一种3d打印耗材料丝驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种3D打印耗材料丝驱动装置，属于3D打印技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，3D打印技术即快速形成技术是当今流行世界的新技术，3D打印技术广泛应用于工业设计、模具制造、医疗卫生及教学领域。高端的3D打印机能直接打印出机翼和枪械，在临床中能直接打印出骨关节、牙齿。提高3D打印机的易用性并降低3D打印的使用门槛对3D打印的普及起着重要作用。3D打印的耗材加载状态的检测即能够检测到耗材料丝是否进入驱动机构以及耗材料丝是否通过驱动机构对于3D打印过程的自动化有着重要的意义，3D打印的耗材加载状态的检测是实现耗材自动加载的技术基础，并且提高了 3D打印的可靠性。例如，只有检测到耗材料丝进入驱动机构才开启耗材驱动电机有利于节省能源并提高打印机的自动化程度；再例如，当监测到耗材料丝已经通过驱动机构时，则耗材的自动加载已经成功，能进行后续打印。
[0003]目前，以上传统的3D打印技术的耗材驱动部分的空间有限且还要安装电机、齿轮等驱动部件，而成品开关的体积大，简易开关的可靠性低，耗材料丝本身又比较细小，这使得在耗材驱动部分安装耗材检测开关比较困难。而耗材检测开关安装在远离驱动部分的位置会降低其检测的准确性，同时也增加了打印机生产的安装工序和成本。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的3D打印耗材料丝驱动装置，本实用新型实现了在耗材驱动部分进行耗材加载状态的检测。
[0005]本实用新型的技术原理是在支架上通过定制的电路板实现紧凑而可靠的耗材检测开关；本实用新型中的支架是将若干相关部件结合在一起的结构零件；耗材料丝穿过该支架并被驱动电机上安装的驱动齿轮所推动；在支架上与耗材垂直并相交的位置设有检测孔并通过光电或机械的方式实现耗材加载状态的检测。
[0006]本实用新型包括:驱动电机、驱动齿轮、压料部件、支架；所述驱动电机安装在所述支架上，所述驱动齿轮安装在所述驱动电机的转动轴上，所述压料部件将耗材料丝压紧在所述驱动齿轮上，所述支架上设有耗材孔，所述耗材料丝通过所述耗材孔穿过所述支架，所述支架上装有第一开关和第二开关，所述第一开关安装在所述耗材料丝通过所述驱动齿轮之前的位置，所述第二开关安装在所述耗材料丝通过所述驱动齿轮之后的位置。
[0007]所述第一开关是光电开关或者机械开关之一，所述第二开关是光电开关或者机械开关之一。
[0008]在所述支架上对应所述第一开关的位置处设有第一检测孔，在所述支架上对应所述第二开关的位置处设有第二检测孔，所述第一检测孔以及所述第二检测孔与所述耗材孔垂直并且相交。
[0009]所述支架上装有第一电路板和第二电路板，所述第一电路板和第二电路板分别安装在所述支架与驱动电机安装面平行的两侧。
[0010]所述第一开关或第二开关为光电开关时包括:发光二极管和光电传感器，所述发光二极管和所述光电传感器安装在所述第一电路板或者所述第二电路板上，并且所述发光二极管和所述光电传感器通过所述第一检测孔或者第二检测孔相互对应；所述光电传感器的输出信号为模拟信号，所述光电传感器的输出的模拟信号经模数转换后根据模数转换的数值判断是否检测到所述耗材料丝。
[0011 ] 所述第一开关或第二开关为机械开关时包括:一对弹簧和一对钢珠并且置于所述第一检测孔或者第二检测孔内，即所述机械开关由第一弹簧、第二弹簧、第一钢珠、第二钢珠构成；所述支架、所述机械开关、所述第一电路板和所述第二电路板的整体安装的结构顺序是:第一电路板、支架、第二电路板；在所述支架的第一检测孔或者第二检测孔内的安装顺序是:第一电路板、第一弹簧、第一钢珠、第二钢珠、第二弹簧、第二电路板；第一钢珠和第二钢珠的接触部分处于所述耗材孔穿过所述支架的位置。
[0012]所述支架上设有电气连接孔，所述电气连接孔的数量至少为2个；所述支架上的电气连接孔内装有高出该连接孔的电气连接弹簧，所述第一电路板和第二电路板上对应所述支架上的电气连接孔的位置设有导电触点。
[0013]所述压料部件包括压料块、压料轴承、压料弹簧和压料螺丝；所述压料轴承安装在所述压料块上，所述压料螺丝拧入所述支架，所述压料螺丝通过所述压料弹簧将所述压料块以及所述压料轴承压向所述驱动齿轮。
[0014]在所述支架外侧的第一检测孔以及第二检测孔的位置处开有口向下的排尘槽，在所述支架上的位于所述驱动齿轮下方的位置处开有向下的排肩孔。
[0015]所述第一电路板和第二电路板上均安装有连接打印头的插座，所述支架上有安装打印头的安装孔。
[0016]本实用新型的优点是实现了对耗材加载状态的检测，结构紧凑，可靠性高，并且安装简便。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型所述一种3D打印耗材料丝驱动装置的整体结构示意图；
[0018]图2是本实用新型所述一种3D打印耗材料丝驱动装置的移开一块电路板的结构示意图；
[0019]图3是本实用新型所述一种3D打印耗材料丝驱动装置的第一电路板5的结构示意图；
[0020]图4是本实用新型所述一种3D打印耗材料丝驱动装置的第二电路板6的结构示意图；
[0021]图5是本实用新型所述一种3D打印耗材料丝驱动装置的支架、驱动齿轮和压料部件的结构示意图；
[0022]图6是本实用新型所述一种3D打印耗材料丝驱动装置的支架剖视图。
[0023]图1至图6中:1-驱动电机；2_支架；3_耗材料丝；4_驱动齿轮；5_第一电路板；6-第二电路板；7_压料块；8_压料螺丝；9_打印头安装孔；10_打印头插座；11_第一检测孔；12-第二检测孔；13-压料轴承；14-第二光电传感器；15-第一光电传感器；16-第二发光二极管；17-第一发光二极管；18_电机连接插座；19_排渣孔；20_耗材孔，21-排尘槽；22-第一电气连接孔；23_第二电气连接孔。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。如图1和图2所示，本实用新型由驱动电机1、驱动齿轮4、压料部件、支架2、第一电路板5和第二电路板6构成。图1中，第一电路板5和第二电路板6分别安装在所述支架2上并与驱动电机安装面平行的两侧。如图2和图5所示，所述压料部件由压料轴承13、压料块7、压料螺丝8和压料弹簧(图中未示出)组成。所述驱动电机I安装在所述支架2上，所述驱动齿轮4安装在所述驱动电机I的转动轴上。所述压料轴承13安装在所述压料块7上，所述压料螺丝8拧入所述支架2，所述压料螺丝8通过所述压料弹簧将所述压料块7以及所述压料轴承13压向所述驱动齿轮4，也就是说，所述压料部件通过以上方式将所述耗材料丝3压紧在所述驱动齿轮4上。所述支架2上装有至少两个开关，例如，由第一发光二极管17和第一光电传感器15构成第一光电开关；由第二发光二极管16和第二光电传感器14构成第二光电开关。如图1、图2、图5和图6所示，所述支架2上设有耗材孔20，所述耗材料丝3通过所述耗材孔20穿过所述支架2。如图2和图5所示，所述由发光二极管和光电传感器构成的开关安装在所述耗材料丝3通过的位置上，并且，所述支架2上对应所述第一发光二极管17和第一光电传感器15的位置处开有让检测光线通过的第一检测孔11，该第一检测孔11为通孔并与所述耗材孔20垂直且相交，所述第一光电传感器15和所述第二光电传感器14安装在所述第一电路板5上；所述第一发光二极管17和所述第二发光二极管16安装在所述第二电路板6上。第一光电开关检测光线通过所述第一检测孔11，即第一发光二极管17和第一光电传感器15通过第一检测孔11相互对应，当有耗材料丝3通过第一检测孔11时，第一光电传感器15的输出与没有耗材料丝3时不同，为了提高灵活性和对耗材料丝3存在判断的准确性，因为有的耗材料丝是半透明的有的耗材料丝是实心不透明的，比较好的检测方式是采用输出模拟信号的光电传感器而非简单输出开关量的光电传感器，第一光电传感器15或者第二光电传感器14输出的模拟信号经模数转换后根据模数转换的数值判断是否检测到耗材料丝3。同理，如图2和图5所示，所述支架2上对应的第二发光二极管16和第二光电传感器14的位置处开有让检测光线通过的第二检测孔12。图1