和第二线圈20通电，使其相互间产生排斥的作用力，可实现材料管7的固定作用。

与现有技术相比，该用于3D打印机的多功能材料盘通过固定单元16中的第一线圈15和第二线圈16通电产生排斥的作用力，从而使材料管7固定，利用距离传感器8检测材料管7的直径变化，通过显示屏2方便人们观察，不仅如此，利用滑块10下方的第一锯齿11和第二凹槽28内的第二锯齿29间的相互作用，从而实现支撑单元5的固定，拆卸时，通过拧开延伸板30上的螺丝31实现材料盘的更换，操作简单，方便快捷，满足了人们的需求。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。