本发明涉及3d打印,特别涉及一种3d打印自动换料装置及3d打印机。
背景技术:
1、3d打印机是快速成型的一种工艺设备,其以熔融沉积式的方式逐层堆砌而打印产品,耗材进入高温喷头后向下排出,在平台上按路径行走并一层一层逐级抬高,从而生成固体实物。打印过程中,将缠绕在耗材盘上的耗材插入喷头中,由喷头内部的驱动组件将耗材不断向下推送,使得耗材盘的耗材不断消耗,由于一次打印可能会消耗多盘耗材,当一个盘耗材消耗完毕时,需要通过新的耗材盘进行续料,续料采用相同规格的耗材,便于打印规格较大的产品。
2、现有的具有耗材自动更换功能的3d打印机在使用过程中,通常为手动更换耗材,无法自动更换,难以在打印过程中进行耗材的换料,当需要换料时,通常需要使用者在打印机未停机的状态下手动将耗材插入喷头中,由于打印时喷头在移动,这种方式难以将耗材对准喷头并插入喷头内部,或者需要将打印机暂停打印后再将耗材插入喷头中,这种方式容易导致继续打印的位置出现偏差,影响打印产品的质量,从而不便于不停机自动更换耗材。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的在于提供一种3d打印自动换料装置及3d打印机,以解决上述背景技术中存在的问题。
2、为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
3、一种3d打印自动换料装置,包括自动换料装置和打印头,所述自动换料装置和打印头之间连接有导引管,所述自动换料装置包括主体,所述主体上贯穿设置有第一透槽,所述主体的上端阵列设置有多个与第一透槽相连通的第二透槽,所述第一透槽的一端与导引管的一端相连通,所述第一透槽的另一端安装有伸缩驱动装置,所述主体的上端第二透槽处设置有弹性续料装置,所述主体的侧面设置有分别与第一透槽和第二透槽相通的限位装置,所述打印头包括曳线装置和加热腔,所述导引管的另一端与曳线装置相连通;所述伸缩驱动装置包括端盖,所述端盖安装在第一透槽远离导引管的一端,所述端盖侧面安装有伸缩杆,所述伸缩杆远离端盖的一端设置有限位环,所述限位环和端盖之间的伸缩杆上套设有弹簧,所述限位环远离伸缩杆的一侧安装有续料轮,所述伸缩杆内设置有驱动续料轮的动力源,所述限位环与限位装置相配合对伸缩驱动装置进行限位。
4、优选的,所述弹性续料装置包括安装在主体顶端位于第二透槽两侧的伸缩弹性件,所述伸缩弹性件的顶端安装有单向辊轮。
5、优选的,所述主体的侧面开设有适配的上下两排限位孔,上排所述限位孔分别与多个第二透槽相连通,下排所述限位孔与第一透槽相连通,上下两排所述限位孔均匀的分为相适配的多组。
6、优选的,所述限位装置包括支撑柱,所述支撑柱设置在每组限位孔之间的主体侧面,所述支撑柱的顶部转动安装有杠杆,所述支撑柱的顶部与杠杆之间还通过扭簧相连接,所述杠杆的两个自由端分别通过铰轴设置有第一限位柱和第二限位柱,所述第一限位柱设置在与第二透槽相连通的限位孔内,所述第二限位柱设置在与第一透槽相连通的限位孔内,所述扭簧驱动杠杆带动第一限位柱向第二透槽内部伸入。
7、优选的,所述曳线装置包括壳体,所述壳体顶部与导引管相连通,所述壳体底部与加热腔相连通,所述壳体内部并排设置有两个曳料轮,所述曳料轮之间具有间隙,所述壳体外部设置有驱动曳料轮转动的电机,两个所述曳料轮相对转动。
8、优选的,所述第二限位柱伸入第一透槽内部与限位环配合时,所述续料轮位于第二透槽底部的一侧。
9、优选的,所述续料轮和曳料轮的直径和转速均相同,所述续料轮、曳料轮和单向辊轮的表面均设置有橡胶层。
10、优选的,所述导引管具有柔性,所述导引管和端盖均为可拆卸的安装在第一透槽的端部,所述限位环的直径与第一透槽的直径相同。
11、一种3d打印机,包括底座,还包括前述任一项所述的自动换料装置,所述底座上端安装有框架,所述框架的上端两侧分别设置有径向轨道,所述径向轨道上滑动安装有横向轨道,所述横向轨道上滑动安装有打印头,所述主体安装在框架的顶部,所述框架顶部的一端设置有多个线材盘,多个所述线材盘上均缠绕有线料,多个所述线材盘上的线料分别穿过弹性续料装置插入相对应的第二透槽内部,所述和横向轨道底部的底座上设置有升降气缸,所述升降气缸的动力输出端安装有打印用的平台。
12、本发明实施例的有益效果在于:
13、1.本装置的主体上并排设置有多个第二透槽,线料穿过第二透槽时,线料能够挤压限位装置,使限位装置对第一透槽内的限位环进行限位,确保续料轮对该第二透槽内的线料进行驱动,使该第二透槽内的线料沿着第一透槽向导引管方向移动,直至与曳线装置接触被曳向加热腔内进行热熔,然后进行打印工作,在线料穿过第一透槽的同时,在后续的第二透槽内均插入不同线材盘上的线料,确保其他第二透槽内部的线料端部与第一透槽内的线料相接触;当靠近端盖的第二透槽内的线料使用完时,与该处第二透槽配合的限位装置没有线料的挤压,因此限位装置能够关闭对限位环的限制,在弹簧的作用下,伸缩杆被拉伸,限位环则带动续料轮与线料的末端一起向第二个第二透槽移动,因为后续的第二透槽内部均插有线料,因此限位装置能够对限位环进行限位,续料轮则会处于该处第二透槽的底部一侧,而第一个线材盘上的线料在曳线装置的作用下继续向打印头方向输送,该处第二透槽内的线料端部由于与第一个线材盘上的线料抵接,在第一透槽内的线料移动过该处第二透槽的底部时,在该处第二透槽顶部弹性续料装置的作用下,改第二透槽内的线料能够瞬间进入第一透槽内部,并与续料轮接触,被续料轮驱动与随前一段线料首尾相连的继续向打印头方向移动,达到自动换料的效果,由于主体上设置有多个第二透槽,能够实现3d打印不断的自动换料,确保不停机的更换耗材以及打印的质量。
14、2.本装置需要先将线料穿过两个单向辊轮之间,然后插入第二透槽内部,直至线料的端部与第一透槽内的线料接触,然后拽动伸缩弹性件,使其被拉伸,由于设置的单向辊轮能够只向同一方向转动,被拉伸的伸缩弹性件则会产生收缩的弹力,收缩的弹力则会作用在线料上,在第一透槽内的线料穿过后,伸缩弹性件的力带动该线料移动,该线料的端部则会被瞬间带动至第一透槽内部,被续料轮驱动与前一段线料收尾相连向打印头方向移动,能够自动完成换料工作,无需人工操作,降低劳动强度,提高换料效率以及打印质量。
15、3.本装置因为杠杆的中部与支撑柱转动连接,并且连接处安装有扭簧,在第二透槽内的线料完全进入第一透槽时,在扭簧的作用下,第一限位柱向第二透槽内部移动,同理带动第二限位柱从第一透槽内部脱离,则限位环能够摆脱第二限位柱的限位,在弹簧的作用下,限位环向后续的第二透槽底部移动,直至与该处的第二限位柱抵接。
16、4.本装置电机的带动下,曳料轮相对转动,能够将线料向加热腔方向曳动,便于在续料轮无法驱动线料的情况下,通过曳料轮来将线料向加热腔内部曳动,确保3d打印机能够持续工作。
17、5.本装置通过设置径向轨道和横向轨道,便于打印头在二维方向上的移动,线材盘上缠绕有线料,多个线材盘则能够提供充足的线料,便于自动换料装置进行更换线料,打印头在平台上进行打印工作,通过设置升降气缸,能够带动平台进行升降,便于打印头进行3d立体的打印工作。
1.一种3d打印自动换料装置,包括自动换料装置(10)和打印头(7),所述自动换料装置(10)和打印头(7)之间连接有导引管(8),其特征在于,所述自动换料装置(10)包括主体(11),所述主体(11)上贯穿设置有第一透槽(12),所述主体(11)的上端阵列设置有多个与第一透槽(12)相连通的第二透槽(13),所述第一透槽(12)的一端与导引管(8)的一端相连通,所述第一透槽(12)的另一端安装有伸缩驱动装置,所述主体(11)的上端第二透槽(13)处设置有弹性续料装置,所述主体(11)的侧面设置有分别与第一透槽(12)和第二透槽(13)相通的限位装置,所述打印头(7)包括曳线装置和加热腔(28),所述导引管(8)的另一端与曳线装置相连通;
2.如权利要求1所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述弹性续料装置包括安装在主体(11)顶端位于第二透槽(13)两侧的伸缩弹性件(24),所述伸缩弹性件(24)的顶端安装有单向辊轮(25)。
3.如权利要求2所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述主体(11)的侧面开设有适配的上下两排限位孔(14),上排所述限位孔(14)分别与多个第二透槽(13)相连通,下排所述限位孔(14)与第一透槽(12)相连通,上下两排所述限位孔(14)均匀的分为相适配的多组。
4.如权利要求3所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述限位装置包括支撑柱(20),所述支撑柱(20)设置在每组限位孔(14)之间的主体(11)侧面,所述支撑柱(20)的顶部转动安装有杠杆(21),所述支撑柱(20)的顶部与杠杆(21)之间还通过扭簧相连接,所述杠杆(21)的两个自由端分别通过铰轴设置有第一限位柱(22)和第二限位柱(23),所述第一限位柱(22)设置在与第二透槽(13)相连通的限位孔(14)内,所述第二限位柱(23)设置在与第一透槽(12)相连通的限位孔(14)内,所述扭簧驱动杠杆(21)带动第一限位柱(22)向第二透槽(13)内部伸入。
5.如权利要求4所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述曳线装置包括壳体,所述壳体顶部与导引管(8)相连通,所述壳体底部与加热腔(28)相连通,所述壳体内部并排设置有两个曳料轮(26),所述曳料轮(26)之间具有间隙,所述壳体外部设置有驱动曳料轮(26)转动的电机(27),两个所述曳料轮(26)相对转动。
6.如权利要求5所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述第二限位柱(23)伸入第一透槽(12)内部与限位环(18)配合时,所述续料轮(19)位于第二透槽(13)底部的一侧。
7.如权利要求6所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述续料轮(19)和曳料轮(26)的直径和转速均相同,所述续料轮(19)、曳料轮(26)和单向辊轮(25)的表面均设置有橡胶层。
8.如权利要求7所述的一种3d打印自动换料装置,其特征在于,所述导引管(8)具有柔性,所述导引管(8)和端盖(15)均为可拆卸的安装在第一透槽(12)的端部,所述限位环(18)的直径与第一透槽(12)的直径相同。
9.一种3d打印机,包括底座(1),其特征在于,还包括如权利要求1-8中任一项所述的自动换料装置,所述底座(1)上端安装有框架(2),所述框架(2)的上端两侧分别设置有径向轨道(5),所述径向轨道(5)上滑动安装有横向轨道(6),所述横向轨道(6)上滑动安装有打印头(7),所述主体(11)安装在框架(2)的顶部,所述框架(2)顶部的一端设置有多个线材盘(9),多个所述线材盘(9)上均缠绕有线料,多个所述线材盘(9)上的线料分别穿过弹性续料装置插入相对应的第二透槽(13)内部,所述和横向轨道(6)底部的底座(1)上设置有升降气缸(3),所述升降气缸(3)的动力输出端安装有打印用的平台(4)。
