CN113968022B - 一种三维打印机的混合供料装置 - Google Patents

一种三维打印机的混合供料装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维打印机的混合供料装置，包括支架，其中，所述支架两侧各设有卷筒，所述卷筒上绕有线材，所述支架中固定有输送组件，所述输送组件下方为接合组件，两侧的所述线材能够在输送组件中持续向下输送到接合组件中，接合成一股线材后向下输出到喷嘴中；所述输送组件外固定有驱动电机，所述驱动电机通过传动组件能够分别驱动两侧的线材的输送。与现有技术相比，本发明能够对两种线材供料，线材输送的同步度高，线材混合均匀度好，防止进出料不均匀导致堵塞，使两根线材均匀接合并保持初始的直径，能够混合两种不同颜色的线材到同一喷嘴中进行打印成型。

Description

一种三维打印机的混合供料装置
技术领域
本发明涉及一种三维打印机零件技术领域，具体是一种三维打印机的混合供料装置。
背景技术
三维打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，三维打印机采用ABS、PLA等材质的线材为原料输送到喷嘴中进行加热融化后进行成型加工，现有的三维打印机大多只能使用一种线材供料进行单色的打印，而多色的打印往往是通过多个喷嘴依次成型来实现，使得材料的混合程度低，色彩不均匀，并且不能呈现色彩混合后的颜色，而单个喷嘴由于只能由同样直径的线材供料，难以进行多种线材同时供料。
因此，有必要提供一种三维打印机的混合供料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维打印机的混合供料装置，包括支架，其中，所述支架两侧各设有卷筒，所述卷筒上绕有线材，所述支架中固定有输送组件，所述输送组件下方为接合组件，两侧的所述线材能够在输送组件中持续向下输送到接合组件中，接合成一股线材后向下输出到喷嘴中；
所述输送组件外固定有驱动电机，所述驱动电机通过传动组件能够分别驱动两侧的线材的输送。
进一步的，作为优选，所述输送组件包括壳体，所述壳体与支架固定连接，所述壳体内的上方对称地设有两个可转动的输送轮，所述输送轮上的壳体开设有进料口，且所述壳体靠近进料口处通过弹簧连接有能够贴合输送轮的压板；
所述输送轮下的壳体中开设有“V”型的输送通道使通过输送轮输送的线材能够向中心聚合。
进一步的，作为优选，所述接合组件包括固定筒，所述固定筒为中心有通道的筒体，其固定在壳体内的中心，实说固定筒上方可转动地连接有伺服控制的夹持转盘，所述夹持转盘上方对应输送通道的下方出口。
进一步的，作为优选，所述固定筒内的通道中设有加热线圈。
进一步的，作为优选，所述传动组件包括传动外壳，所述传动外壳固定在输送组件远离支架的一面，其中心可转动地设有竖转轴，所述竖转轴的下端连接驱动电机的输出端，所述竖转轴上端通过中心伞齿轮传动连接有横转轴，所述横转轴也与传动外壳可转动地连接，所述横转轴的两端通过侧伞齿轮传动连接到两个输送轮中。
进一步的，作为优选，所述横转轴与两端的侧伞齿轮可转动地连接，所述横转轴的两端各可滑动地套设有传动拨叉，所述传动拨叉滑动到与对应方向的侧伞齿轮贴合时能够将横转轴的扭矩传递到侧伞齿轮中。
进一步的，作为优选，所述传动拨叉远离横转轴的一端可滑动地套设在与横转轴平行的滑轴中，所述滑轴通过连接杆固定在传动外壳内，且所述滑轴在与侧伞齿轮与横转轴连接的平面中固定有电磁铁。
进一步的，作为优选，所述竖转轴中套设有变速拨叉，所述竖转轴的一侧还设有与其平行的变速组件，且所述变速拨叉向下拨动时能够通过变速组件使横转轴的转速减半。
进一步的，作为优选，输送变速拨叉远离竖转轴的一端铰接有T型连杆，所述T型连杆上方的两端铰接有调整连杆，所述调整连杆的另一端分别铰接到对应的传动拨叉侧面；
所述T型连杆下方通过支撑弹簧与传动外壳活动连接，所述支撑弹簧的弹力使变速拨叉向上滑动。
进一步的，作为优选，所述竖转轴分为下转轴和上转轴，其二者断开扭矩连接，所述下转轴连接驱动电机，上转轴连接中心伞齿轮；
所述变速组件包括活动齿轮，所述活动齿轮可转动地套设在下转轴中，所述下转轴在活动齿轮上方的位置还可滑动地套设滑动轴套，且所述滑动轴套与下转轴能够传递扭矩，所述变速拨叉可转动地套设在滑动轴套***；
所述上转轴中固定有固定齿轮；
所述固定齿轮与活动齿轮侧方通过一对与其平行的减速齿轮组啮合，且减速齿轮组的减速比为二；
所述滑动轴套的上下表面圆周分布地固定有凸起的咬合块，且所述固定齿轮与活动齿轮靠近滑动轴套的一面也相应地固定有咬合块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，能够对两种线材供料，当其中一侧的线材单独输出时，输送轮与挤出轮的转速相同，而当两侧的线材混合输出时，输送轮的转速为与挤出轮的一半，使得挤出轮中输出的线材总是保持稳定，并且输送轮与挤出轮由同一驱动电机驱动，同步度高，线材混合均匀度好，防止进出料不均匀导致堵塞。
本发明中，从输送通道送出的两根线材在夹持转盘中被夹持转动而螺旋接合，在固定筒内的通道中由加热线圈加热软化增加其的可塑性，并由挤出轮提供拉力且在其间挤出，使两根线材均匀接合并保持初始的直径，能够混合两种不同颜色的线材到同一喷嘴中进行打印成型。
附图说明
图1为一种三维打印机的混合供料装置的结构示意图；
图2为输送组件和接合组件的结构示意图；
图3为传动组件的结构示意图；
图4为变速组件的结构示意图；
图中：1、支架；2、卷筒；3、线材；4、输送组件；5、接合组件；6、传动组件；7、驱动电机；41、壳体；42、输送轮；43、输送通道43；44、压板；45、弹簧；51、固定筒；52、夹持转盘；53、加热线圈；54、挤出轮；61、传动外壳；62、竖转轴；621、下转轴；622、上转轴；63、中心伞齿轮；64、横转轴；65、侧伞齿轮；66、传动拨叉；67、连接杆；68、滑轴；69、电磁铁；610、变速拨叉；6101、咬合块；611、变速组件；612、T型连杆；613、调整连杆；614、支撑弹簧；6111、活动齿轮；6112、减速齿轮组；6113、固定齿轮；6114、滑动轴套。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例中，一种三维打印机的混合供料装置，包括支架1，所述支架1两侧各设有卷筒2，所述卷筒2上绕有线材3，所述支架1中固定有输送组件4，所述输送组件4下方为接合组件5，两侧的所述线材3能够在输送组件4中持续向下输送到接合组件5中，接合成一股线材后向下输出到喷嘴中；
所述输送组件4外固定有驱动电机7，所述驱动电机7通过传动组件6能够分别驱动两侧的线材3的输送。
请参阅图2，本实施例中，所述输送组件4包括壳体41，所述壳体41与支架1固定连接，所述壳体41内的上方对称地设有两个可转动的输送轮42，所述输送轮42上的壳体41开设有进料口，且所述壳体41靠近进料口处通过弹簧45连接有能够贴合输送轮42的压板44，线材从输送轮42和压板44间通过时，弹簧45的弹力使将其压紧在输送轮42中，输送轮42向中心方向转动能够带动线材持续移动。
所述输送轮42下的壳体41中开设有“V”型的输送通道43使通过输送轮42输送的线材能够向中心聚合。
本实施例中，所述接合组件5包括固定筒51，所述固定筒51为中心有通道的筒体，其固定在壳体41内的中心，实说固定筒51上方可转动地连接有伺服控制的夹持转盘52，所述夹持转盘52上方对应输送通道43的下方出口。
本实施例中，所述固定筒51下方设有一对挤出轮54，所述挤出轮54的出丝直径与线材3的直径相同，所述挤出轮54由驱动电机7以固定转速驱动，且所述挤出轮54与输送轮42的直径相同。
本实施例中，所述固定筒51内的通道中设有加热线圈53；
也就是说，从输送通道43送出的两根线材在夹持转盘52中被夹持转动而螺旋接合，在固定筒51内的通道中由加热线圈53加热软化增加其的可塑性，并由挤出轮54提供拉力且在其间挤出，使两根线材均匀接合并保持初始的直径，能够混合两种不同颜色的线材到同一喷嘴中进行打印成型。
请参阅图3，本实施例中，所述传动组件6包括传动外壳61，所述传动外壳61固定在输送组件4远离支架1的一面，其中心可转动地设有竖转轴62，所述竖转轴62的下端连接驱动电机7的输出端，所述竖转轴62上端通过中心伞齿轮63传动连接有横转轴64，所述横转轴64也与传动外壳61可转动地连接，所述横转轴64的两端通过侧伞齿轮65传动连接到两个输送轮42中，从而能够同步驱动两个输送轮42相向转动。
本实施例中，所述横转轴64与两端的侧伞齿轮65可转动地连接，所述横转轴64的两端各可滑动地套设有传动拨叉66，所述传动拨叉66滑动到与对应方向的侧伞齿轮65贴合时能够将横转轴64的扭矩传递到侧伞齿轮65中。
本实施例中，所述传动拨叉66远离横转轴64的一端可滑动地套设在与横转轴64平行的滑轴68中，所述滑轴68通过连接杆67固定在传动外壳61内，且所述滑轴68在与侧伞齿轮65与横转轴64连接的平面中固定有电磁铁69；
所述传动拨叉66由导磁材料制成，当所述电磁铁69通电时，能够吸附相应的传动拨叉66使其与侧伞齿轮65贴合，从而将横转轴64的扭矩传递到相应的侧伞齿轮65中。
本实施例中，所述竖转轴62中套设有变速拨叉610，所述竖转轴62的一侧还设有与其平行的变速组件611，且所述变速拨叉610向下拨动时能够通过变速组件611使横转轴64的转速减半；
输送变速拨叉610远离竖转轴62的一端铰接有T型连杆612，所述T型连杆612上方的两端铰接有调整连杆613，所述调整连杆613的另一端分别铰接到对应的传动拨叉66侧面；
所述T型连杆下方通过支撑弹簧614与传动外壳61活动连接，所述支撑弹簧614的弹力使变速拨叉610向上滑动；
当其中一侧的电磁铁69通电时，该侧的传动拨叉66与侧伞齿轮65贴合，而通过T型连杆612和调整连杆613的作用，使另一侧的传动拨叉66与侧伞齿轮65分离，而当两侧的电磁铁69同时通电时，两侧的传动拨叉66都与侧伞齿轮65贴合，使得两根调整连杆613拉动T型连杆612向靠近横转轴64的方向倾斜，推动变速拨叉610向下滑动，使横转轴64的转速减半；
当其中一侧的线材3单独输出时，输送轮42与挤出轮54的转速相同，而当两侧的线材3混合输出时，输送轮42的转速为与挤出轮54的一半，使得挤出轮54中输出的线材总是保持稳定。
本实施例中，所述竖转轴62分为下转轴621和上转轴622，其二者断开扭矩连接，所述下转轴621连接驱动电机7，上转轴622连接中心伞齿轮63；
所述变速组件611包括活动齿轮6111，所述活动齿轮6111可转动地套设在下转轴621中，所述下转轴621在活动齿轮6111上方的位置还可滑动地套设滑动轴套6114，且所述滑动轴套6114与下转轴621能够传递扭矩，所述变速拨叉610可转动地套设在滑动轴套6114***；
所述上转轴622中固定有固定齿轮6113；
所述固定齿轮6113与活动齿轮6111侧方通过一对与其平行的减速齿轮组6112啮合，且减速齿轮组6112的减速比为二；
所述滑动轴套6114的上下表面圆周分布地固定有凸起的咬合块6101，且所述固定齿轮6113与活动齿轮6111靠近滑动轴套6114的一面也相应地固定有咬合块6101；
也就是说，当变速拨叉610滑动到使滑动轴套6114与固定齿轮6113的咬合块6101相互咬合时，其二者间能够传递扭矩，下转轴621通过滑动轴套6114直接带动上转轴622以相同转速转动；
而当变速拨叉610滑动到使滑动轴套6114与活动齿轮6111的咬合块6101相互咬合时，下转轴621带动活动齿轮6111转动，并通过减速齿轮组6112的传动进而使固定齿轮6113带动上转轴622以二分之一的转速转动，从而起到变速效果；
所述变速拨叉610与传动拨叉66的传动原理相似，同样是通过咬合块间的咬合而传递扭矩，不再赘述。
具体实施时，将两侧的线材3卡入输送轮42与压板44间，当喷嘴只需要使用其中一侧的线材3时，相应方向的电磁铁69通电，驱动电机7驱动输送轮42与挤出轮54的转速均为n，而输送轮42和挤出轮54的半径为r，使相应的线材以2πnr的速度向下输出；
当喷嘴需要使用两种线材3混合时，两侧的电磁铁69同时通电时，使得两根调整连杆613拉动T型连杆612向靠近横转轴64的方向倾斜，推动变速拨叉610向下滑动，通过变速组件611的传动使横转轴64的转速减半，同时，两根线材在夹持转盘52中被夹持转动而螺旋接合，在固定筒51内的通道中由加热线圈53加热软化增加其的可塑性，并由挤出轮54提供拉力且在其间挤出；
此时输送轮42的转速变为n/2，挤出轮54的转速为n，两根线材混合后，输出的混合线材依然以2πnr的速度向下输出，使两根线材均匀接合并后仍然保持初始的直径，能够混合两种不同颜色的线材到同一喷嘴中进行打印成型。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种三维打印机的混合供料装置，包括支架(1)，其特征在于，所述支架(1)两侧各设有卷筒(2)，所述卷筒(2)上绕有线材(3)，所述支架(1)中固定有输送组件(4)，所述输送组件(4)下方为接合组件(5)，两侧的所述线材(3)能够在输送组件(4)中持续向下输送到接合组件(5)中，接合成一股线材后向下输出到喷嘴中；
所述输送组件(4)外固定有驱动电机(7)，所述驱动电机(7)通过传动组件(6)能够分别驱动两侧的线材(3)的输送；
所述输送组件(4)包括壳体(41)，所述壳体(41)与支架(1)固定连接，所述壳体(41)内的上方对称地设有两个可转动的输送轮(42)，所述输送轮(42)上的壳体(41)开设有进料口，且所述壳体(41)靠近进料口处通过弹簧(45)连接有能够贴合输送轮(42)的压板(44)；
所述输送轮(42)下的壳体(41)中开设有“V”型的输送通道(43)使通过输送轮(42)输送的线材能够向中心聚合；
所述接合组件(5)包括固定筒(51)，所述固定筒(51)为中心有通道的筒体，其固定在壳体(41)内的中心，实说固定筒(51)上方可转动地连接有伺服控制的夹持转盘(52)，所述夹持转盘(52)上方对应输送通道(43)的下方出口；
所述固定筒(51)内的通道中设有加热线圈(53)；
所述固定筒(51)下方设有一对挤出轮（54），所述挤出轮（54）的出丝直径与线材(3)的直径相同，所述挤出轮（54）由驱动电机(7)以固定转速驱动，且所述挤出轮（54）与输送轮（42）的直径相同；
所述传动组件(6)包括传动外壳(61)，所述传动外壳(61)固定在输送组件(4)远离支架(1)的一面，其中心可转动地设有竖转轴(62)，所述竖转轴(62)的下端连接驱动电机(7)的输出端，所述竖转轴(62)上端通过中心伞齿轮(63)传动连接有横转轴(64)，所述横转轴(64)也与传动外壳(61)可转动地连接，所述横转轴(64)的两端通过侧伞齿轮(65)传动连接到两个输送轮(42)中；
所述竖转轴(62)中套设有变速拨叉(610)，所述竖转轴(62)的一侧还设有与其平行的变速组件(611)，且所述变速拨叉(610)向下拨动时能够通过变速组件(611)使横转轴(64)的转速减半；
输送变速拨叉(610)远离竖转轴(62)的一端铰接有T型连杆(612)，所述T型连杆(612)上方的两端铰接有调整连杆(613)，所述调整连杆(613)的另一端分别铰接到对应的传动拨叉(66)侧面；
所述T型连杆下方通过支撑弹簧(614)与传动外壳(61)活动连接，所述支撑弹簧(614)的弹力使变速拨叉(610)向上滑动；
所述竖转轴(62)分为下转轴(621)和上转轴(622)，其二者断开扭矩连接，所述下转轴(621)连接驱动电机(7)，上转轴(622)连接中心伞齿轮(63)；
所述变速组件(611)包括活动齿轮(6111)，所述活动齿轮(6111)可转动地套设在下转轴(621)中，所述下转轴(621)在活动齿轮(6111)上方的位置还可滑动地套设滑动轴套(6114)，且所述滑动轴套(6114)与下转轴(621)能够传递扭矩，所述变速拨叉(610)可转动地套设在滑动轴套(6114)***；
所述上转轴(622)中固定有固定齿轮(6113)；
所述固定齿轮(6113)与活动齿轮(6111)侧方通过一对与其平行的减速齿轮组(6112)啮合，且减速齿轮组(6112)的减速比为二；
所述滑动轴套(6114)的上下表面圆周分布地固定有凸起的咬合块(6101)，且所述固定齿轮(6113)与活动齿轮(6111)靠近滑动轴套(6114)的一面也相应地固定有咬合块(6101)。
2.根据权利要求1所述的一种三维打印机的混合供料装置，其特征在于，所述横转轴(64)与两端的侧伞齿轮(65)可转动地连接，所述横转轴(64)的两端各可滑动地套设有传动拨叉(66)，所述传动拨叉(66)滑动到与对应方向的侧伞齿轮(65)贴合时能够将横转轴(64)的扭矩传递到侧伞齿轮(65)中。
3.根据权利要求2所述的一种三维打印机的混合供料装置，其特征在于，所述传动拨叉(66)远离横转轴(64)的一端可滑动地套设在与横转轴(64)平行的滑轴(68)中，所述滑轴(68)通过连接杆(67)固定在传动外壳(61)内，且所述滑轴(68)在与侧伞齿轮(65)与横转轴(64)连接的平面中固定有电磁铁(69)。
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