一种自动换料和断料连续打印的新型送丝机的制作方法

本实用新型涉及一种基于FDM熔融沉积制造技术的三维打印机，特别涉及一种自动换料和断料连续打印的新型送丝机。

背景技术：

三维打印技术始于上世纪90年代中期，根据打印材料和成型方式的不同，可以分为许多种类，其中熔融层积成型技术（FDM），即熔积式三维打印技术，由于具有结构简单，所使用材料易于获得，制造成本低廉等众多优点，被广泛使用。应用熔融层积成型技术（FDM）的三维打印机是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷嘴在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面，一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。

打印所需材料为丝状，直径在3mm以内，绕在料盘上保存和使用，在打印时，由送丝机控制送料，在材料用尽或意外断丝无法继续打印时，需及时暂停打印过程并由手工换料，在接入新的丝料后，才可以继续打印。另外，如有其他人为因素需中途换料时，也必须重复一次上述过程。现如今，小尺寸的三维打印机逐渐难以满足设计需求，更大成型尺寸的三维打印机设备不断增多，更大尺寸的实体打印件意味着需要更多的打印材料，使剩余不多的尾料难以利用。

技术实现要素：

本实用新型针对上述尾料难以利用以及意外断料无法正常打印等问题，提供一种自动换料和断料连续打印的新型送丝机装置。其是通过以下技术方案实现的：一种自动换料和断料连续打印的新型送丝机，包括顺次设置的电机，送丝轮安装板、轴承安装板以及固定板；这四部分通过可拆卸的方式进行连接；所述电机的输出轴上套设齿轮；所述送丝轮安装板上设有齿轮穿出孔，该送丝轮安装板上还安装有上、下送丝轮，所述齿轮与上、下送丝轮啮合；所述轴承安装板上设有送丝通道，位于通道一侧的上、下送丝轮容纳孔，以及位于通道另一侧的上、下安装槽；上、下安装槽内分别设有上、下轴承架，上、下轴承架一端设有分别与上、下送丝轮配合的上、下轴承，上、下轴承架的另一端均通过弹簧与各自的安装槽侧壁相连；所述送丝通道分为上下两段，通道上段与上安装槽及上送丝轮容纳孔连通，通道上段可同时并排容纳多根丝料，当靠近送丝轮的一根丝料下行脱离通道上段后，上轴承在弹簧的推动下向送丝轮移动并将备用丝料推向并紧靠上送丝轮，通道下段与下安装槽及下送丝轮容纳孔连通，通道下段仅允许靠紧上送丝轮的一根丝料通过。

优选的，所述与上轴承架相连的弹簧伸缩行程大于与下轴承架相连的弹簧，所述与上轴承架相连的弹簧弹力小于与下轴承架相连的弹簧。

优选的，所述上、下送丝轮均由前轮和后轮组成，所述前轮的直径小于后轮的直径，其中上、下送丝轮的后轮与齿轮啮合，所述上、下送丝轮的前轮与丝料接触，通过齿轮带动后轮进而带动前轮驱动丝料下行。

优选的，所述上、下轴承均为滚动轴承。

优选的，所述上下轴承架均包括用于安装轴承的轴承架本体，以及设置在本体上部的上滑条和设置在本体下部的下滑条；所述上、下安装槽上设有与上、下滑条配合的上、下滑道。

优选的，所述送丝轮安装板、轴承安装板以及固定板上设有与电机螺栓孔配合的螺孔。

优选的，所述所述固定板上设有电机输出轴穿出孔。

本实用新型相对于现有技术所具有的优点为：

1.本实用新型使得在丝料用尽或意外断丝无法继续打印时，无需暂停打印过程，在弹簧的作用下，推动上轴承，进而推动剩余丝料向上送丝轮移动，备用料加入打印过程，从而进行连续打印，无需手工换料，提高了工作效率。

2.此外，本实用新型可以充分利用剩余不多的尾料，防止浪费材料，使得资源得到合理配置。

3.本实用新型的送丝机结构十分简单，操作方便，降低了人工成本。

4.本实用新型的送丝机通过可拆卸的方式连接，检修方便，安装与拆卸简单。

5.本实用新型通过上下双送丝轮结构保证丝料上下两部分均受驱动力，保证进丝速度稳定，避免单轮送丝速度不恒定，丝料打滑跳动的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型自动换料和断料连续打印的新型送丝机的结构分解图；

图2为本实用新型未安装固定板的结构示意图；

图3为本实用新型图2的主视图；

图4为本实用新型送丝通道插入丝料的结构示意图。

如上各图：1-电机；2-送丝轮安装板；3-轴承安装板；4-固定板；5-齿轮；6-上送丝轮；7-下送丝轮；8-上轴承；9-下轴承；10-上轴承架；11-下轴承架；12-与上轴承架相连的弹簧；13-与下轴承架相连的弹簧；14-螺栓孔；15-丝料；21-齿轮穿出孔；22-转轴；31-送丝通道；32-齿轮容纳孔；33-上安装槽；34-下安装槽；35-上送丝轮安装孔；36-下送丝轮安装孔；38-螺栓孔；41-电机输出轴穿出孔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参照图1-3，本实用新型自动换料和断料连续打印的新型送丝机包括顺次设置的电机1，送丝轮安装板2、轴承安装板3以及固定板4；这四个部分通过可拆卸方式进行连接。

其中，所述电机1的输出轴上套设有齿轮5，所述固定板4上设有电机输出轴穿出孔21。所述送丝轮安装板2上设有齿轮穿出孔21，该送丝轮安装板2上还安装有上送丝轮6及下送丝轮7，所述齿轮5与上、下送丝轮啮合，通过齿轮带动使得上下送丝轮同方向同速度转动。

所述轴承安装板3上设有送丝通道31，位于通道31一侧的上送丝轮容纳孔35和下送丝轮容纳孔36，以及位于通道31另一侧的上安装槽33和下安装槽34。上、下安装槽内分别设有上轴承架10和下轴承架11。上轴承架10一端设有与上送丝轮6配合的上轴承8，上轴承架10的另一端通过弹簧12与上安装槽33侧壁相连；下轴承架11一端设有与下送丝轮7配合的下轴承9，下轴承架11的另一端通过弹簧13与下安装槽34侧壁相连。

本实用新型中的送丝通道31分为上下两段，通道上段宽度大，下段宽度小；通道上段与上安装槽33及上送丝轮容纳孔35连通，通道上段可同时并排容纳多根丝料，并由上轴承8压紧丝料使得丝料紧挨上送丝轮6，当靠近上、下送丝轮的一根丝料下行脱离送丝通道上段后上轴承8在弹簧12的推动下向上送丝轮6移动并将备用丝料推向并紧靠上送丝轮6，通道下段与下安装槽34及下送丝轮容纳孔36连通，通道下段仅让一根丝料通过，并由下轴承7压紧这根丝料使该丝料紧挨下送丝轮7，其余的备用丝料还是停留在通道上段内。

本实用新型通过在轴承安装板上开设上宽下窄的送丝通道31，从而使得通道上段可同时并排容纳多根丝料，而通道下段只允许一根丝料通过，当紧挨送丝轮的丝料用尽进入尾料阶段时，尾料脱离上送丝轮6，单由下送丝轮7驱动行进离开送丝通道下段；同时，上轴承8把备用丝料推向上送丝轮4，由于弹簧的作用，备用料可迅速贴紧上送丝轮，备用料开始行进，备用料行进速度与原丝料行进速度相同，备用料进入下送丝轮7驱动范围后，由上送丝轮6和下送丝轮7共同驱动进料，该过程使得丝料与备用料的衔接迅速，保证打印过程中出丝连续稳定，从而实现自动换料以及连续打印。

图4中示出了通道上段可同时并排容纳4根丝料的情况，当然通道上段也可同时并排放置5根、6根、7根，甚至更多根的丝料，然后根据丝料使用情况，后续的丝料逐个进入送丝状态，以满足打印的需要。这就意味着本装置可以自动连续使用多卷丝料，并且在偶然性断料情况发生时，准备了多根应急供给的备用丝料，实现了本装置的自动换料并且连续打印的功能。

为了保证上轴承8与上送丝轮6之间既能夹持多根丝料又能夹持1个丝料，并保证丝料顺利下行，本实用新型中与上轴承架相连的弹簧13伸缩行程大于与下轴承架相连的弹簧14，所述与上轴承架相连的弹簧13弹力小于与下轴承架相连的弹簧14。与上轴承架相连的弹簧弹力小目的是使丝料可以被上送丝轮驱动下行，同时又减小与相邻备用料的摩擦阻力，下弹簧弹力较大，实现主要驱动丝料下行功能。

本实用新型的上、下轴承架均包括用于安装轴承的轴承架本体，以及设置在本体上部的上滑条和设置在本体下部的下滑条；所述上、下安装槽上设有与上、下滑条配合的上滑道及下滑道。本实施例中的上下轴承架的本体的前后分别设有前、后滑条，所述固定板4上设有与上下固定架前滑条配合的滑道，一方面方便轴承的移动，另一方面使得装置紧凑，体积小。轴承架本体上设有安装轴，轴承安装在安装轴上，丝料与轴承外表面接触。

本实施例中的上、下送丝轮均由前轮和后轮组成，所述前轮的直径小于后轮的直径，其中上、下送丝轮的后轮与齿轮啮合，所述上、下送丝轮的前轮与丝料接触，通过齿轮带动后轮进而带动前轮驱动丝料下行，将上下送丝轮设置成这种结构，可使前轮减速驱动丝料，使丝料行进距离更准确，此外，还可缩小整个装置的体积。当然，上下送丝轮也可以为齿轮状，其上设有与齿轮配合的轮齿。

所述上、下轴承为滚动轴承，滚动轴承的内圈固设于轴承架本体的安装轴上，滚动轴承的外圈可自由转动，滚动轴承设置一方面用以保证丝料的顺利下行，另一方面可保证轴承将丝料压紧在送丝轮上。

本实施例中的所述送丝轮安装板、轴承安装板以及固定板上设有与电机螺栓孔配合的螺孔。通过螺栓将这四部分连接。其中电机上其中送丝轮安装板上设有两个沉头螺栓孔，其与电机一侧的螺栓孔进行配合。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。