CN206140894U - 基于fdm的3d打印机挤出头*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于FDM的3D打印机挤出头***，包括断料检测***、进料***、线材选择***、散热***和出料***；进料***包括进料壳体、送料齿轮、滑轮和驱动电机；在所述进料***的进料口的上方安装所述断料检测***，用于检测线材是否用尽；所述线材选择***与所述滑轮连接，用于推动或拉动所述滑轮移动，进而调整所述滑轮到所述送料齿轮之间的间隔，即：调整所述进料通道的宽度。优点为：将断料检测***、进料***、线材选择***、散热***和出料***合理的结合为一体，具有断料检测、结构紧凑、散热效果良好、喷涂均匀、易于维护、可支持多种线径线材打印等优点，提高了3D打印机的打印效果和操作便利性。
Description
技术领域
本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种基于FDM的3D打印机挤出头***。
背景技术
自3D打印技术问世以来，3D打印机便成为3D技术领域的前瞻性产品，并逐步成为一项新型的主流加工技术。3D打印机作为一种高科技设备，综合应用了CAD技术、CAM技术、激光学、光化学及材料科学等诸多方面的科学与技术，它使得产品设计、工业设计、建筑设计及医疗用品设计等领域的研发者，能够快捷方便地获得三维实物模型，方便后期的设计，因此，3D打印机具有广阔的发展空间。
基于FDM(熔丝沉积成型)的3D打印机，是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种耗材(如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC、PLA、尼龙、柔性材料等)加热熔化进而堆积成型方法，属于3D打印机中的一种重要设备。
然而，对于现有的基于FDM的3D打印机挤出头，主要具有以下不足：
(1)由于打印机耗材通常具有直径1.75mm和直径3mm两种，而现有的3D打印机挤出头***只支持一种线径的耗材，如果需要打印不同线径的耗材，必须更换挤出机或者打印机，从而影响用户的打印体验。
(2)现有的基于FDM的3D打印机在打印过程中，无法检测耗材是否将要用尽，当耗材用尽时，会使模型打印失败，极大地降低了打印成功率。
(3)现有的3D打印机喷头***散热部分通常设计如下：采用风扇加散热片的形式对与步进电机连接的铝合金部件散热；在喷头左右两侧加风扇，对喷头进行散热；因此，喉管作为散热***过渡部分，往往因为散热不良，耗材在到达喷嘴前已在喉管内融化，由此导致进料装置进料不畅，甚至发生喷头堵塞的情况。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于FDM的3D打印机挤出头***，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种基于FDM的3D打印机挤出头***，包括断料检测***(1)、进料***(2)、线材选择***(3)、散热***(4)和出料***(5)；
所述进料***(2)包括进料壳体(2.1)、送料齿轮(2.2)、滑轮(2.3)和驱动电机(2.4)；所述进料壳体(2.1)的顶部开设进料口(2.5)，所述进料壳体(2.1)的底部开设排料口；在所述进料壳体(2.1)的腔体内并排安装所述送料齿轮(2.2)和所述滑轮(2.3)，所述送料齿轮(2.2)和所述滑轮(2.3)之间的间隙形成进料通道，所述进料通道位于所述进料口(2.5)和所述排料口之间；所述送料齿轮(2.2)与所述驱动电机(2.4)联动，所述驱动电机(2.4)驱动所述送料齿轮(2.2)转动，进而将从进料口(2.5)进入的线材通过所述进料通道而推送到排料口；
在所述进料***(2)的进料口(2.5)的上方安装所述断料检测***(1)，用于检测线材是否用尽；
所述线材选择***(3)与所述滑轮(2.3)连接，用于推动或拉动所述滑轮(2.3)移动，进而调整所述滑轮(2.3)到所述送料齿轮(2.2)之间的间隔，即：调整所述进料通道的宽度；
所述出料***(5)包括喉管和喷头(5.1)；所述喉管的一端与所述进料***(2)的排料口连通，所述喉管的另一端与所述喷头(5.1)连通；
所述散热***(4)包括风扇(4.1)和散热片(4.2)；所述风扇(4.1)的顶部固定到所述进料壳体(2.1)的底部，所述散热片(4.2)安装在所述喉管的外侧。
优选的，所述滑轮(2.3)为U形槽滑轮；所述驱动电机(2.4)为步进电机；所述进料壳体(2.1)为铝材质，包括固定腔体以及置于所述固定腔体侧面的封盖。
优选的，所述断料检测***(1)包括断料检测器(1.1)以及蜂鸣器(1.2)；所述断料检测器(1.1)与所述蜂鸣器(1.2)之间用导线(1.3)连接，形成回路；正常工作状态下，线材通过断料检测器(1.1)的内部，使电路处于断路状态；当线材用尽，则电路处于通路状态，蜂鸣器(1.2)开始发出声音。
优选的，所述断料检测器(1.1)为限位开关。
优选的，所述出料***(5)还包括加热块(5.2)；所述加热块(5.2)采用螺纹连接方式固定安装于所述喉管和所述喷头(5.1)之间；所述加热块(5.2)设置有加热棒孔(5.3)和热敏电阻孔(5.4)，所述加热棒孔(5.3)和所述热敏电阻孔(5.4)分别用于安装加热棒和热敏电阻；当所述加热棒升温时，使所述加热块(5.2)升温，进而使线材融化，从喷头(5.1)流出。
优选的，所述线材选择***(3)包括线材选择端(3.1)、旋转手柄(3.2)、滑杆(3.3)以及线径选择结构(3.4)；
所述线径选择结构(3.4)包括底座(3.4.1)，在所述底座(3.4.1)的上方形成有若干个自左向右排列的卡槽(3.4.2)；所述线材选择端(3.1)置于某个所述卡槽(3.4.2)中卡固，所述线材选择端(3.1)的一侧与所述旋转手柄(3.2)固定连接；转动所述旋转手柄(3.2)，进而带动所述线材选择端(3.1)转动到竖直位置，然后推动或拉动所述旋转手柄(3.2)到所需位置后，再转动所述旋转手柄(3.2)，进而带动所述线材选择端(3.1)转动到横向位置且卡固于另一个所述卡槽(3.4.2)中，进而实现调整所述旋转手柄(3.2)横向位置的目的；此外，所述旋转手柄(3.2)的一端与所述滑杆(3.3)的一端固定连接，所述滑杆(3.3)的另一端与所述滑轮(2.3)的滑轮固定端(2.6)固定连接，当所述旋转手柄(3.2)发生横向移动时，通过所述滑杆(3.3)带动所述滑轮(2.3)发生横向移动，最终调整所述滑轮(2.3)到所述送料齿轮(2.2)之间的间隔。
本实用新型提供的基于FDM的3D打印机挤出头***具有以下优点：
新型的基于FDM的3D打印机挤出头***，其具有断料检测、结构紧凑、散热效果良好、喷涂均匀、易于维护的优点，并可实现多种线径耗材的打印。
附图说明
图1为本实用新型提供的基于FDM的3D打印机挤出头***的整体结构示意图；
图2为本实用新型提供的基于FDM的3D打印机挤出头***的局部结构示意图；
图3为本实用新型提供的滑杆和滑轮固定端之间的装配示意图；
图4为本实用新型提供的基于FDM的3D打印机挤出头***的线材选择***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种基于FDM的3D打印机挤出头***，具有断料检测、结构紧凑、散热效果良好、喷涂均匀、易于维护的优点，并可实现多种线径耗材的打印。参考图1，包括断料检测***1、进料***2、线材选择***3、散热***4和出料***5。下面对这四个***分别详细说明：
(一)进料***
进料***2包括进料壳体2.1、送料齿轮2.2、滑轮2.3和驱动电机2.4；进料壳体2.1的顶部开设进料口2.5，进料壳体2.1的底部开设排料口；在进料壳体2.1的腔体内并排安装送料齿轮2.2和滑轮2.3，送料齿轮2.2和滑轮2.3之间的间隙形成进料通道，进料通道位于进料口2.5和排料口之间；送料齿轮2.2与驱动电机2.4联动，驱动电机2.4驱动送料齿轮2.2转动，进而将从进料口2.5进入的线材通过进料通道而推送到排料口。
实际应用中，滑轮2.3为U形槽滑轮；驱动电机2.4为步进电机，例如，步进电机型号为42步进电机；进料壳体2.1为铝材质，包括固定腔体以及置于固定腔体侧面的封盖。
因此，从进料口进入的线材，在送料齿轮的作用下，可带动线材向下运动到排料口，保证线材顺利进料。
(二)断料检测***
断料检测***1安装于进料***2的进料口2.5的上方，用于检测线材是否用尽。断料检测***1包括断料检测器1.1以及蜂鸣器1.2；断料检测器可采用限位开关。断料检测器1.1与蜂鸣器1.2之间用导线1.3连接，形成回路；正常工作状态下，线材通过断料检测器1.1的内部，使电路处于断路状态；当线材用尽，则电路处于通路状态，蜂鸣器1.2开始发出声音。
(三)线材选择***
线材选择***3与滑轮2.3连接，用于推动或拉动滑轮2.3移动，进而调整滑轮2.3到送料齿轮2.2之间的间隔，即：调整进料通道的宽度。在实际应用中，凡是可以调节调整滑轮2.3到送料齿轮2.2之间的间隔的设备均属于本实用新型的保护范围，下面仅介绍一个具体实施例：
参考图3和图4，线材选择***3包括线材选择端3.1、旋转手柄3.2、滑杆3.3以及线径选择结构3.4；
线径选择结构3.4包括底座3.4.1，在底座3.4.1的上方形成有若干个自左向右排列的卡槽3.4.2；线材选择端3.1置于某个卡槽3.4.2中卡固，线材选择端3.1的一侧与旋转手柄3.2固定连接；转动旋转手柄3.2，进而带动线材选择端3.1转动到竖直位置，然后推动或拉动旋转手柄3.2到所需位置后，再转动旋转手柄3.2，进而带动线材选择端3.1转动到横向位置且卡固于另一个卡槽3.4.2中，进而实现调整旋转手柄3.2横向位置的目的；此外，旋转手柄3.2的一端与滑杆3.3的一端固定连接，滑杆3.3的另一端与滑轮2.3的滑轮固定端2.6固定连接，当旋转手柄3.2发生横向移动时，通过滑杆3.3带动滑轮2.3发生横向移动，最终调整滑轮2.3到送料齿轮2.2之间的间隔，实现挤出头***支持打印多种线径的耗材。
为方便操作，可以在线径选择结构的各个卡槽位置标记有线材尺寸提示，用户根据尺寸提示选择相应的线径。
(四)出料***
出料***5包括喉管和喷头5.1；喉管的一端与进料***2的排料口连通，喉管的另一端与喷头5.1连通。其中，喉管内部装可安装有特氟龙管。
出料***5还包括加热块5.2；加热块5.2采用螺纹连接方式固定安装于喉管和喷头5.1之间；加热块5.2设置有加热棒孔5.3和热敏电阻孔5.4，加热棒孔5.3和热敏电阻孔5.4分别用于安装加热棒和热敏电阻；当加热棒升温时，使加热块5.2升温，进而使线材融化，从而从喷头5.1流出。
通过在喉管下端安装加热装置，加热装置温度升高到一定程度致使线材融化，从而保证融化后的线材顺畅的从喷头流出。
(五)散热***
散热***4包括风扇4.1和散热片4.2；风扇4.1的顶部固定到进料壳体2.1的底部，散热片4.2安装在喉管的外侧。
在喉管外侧安装散热片，保证线材在到达喷头前处于冷却状态，不会在喉管中融化堵塞喉管。散热片可通过螺纹孔和进料壳体固定，保证打印过程充分稳定。
由此可见，本实用新型提供一种基于FDM的3D打印机挤出头***，将断料检测***、进料***、线材选择***、散热***和出料***合理的结合为一体，具有断料检测、结构紧凑、散热效果良好、喷涂均匀、易于维护、可支持多种线径线材打印等优点，提高了3D打印机的打印效果和操作的便利性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于FDM的3D打印机挤出头***，其特征在于，包括断料检测***(1)、进料***(2)、线材选择***(3)、散热***(4)和出料***(5)；
所述进料***(2)包括进料壳体(2.1)、送料齿轮(2.2)、滑轮(2.3)和驱动电机(2.4)；所述进料壳体(2.1)的顶部开设进料口(2.5)，所述进料壳体(2.1)的底部开设排料口；在所述进料壳体(2.1)的腔体内并排安装所述送料齿轮(2.2)和所述滑轮(2.3)，所述送料齿轮(2.2)和所述滑轮(2.3)之间的间隙形成进料通道，所述进料通道位于所述进料口(2.5)和所述排料口之间；所述送料齿轮(2.2)与所述驱动电机(2.4)联动，所述驱动电机(2.4)驱动所述送料齿轮(2.2)转动，进而将从进料口(2.5)进入的线材通过所述进料通道而推送到排料口；
在所述进料***(2)的进料口(2.5)的上方安装所述断料检测***(1)，用于检测线材是否用尽；
所述线材选择***(3)与所述滑轮(2.3)连接，用于推动或拉动所述滑轮(2.3)移动，进而调整所述滑轮(2.3)到所述送料齿轮(2.2)之间的间隔，即：调整所述进料通道的宽度；
所述出料***(5)包括喉管和喷头(5.1)；所述喉管的一端与所述进料***(2)的排料口连通，所述喉管的另一端与所述喷头(5.1)连通；
所述散热***(4)包括风扇(4.1)和散热片(4.2)；所述风扇(4.1)的顶部固定到所述进料壳体(2.1)的底部，所述散热片(4.2)安装在所述喉管的外侧。
2.根据权利要求1所述的基于FDM的3D打印机挤出头***，其特征在于，所述滑轮(2.3)为U形槽滑轮；所述驱动电机(2.4)为步进电机；所述进料壳体(2.1)为铝材质，包括固定腔体以及置于所述固定腔体侧面的封盖。
3.根据权利要求1所述的基于FDM的3D打印机挤出头***，其特征在于，所述断料检测***(1)包括断料检测器(1.1)以及蜂鸣器(1.2)；所述断料检测器(1.1)与所述蜂鸣器(1.2)之间用导线(1.3)连接，形成回路；正常工作状态下，线材通过断料检测器(1.1)的内部，使电路处于断路状态；当线材用尽，则电路处于通路状态，蜂鸣器(1.2)开始发出声音。
4.根据权利要求3所述的基于FDM的3D打印机挤出头***，其特征在于，所述断料检测器(1.1)为限位开关。
5.根据权利要求1所述的基于FDM的3D打印机挤出头***，其特征在于，所述出料***(5)还包括加热块(5.2)；所述加热块(5.2)采用螺纹连接方式固定安装于所述喉管和所述喷头(5.1)之间；所述加热块(5.2)设置有加热棒孔(5.3)和热敏电阻孔(5.4)，所述加热棒孔(5.3)和所述热敏电阻孔(5.4)分别用于安装加热棒和热敏电阻；当所述加热棒升温时，使所述加热块(5.2)升温，进而使线材融化，从而从喷头(5.1)流出。
6.根据权利要求1所述的基于FDM的3D打印机挤出头***，其特征在于，所述线材选择***(3)包括线材选择端(3.1)、旋转手柄(3.2)、滑杆(3.3)以及线径选择结构(3.4)；
所述线径选择结构(3.4)包括底座(3.4.1)，在所述底座(3.4.1)的上方形成有若干个自左向右排列的卡槽(3.4.2)；所述线材选择端(3.1)置于某个所述卡槽(3.4.2)中卡固，所述线材选择端(3.1)的一侧与所述旋转手柄(3.2)固定连接；转动所述旋转手柄(3.2)，进而带动所述线材选择端(3.1)转动到竖直位置，然后推动或拉动所述旋转手柄(3.2)到所需位置后，再转动所述旋转手柄(3.2)，进而带动所述线材选择端(3.1)转动到横向位置且卡固于另一个所述卡槽(3.4.2)中，进而实现调整所述旋转手柄(3.2)横向位置的目的；此外，所述旋转手柄(3.2)的一端与所述滑杆(3.3)的一端固定连接，所述滑杆(3.3)的另一端与所述滑轮(2.3)的滑轮固定端(2.6)固定连接，当所述旋转手柄(3.2)发生横向移动时，通过所述滑杆(3.3)带动所述滑轮(2.3)发生横向移动，最终调整所述滑轮(2.3)到所述送料齿轮(2.2)之间的间隔。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170503 Termination date: 20180930 |
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