一种3D打印机的送进机构的制作方法

本发明属于3D打印设备领域，具体涉及一种3D打印机的送进机构。

背景技术：

3D打印技术(或快速成型技术)因其优异于现有减法加工工艺的诸多优势而得到快速发展。打印时，通过喷头将固态的3D打印耗材加热至熔融状态，喷头部分一般包括送进机构、液化器、喷嘴等，送进结构将打印耗材送入液化器，再通过喷嘴将熔融态的材料挤出，层层堆积打印成型，最后形成打印模型。

打印耗材的送进过程对于打印成型是十分重要的前提条件。常用的送进机构一般由传送齿轮和压丝轮组成，打印耗材夹在传送齿轮和压丝轮之间，通过传送齿轮转动迫使打印耗材向前送进。这样的送进机构中，传送齿轮与压丝轮之间的间距相对固定，对于柔性打印耗材，不能很好地提供送进力以完成稳定的送进过程，从而导致送进过程无效，不能完成打印成型的步骤。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种3D打印机的送进机构，采用该送进机构可以提高打印耗材送进过程的稳定性，并且不会磨损打印耗材。

第一方面，提供一种3D打印机的送进机构，包括主动传送轮、驱动装置、压丝臂、从动传送轮和弹性件，主动传送轮在驱动装置的驱动下转动；压丝臂设置于主动传送轮的一侧，一端铰接于定点，另一端与弹性件的移动端连接；从动传送轮固接于压丝臂臂身上，弹性件的固定端固接于定点，并通过移动端使从动传送轮在弹性件的弹力作用下与主动传动轮的外圆相切。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，上述主动传送轮和从动传送轮均由A型邵氏硬度在30-98度的弹性材料制成。

结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，上述弹性材料与送进机构所输送的打印耗材之间的相对摩擦力≥0.5。

结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，上述弹性材料为橡胶。

结合第一方面或上述某些可能的实施方式，在第一方面的一种可能的实现方式中，上述主动传送轮和从动传送轮相切位置的下方还设有导向管，导向管的直径由上至下逐渐缩小。

上述的送进机构在工作时，驱动装置驱动主动传送轮转动，由于在弹性件的弹力作用下，即便两个传送轮之间夹持的打印耗材尺寸不同，从动传送轮也能始终与主动传送轮相切。当主动传送轮转动时，从动传送轮沿与主动传送轮相反的转动方向转动，两个传送轮之间通过外圆表面接触传递力矩，使夹在两个传送轮外面表面之间的打印耗材受到的送进力与普通的送进机构相比增加了一倍，从而提高了送进过程的稳定性，也使得送进机构能够按照特定的要求往返送进打印耗材。上述送进机构除了适用于普通的3D打印耗材，也能很好地适用于送进柔性打印耗材。

普通的3D打印机送进机构中，传送齿轮在提供送进力的同时，也容易磨损打印耗材，产生残屑，一方面打印耗材被磨损后截面直径减小，不利于打印成型过程中特定的往返送进机构的运动，另一方面堆积在送进机构中残屑也影响传送齿轮与打印耗材的相对运动，不能很好地提供送进力以完成稳定的送进过程。而本发明的实施例中的送进机构可以避免磨损打印耗材，避免产生残屑，不会因为残屑问题而影响送进机构的工作，从而进一步提高送进过程的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明所提供的3D打印机的送进机构的其中一个实施方式的立体结构示意图。

图2为图1的3D打印机的送进机构的主视结构示意图。

附图标记说明：主动传送轮1；环形凹槽11；驱动装置2；压丝臂3；从动传送轮4；弹性件5；固定端51；移动端52；打印耗材6。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

术语“安装”、“固接”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请结合图1至图2，在一个具体的实施例中，提供一种3D打印机的送进机构，包括主动传送轮1、驱动装置2、压丝臂3、从动传送轮4和弹性件5，主动传送轮1在驱动装置2的驱动下转动；压丝臂3设置于主动传送轮1的一侧，一端铰接于定点，另一端与弹性件5的移动端52连接；从动传送轮4固接于压丝臂3臂身上，弹性件5的固定端51固接于定点，并通过移动端52使从动传送轮4在弹性件5的弹力作用下与主动传动轮的外圆相切。

上述的送进机构在工作时，驱动装置2驱动主动传送轮1转动，由于在弹性件5的弹力作用下，即便两个传送轮之间夹持的打印耗材6尺寸不同，从动传送轮4也能始终与主动传送轮1相切。当主动传送轮1转动时，从动传送轮4在主动传送轮1的带动下沿与主动传送轮1相反的转动方向转动，两个传送轮之间通过外圆表面接触传递力矩，使夹在两个传送轮外面表面之间的打印耗材6受到的送进力与普通的送进机构相比增加了一倍，从而提高了送进过程的稳定性，也使得送进机构能够按照特定的要求往返送进打印耗材6。上述送进机构除了适用于普通的3D打印耗材6，也能很好地适用于送进柔性打印耗材6。

上述的送进机构中，驱动装置2可以是步进电机等；弹性件5可以拉伸或压缩，将拉力或者推力作用于压丝臂3，从而在不同的情况下，从动传送轮4都能与主动传送轮1外圆相切，并在主动传送轮1的带动下进行反向转动。

普通的3D打印机送进机构中，传送齿轮在提供送进力的同时，容易磨损打印耗材6，产生残屑，一方面打印耗材6被磨损后截面直径减小，不利于打印成型过程中特定的往返送进机构的运动，另一方面堆积在送进机构中残屑也影响传送齿轮与打印耗材6的相对运动，不能很好地提供送进力以完成稳定的送进过程。

因此，进一步地在另一个实施例中，主动传送轮1和从动传送轮4均由A型邵氏硬度在30-98度的弹性材料制成。上述的邵氏硬度值通常可以由邵氏硬度计测出。上述的弹性材料为现有技术中的弹性材料，例如橡胶、软塑等，优选地采用橡胶类材料。对于A型邵氏硬度的要求，是指在现有材料中选择符合A型邵氏硬度要求的弹性材料。进一步地，选择传送轮的材料时，优选地选择与打印耗材6的相对摩擦力不小于0.5的弹性材料；还可以选择磨耗减量不大于1.5cm³/km的弹性材料。

使用时，打印耗材6从主动传送轮1和从动传送轮4的相切面处进入，结合传送轮本身的弹性，以及电机驱动所提供的送进力，将打印耗材6从传送轮的一侧运送到另一侧。在现有弹性材料中选择A型邵氏硬度在30-98度之间、与打印耗材6相对摩擦力≥0.5和/或磨耗减量≤1.5cm³/km的材料，尽管是在现有材料中进行选择，但是本实施例中首次符合上述要求的弹性材料应用于前述送进机构的主动传送轮1和从动传送轮4上，可以避免磨损打印耗材6，避免产生残屑，不会因为残屑问题而影响送进机构的工作，从而进一步提高送进过程的工作稳定性。同时，两个上述弹性材料制成的传送轮之间通过外圆表面接触传递力矩，也使得送进机构在同等电机功率的情况下进一步提升了对打印耗材6的送进力，从而提升送进过程的稳定性。

进一步地，在另一个实施例中，主动传送轮1和从动传送轮4相切位置的下方还设有导向管，导向管的直径由上至下逐渐缩小。一般地，导向管最下方的直径比打印耗材直径大1-2mm。使用时，打印耗材6从主动传送轮1和从动传送轮4的相切面处进入结合传送轮本身的弹性，以及电机驱动所提供的送进力，将打印耗材6从传送轮的一侧运送到另一侧，进入导向管，通过导向管将打印耗材6送进液化器。作为优选的，导向管的开口可以设置成与传送轮的高度一致。

进一步地，请结合图1，在另一个实施方式中，主动传送轮侧面外壁上开有环形凹槽11。通过环形凹槽11，可以在送进机构工作时限制打印耗材6运动路径。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以帮助理解本发明的技术方案及核心思想，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换也落入本发明权利要求的保护范围内。