一种3D打印机送料架的制作方法

本实用新型涉及3D打印机技术领域，具体涉及一种3D打印机送料架。

背景技术：

快速成型技术能够以一定的精度高效地将数字化的三维产品设计转变为具有一定功能的产品原型或者直接制造出零部件，可以有效地缩短产品的开发周期，降低研发费用，被广泛地应用于教育、科研、汽车、家电、医疗、机械制造、航空航天、精密铸造等行业领域。

3D打印机是应用快速成型技术，以数字模型文件为基础，运用蜡、ABS、PC、PLA、尼龙等丝状材料，制造三维物体的一种机器。其基本工作原理是将丝状的热熔型材料加热熔化后，在计算机程序的控制下，由三维喷头根据截面轮廓信息，将材料涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面，然后工作台相对三维喷头下降一个高度再成型下一层，直至形成整个实体造型。

在3D打印过程中经常由于机器空打而直接造成产品报废。分析其原因，大致包括丝状材料被卡在送料架上、丝状材料缠绕在一起、材料用完、材料挤出力不足、喷头出料不畅、打印机风扇或者散热片装反、挤出头温度不够等问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种3D打印机送料架，以有效地解决因丝状材料被卡、缠绕，材料用完未及时暂停补料等问题而造成的机器空打现象，提高产品制作的成功率，降低生产成本。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种3D打印机送料架，包括支撑架、压丝机构、承载轴、称重装置，物料装置、托盘，支撑架底部连接托盘，托盘设有称重装置，支撑架上设有物料装置、压丝装置，压丝装置位于物料装置上方。

所述的支撑架由两端设有的支撑耳A、支撑耳B，底端的支撑架底板组成，支撑耳A、支撑耳B分别设有一字竖槽，支撑架底板底端设有称重传感器承载孔。

所述的压丝装置由压丝辊、第一轴、第三轴、第二轴、第四轴组成，压丝辊两端通过第一轴、第三轴连接第二轴、第四轴；压丝装置位于支撑耳A、支撑耳B之间，压丝装置的第二轴、第四轴横担于支撑耳A、支撑耳B的一字竖槽中。

所述的物料装置由承载轴、绕丝轴、挡板，丝状材料、锁紧螺母、圆柱头组成，绕丝轴两端固定挡板，表面缠绕丝状材料，承载轴贯穿绕丝轴，横担于支撑耳A、支撑耳B的一字竖槽中，承载轴一端通过圆柱头定位于支撑耳B，另一端通过锁紧螺母固定于支撑耳A。

所述的托盘由托盘底板及侧端设有托盘立板组成，托盘底板上端设有称重传感器安装孔，支撑架的称重传感器承载孔连接托盘的称重传感器安装孔。

所述的称重装置由数码称重显示器、称重模块、称重传感器、数据传输线组成，数码称重显示器通过称重模块连接托盘立板，称重传感器位于称重传感器承载孔与称重传感器安装孔之间，称重传感器通过数据传输线连接称重模块。

所述的称重传感器采用4个，分别位于4个称重传感器承载孔与4个称重传感器安装孔之间，4个称重传感器并联连接称重模块。

本实用新型的有益效果是：

本装置能够在3D打印机工作时，防止丝状材料被附近机构卡住或缠绕在一起，使得3D打印机空打，造成产品报废，同时该打印机送料架还可使操作者在开始打印前判断物料装置上面的丝状材料是否满足产品的打印需要。在3D打印机工作时，该打印机送料架可由称重模块追踪丝状材料的消耗情况并在数码称重显示器上动态显示丝状材料重量的数值变化。通过数码称重显示器可设定一个安全数值，当称重模块判断出物料装置上面的丝状材料的重量消耗到等于这个安全数值时，发送信号给打印机控制装置，暂停3D打印机的操作，同时发送信号给数码称重显示器，由数码称重显示器发出提示音，提醒打印机操作者补充打印材料。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的托盘结构示意图。

图3为本实用新型的称重装置结构示意图。

其中，1为支撑架；2为压丝机构；3为承载轴；4为称重装置；5为物料装置；6为托盘；7为丝状材料；8为锁紧螺母；9为支撑耳A；10为支撑耳B；11为第二轴；12为第一轴；13为第三轴；14为第四轴；15为圆柱头；16为支撑架底板；17为称重传感器承载孔；18为称重传感器安装孔；19为托盘立板；20为托盘底板；21为绕丝轴；22为一字竖槽；23挡板；24为数码称重显示器；25为称重模块；26为压丝辊；27为称重传感器；28为数据传输线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步叙述。

如图1所示，一种3D打印机送料架，包括支撑架1、压丝机构2、承载轴3、称重装置4，物料装置5、托盘6，支撑架1底部连接托盘6，托盘6设有称重装置4，支撑架1上设有物料装置5、压丝装置2，压丝装置2位于物料装置5上方。

所述的支撑架1由两端设有的支撑耳A9、支撑耳B10，底端的支撑架底板16组成，支撑耳A9、支撑耳B10分别设有一字竖槽22，支撑架底板16底端设有称重传感器承载孔17。

所述的压丝装置2由压丝辊26、第一轴12、第三轴13、第二轴11、第四轴14组成，压丝辊26两端通过第一轴12、第三轴13连接第二轴11、第四轴14；压丝装置2位于支撑耳A9、支撑耳B10之间，压丝装置2的第二轴11、第四轴14横担于支撑耳A9、支撑耳B10的一字竖槽22中。

所述的物料装置5由承载轴3、绕丝轴21、挡板23，丝状材料7、锁紧螺母8、圆柱头15组成，绕丝轴21两端固定挡板23，表面缠绕丝状材料7，承载轴3贯穿绕丝轴21，横担于支撑耳A9、支撑耳B10的一字竖槽22中，承载轴3一端通过圆柱头15定位于支撑耳B10，另一端通过锁紧螺母8固定于支撑耳A9。

如图2所示，所述的托盘6由托盘底板20及侧端设有托盘立板19组成，托盘底板20上端设有称重传感器安装孔18，支撑架1的称重传感器承载孔17连接托盘6的称重传感器安装孔18。

如图3所示，所述的称重装置4由数码称重显示器24、称重模块25、称重传感器27、数据传输线28组成，数码称重显示器24通过称重模块25连接托盘立板19，称重传感器27位于称重传感器承载孔17与称重传感器安装孔18之间，称重传感器27通过数据传输线28连接称重模块25。

所述的称重传感器27采用4个，分别位于4个称重传感器承载孔17与4个称重传感器安装孔18之间，4个称重传感器27并联连接称重模块25。

本实用新型的工作原理是：

当3D打印机工作时，丝状材料7被从物料装置5上持续抽出，物料装置5绕着承载轴3回转，压丝机构2绕着自身的轴线回转。随着丝状材料7的消耗，丝状材料7的外圆直径逐渐减小，压丝机构2在重力的作用下沿着支撑耳A9和支撑耳B10的两个一字竖槽22向下移动，在此过程中压丝辊26的外圆始终压在丝状材料7的外圆上，以防止丝状材料7被附近机构卡住或缠绕在一起。压丝机构2上的第一轴12和第三轴13的外径大于支撑耳A9和支撑耳B10的两个一字竖槽22的宽度，将压丝机构2的左右位置限定在两个支撑耳之间，防止压丝机构2沿着自身轴线做较大的移动。压丝机构2的第一轴12和第三轴13之间的距离稍小于物料装置5的挡板23之间的距离，可限制物料装置5沿着承载轴3的轴线做较大的移动。支撑架1、压丝机构2、承载轴3、物料装置5和丝状材料7的重量，通过支撑架底板16外侧的称重传感器承载孔17，分别对应压合在称重传感器27的上端面上。称重传感器27将采集到的重量信息通过数据传输线28传送给称重装置4。称重装置4将获得的重量信息进行处理，然后将处理结果输送到数码称重显示器24，供用户使用。在使用3D打印机工作之前，可通过称重装置4首先测得支撑架1、压丝机构2、承载轴3、物料装置5和锁紧螺母8的重量之和G1，并将G1存储在称重模块25，然后再测得支撑架1、压丝机构2、承载轴3、物料装置5、丝状材料7和锁紧螺母8的重量之和G2，并将G2存储在称重模块25。称重模块425运算求得G1和G2的差值，即丝状材料7的重量G3，并将G3存储在称重模块25。3D打印机的操作者可将在数码称重显示器24上显示的G3，与制作对象在3D模拟打印时所显示的打印材料所需数据进行对比，以判断物料装置5上面的丝状材料7是否满足打印需要。在3D打印机工作时，数码称重显示器24可静态显示G1和G2，同时可由称重模块25追踪丝状材料7的消耗情况并在数码称重显示器24上动态显示重量G3的数值变化。通过数码称重显示器24可设定一个安全数值G4，当称重模块25判断出物料装置5上面的丝状材料7的重量G3消耗到等于G4时，发送信号给3D打印机控制装置，暂停3D打印机的操作，同时发送信号给数码称重显示器24，由数码称重显示器24发出提示音，提醒打印机操作者补充打印材料。