本發(fā)明涉及三維打印機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

三維打印技術(shù)是目前最具有發(fā)展?jié)摿Φ目焖俪尚图夹g(shù)之一，適用于機(jī)械工程、電子工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的新產(chǎn)品開發(fā)。作為一種經(jīng)濟(jì)型快速成型技術(shù)，它具有成本低、系統(tǒng)可靠性高、設(shè)備體積小、噪聲小、成型速度快等優(yōu)點，具有巨大的應(yīng)用潛能和廣闊的市場前景。

目前，三維(簡稱3d)打印機(jī)大致分成兩大類：前端送絲類打印機(jī)和后端送絲類打印機(jī)，所謂前端送絲類打印機(jī)指將送絲機(jī)構(gòu)集成在打印頭上的三維打印機(jī)，一般前端送絲類打印機(jī)的核心部件包括打印頭和工作臺面等；打印頭一般包括加熱噴頭機(jī)構(gòu)及送絲機(jī)構(gòu)等，加熱噴頭機(jī)構(gòu)包括噴頭和加熱裝置；送絲機(jī)構(gòu)從料盤中取絲料(絲狀或線狀耗材)輸送給噴頭，加熱裝置對噴頭進(jìn)行加熱，使噴頭中的絲料融化并擠出粘接到工作臺面，冷卻并凝固，每一層截面完成后工作臺下降一定高度，然后開始下一層的造型，如此重復(fù)直至完成整個實體的三維打印。該種打印頭存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，自重大慣性大而不適合高速運動的缺點。后端送絲類打印機(jī)采用將送絲機(jī)構(gòu)從打印頭分離的方案，該種方式可使得打印頭的結(jié)構(gòu)精簡。但是，無論哪種類型的打印機(jī)，在打印大尺寸的實體產(chǎn)品時，由于提供絲料的料盤重達(dá)3千克，送絲機(jī)構(gòu)拉動如此大的料盤都十分吃力，容易造成出絲不順的情況。且其都需要進(jìn)行手動換絲，導(dǎo)致在打印高溫材料時，手動換絲容易導(dǎo)致燙傷人員，同時容易引起腔體的溫度波動，影響打印質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有三維打印機(jī)在打印大尺寸實體產(chǎn)品時，送絲機(jī)構(gòu)拉動料盤十分吃力，容易造成出絲不順，且其都需要進(jìn)行手動換絲，在打印高溫材料時，手動換絲容易導(dǎo)致燙傷人員，同時容易引起腔體的溫度波動，影響打印質(zhì)量的問題，本發(fā)明提供了一種三維打印機(jī)。

本發(fā)明提供的三維打印機(jī)，包括打印頭、導(dǎo)料管和后端送絲機(jī)構(gòu)；所述打印頭包括加熱噴頭機(jī)構(gòu)和前端送絲機(jī)構(gòu)；所述后端送絲機(jī)構(gòu)和所述前端送絲機(jī)構(gòu)之間通過所述導(dǎo)料管相連，所述后端送絲機(jī)構(gòu)和所述前端送絲機(jī)構(gòu)用于同步協(xié)作將絲料經(jīng)導(dǎo)料管輸送給所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明提供的三維打印機(jī)，其在打印頭中內(nèi)置前端送絲機(jī)構(gòu)，同時增設(shè)后端送絲機(jī)構(gòu)，如此，前端送絲機(jī)構(gòu)和后端送絲機(jī)構(gòu)同步工作，為料盤提供了助力，有效提高其送絲能力，克服絲料在導(dǎo)料管中的摩擦阻力，確保在打印大尺寸實體產(chǎn)品時打印頭穩(wěn)定出絲，使打印過程順暢進(jìn)行，同時避免了在打印大尺寸實體產(chǎn)品時的頻繁換料操作，在打印高溫材料時，無需開門進(jìn)行手動換絲，不但可避免由開門引起的腔室溫度波動，影響打印質(zhì)量，而且還可防止“燙傷”事故的發(fā)生。

進(jìn)一步地，所述打印頭還包括一中心塊，所述前端送絲機(jī)構(gòu)和所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)安裝在所述中心塊上。

進(jìn)一步地，所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)包括噴頭機(jī)構(gòu)和安裝在噴頭機(jī)構(gòu)上的加熱裝置。

進(jìn)一步地，所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)上還安裝有散熱裝置。

進(jìn)一步地，所述后端送絲機(jī)構(gòu)和所述前端送絲機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)均包括送絲電機(jī)、主動輪和從動輪；所述主動輪安裝于所述送絲電機(jī)的輸出軸上，所述主動輪和所述從動輪之間夾持所述絲料，以使所述送絲電機(jī)驅(qū)動所述主動輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而由所述主動輪轉(zhuǎn)動帶動夾持于所述主動輪和所述從動輪之間的絲料滑動。

進(jìn)一步地，所述從動輪和/或所述主動輪上設(shè)有絲料限位槽。

進(jìn)一步地，所述后端送絲機(jī)構(gòu)和所述前端送絲機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)還包括一壓緊機(jī)構(gòu)，所述從動輪安裝于所述壓緊機(jī)構(gòu)上以實現(xiàn)所述主動輪和所述從動輪之間夾持所述絲料。

進(jìn)一步地，所述后端送絲機(jī)構(gòu)包括后端送絲電機(jī)、后端送絲塊、后端主動輪、后端從動輪和后端壓緊機(jī)構(gòu)；

所述后端送絲塊安裝在所述后端送絲電機(jī)的輸出軸對應(yīng)的輸出平面上；所述后端送絲電機(jī)的輸出軸穿過所述后端送絲塊，所述后端主動輪安裝在所述后端送絲電機(jī)的輸出軸上；

所述后端壓緊機(jī)構(gòu)包括后端壓輪機(jī)構(gòu)、以及安裝在后端送絲塊上的后端彈簧支撐板和后端壓緊塊；所述后端壓緊塊呈l形，包括中間安裝段及連接于中間安裝段兩側(cè)的橫向段和縱向段，所述中間安裝段轉(zhuǎn)動安裝于所述后端送絲塊上；所述后端從動輪安裝在所述縱向段上；所述后端壓輪彈簧安裝于所述橫向段和所述后端彈簧支撐板之間。

進(jìn)一步地，所述前端送絲機(jī)構(gòu)包括前端送絲電機(jī)、前端送絲塊、前端主動輪、前端從動輪和前端壓緊機(jī)構(gòu)；

所述前端送絲塊安裝在所述前端送絲電機(jī)的輸出軸對應(yīng)的輸出平面上；所述前端送絲塊上指向所述前端送絲電機(jī)的輸出軸的方向設(shè)有避讓空間；所述前端送絲電機(jī)的輸出軸穿入所述避讓空間中，所述前端主動輪安裝在所述前端送絲電機(jī)的輸出軸上，所述前端主動輪和所述前端從動輪均位于所述避讓空間中；所述前端送絲塊在垂直于所述前端送絲電機(jī)的輸出軸的方向上還設(shè)有送入絲料的送絲孔，所述送絲孔與所述避讓空間相通，并對準(zhǔn)所述前端主動輪和前端從動輪之間；

所述前端壓緊機(jī)構(gòu)包括前端壓輪彈簧和前端壓緊塊；所述前端送絲塊上設(shè)有前端彈簧支撐臺；所述前端壓緊塊呈l形，包括中間安裝部及連接于中間安裝部兩側(cè)的橫向端和縱向端，所述中間安裝部轉(zhuǎn)動安裝于所述前端送絲塊上；所述前端從動輪安裝于所述縱向端上，所述前端壓輪彈簧安裝于所述橫向端和所述前端彈簧支撐臺之間。

進(jìn)一步地，所述前端壓緊塊上設(shè)有安裝孔，一短頭螺釘穿過所述前端從動輪后和墊片后穿入該安裝孔中擰緊，將所述前端從動輪安裝在所述前端壓緊塊上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式中提供的三維打印機(jī)立體示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式中提供的后端送絲機(jī)構(gòu)爆炸分解示意圖；

圖3是本發(fā)明具體實施方式中提供的后端送絲機(jī)構(gòu)立體示意圖；

圖4是本發(fā)明具體實施方式中提供的打印頭立體示意圖；

圖5是本發(fā)明具體實施方式中提供的前端送絲機(jī)構(gòu)立體示意圖。

其中，1、打印頭；2、后端送絲機(jī)構(gòu)；3、導(dǎo)料管；4、絲料；21、后端送絲電機(jī)；22、后端送絲塊；23、后端壓緊塊；24、后端主動輪；25、后端從動輪；26、后端彈簧支撐板；27、后端壓輪彈簧；211、后端電機(jī)輸出軸；212、第一安裝孔；221、第二安裝孔；222、第三安裝孔；231、第四安裝孔；232、縱向段；233、橫向段；234、第五安裝孔；241、主動限位槽；11、前端送絲機(jī)構(gòu)；12、中心塊；13、加熱噴頭機(jī)構(gòu)；14、散熱裝置；111、前端送絲電機(jī)；1111、前端電機(jī)輸出軸；112、前端主動輪；113、前端從動輪；1131、從動限位槽；1132、短頭螺釘；1133、墊片；114、前端送絲塊；115、前端壓緊塊；116、前端壓輪彈簧；1141、避讓空間；1142、前端彈簧支撐臺；1143、送絲孔；1151、橫向端；1152、縱向端；1153、第六安裝孔。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明公開的三維打印機(jī)進(jìn)行具體解釋說明，如下圖1所示，本例中公開的三維打印機(jī)包括打印頭1、導(dǎo)料管3和后端送絲機(jī)構(gòu)2；當(dāng)然，三維打印機(jī)一般還包括提供三維打印桌面的工作臺面以及為打印頭1提供三維運動的三維運動機(jī)構(gòu)等，由于其與本申請的發(fā)明構(gòu)思并無直接關(guān)聯(lián)，且均可直接采用現(xiàn)有技術(shù)，因此，不做進(jìn)一步具體介紹。

其中，如圖4所示，所述打印頭1包括加熱噴頭機(jī)構(gòu)13和前端送絲機(jī)構(gòu)11；所述后端送絲機(jī)構(gòu)2和所述前端送絲機(jī)構(gòu)11之間通過所述導(dǎo)料管3相連，所述后端送絲機(jī)構(gòu)2和所述前端送絲機(jī)構(gòu)11用于同步協(xié)作將絲料4經(jīng)導(dǎo)料管3輸送給所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)13。

眾所周知，打印頭1的結(jié)構(gòu)基本為公眾所知，其核心部件是加熱噴頭機(jī)構(gòu)13，用于將送入加熱噴頭機(jī)構(gòu)13中的絲料4進(jìn)行加熱融化，然后將融化后的絲料擠出粘接到工作臺面。加熱噴頭機(jī)構(gòu)13一般包括噴頭機(jī)構(gòu)和安裝在噴頭機(jī)構(gòu)上的加熱裝置構(gòu)成；噴頭機(jī)構(gòu)一般包括噴頭本體和噴嘴，本例中，噴頭本體包括噴頭固定塊、噴頭導(dǎo)管和噴頭壓塊；該噴頭導(dǎo)管通過所述噴頭壓塊固定在所述噴頭固定塊內(nèi)；噴頭導(dǎo)管的下端安裝所述噴嘴；該加熱裝置布置于所述噴頭本體外圍，以實現(xiàn)對噴頭導(dǎo)管內(nèi)的絲料4進(jìn)行加熱融化，本例中，該加熱裝置布置于噴頭本體外部的加熱棒組成，為了實現(xiàn)對加熱棒加熱溫度的控制，一般還設(shè)有溫度傳感器對其加熱溫度進(jìn)行監(jiān)控。

本例中，如圖4所示，所述打印頭1還包括一中心塊12，所述前端送絲機(jī)構(gòu)11和所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)13安裝在所述中心塊12上。具體的，所述前端送絲機(jī)構(gòu)11固定安裝在所述中心塊12的上部，所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)13固定安裝在所述中心塊12的下部。該中心塊12除了上下連接的作用外，其還作為將打印頭1安裝在三維運動機(jī)構(gòu)上的安裝座的作用。

進(jìn)一步地，如圖4所示，本例中，所述加熱噴頭機(jī)構(gòu)13上還安裝有散熱裝置14。該散熱裝置14可以在需要的時候提供散熱冷卻的作用。散熱裝置14一般為散熱風(fēng)扇，比如本例中，優(yōu)選該散熱裝置14內(nèi)集成離心風(fēng)扇和軸流風(fēng)扇，以進(jìn)一步加強(qiáng)其散熱效果。

其中，本例核心思想是在打印頭1內(nèi)集成前端送絲機(jī)構(gòu)11的同時，在后端增加一后端送絲機(jī)構(gòu)2，以提高其向加熱噴頭機(jī)構(gòu)13送絲的能力。至于前端送絲機(jī)構(gòu)11和后端送絲機(jī)構(gòu)2的具體結(jié)構(gòu)，并不特別限定，可以借鑒本領(lǐng)域現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。但為使本領(lǐng)域技術(shù)人員直接完整理解本例方案，下面將進(jìn)一步描述優(yōu)化的前端送絲機(jī)構(gòu)11和后端送絲機(jī)構(gòu)2。

所述后端送絲機(jī)構(gòu)2和所述前端送絲機(jī)構(gòu)11結(jié)構(gòu)均可以包括送絲電機(jī)、主動輪和從動輪；所述主動輪安裝于所述送絲電機(jī)的輸出軸上，所述主動輪和所述從動輪之間夾持所述絲料4，以使所述送絲電機(jī)驅(qū)動所述主動輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而由所述主動輪轉(zhuǎn)動帶動夾持于所述主動輪和所述從動輪之間的絲料4滑動。作為優(yōu)選的方式，為將絲料4限定在主動輪和從動輪之間，還可在所述從動輪和/或所述主動輪上設(shè)置絲料限位槽。

為保證送絲機(jī)構(gòu)中從動輪和主動輪之間的足夠的夾持力，使其絲料4能在主動輪和從動輪之間順暢滑動，所述后端送絲機(jī)構(gòu)2和所述前端送絲機(jī)構(gòu)11結(jié)構(gòu)還可以包括一壓緊機(jī)構(gòu)，所述從動輪安裝于所述壓緊機(jī)構(gòu)上以實現(xiàn)所述主動輪和所述從動輪之間夾持所述絲料4。

下邊再進(jìn)一步結(jié)合附圖對本例中優(yōu)化改進(jìn)后的前端送絲機(jī)構(gòu)11和后端送絲機(jī)構(gòu)2分別進(jìn)行具體解釋說明。

如圖2、圖3所示，本例中的后端送絲機(jī)構(gòu)2包括后端送絲電機(jī)21、后端送絲塊22、后端主動輪24、后端從動輪25和后端壓緊機(jī)構(gòu)；

所述后端送絲塊22安裝在所述后端送絲電機(jī)21的輸出軸(為區(qū)別起見，該后端送絲電機(jī)21的輸出軸稱為后端電機(jī)輸出軸211)對應(yīng)的輸出平面上；具體的，所謂的輸出平面即指該輸出軸伸出的平面，該平面上設(shè)有若干第一安裝孔212；后端送絲塊22上設(shè)有若干第二安裝孔221；通過若干螺栓擰入上述第一安裝孔212和對應(yīng)的第二安裝孔221內(nèi)，將所述后端送絲塊22固定在所述后端送絲電機(jī)21上。

所述后端電機(jī)輸出軸211穿過所述后端送絲塊22，所述后端主動輪24安裝在所述后端電機(jī)輸出軸211上；具體的，該后端送絲塊22的中心部位設(shè)有中心孔(圖中未標(biāo)記)，該后端電機(jī)輸出軸211即從該中心孔中穿過。該后端主動輪24即固定安裝在該后端電機(jī)輸出軸211上。如此，后端送絲電機(jī)21可驅(qū)動該后端主動輪24轉(zhuǎn)動。

所述后端壓緊機(jī)構(gòu)包括后端壓輪彈簧27、以及安裝在后端送絲塊22上的后端彈簧支撐板26和后端壓緊塊23；所述后端壓緊塊23呈l形，包括中間安裝段(圖中未標(biāo)記)及連接于中間安裝段兩側(cè)的橫向段233和縱向段232，所述后端從動輪25安裝在所述縱向段232上，所述中間安裝段轉(zhuǎn)動安裝于所述后端送絲塊22上；所述后端壓輪彈簧27安裝于所述橫向段233和所述后端彈簧支撐板26之間。具體的，該后端壓緊塊23的中間安裝段上設(shè)有第四安裝孔231，送絲塊上設(shè)有第三安裝孔222，通過連接銷等連接部件連接該第三安裝孔222和第四安裝孔231，使得該后端壓緊塊23可以繞該連接部件轉(zhuǎn)動；同時，該后端壓緊塊23的縱向段232上設(shè)有第五安裝孔234，將后端從動輪25通過后端從動軸與該第五安裝孔234的配合，將后端從動輪25安裝到該縱向段232上，使后端從動輪25可以繞該后端從動軸轉(zhuǎn)動。如此，由于后端壓緊塊23可以繞上述連接部件轉(zhuǎn)動，該后端壓輪彈簧27對橫向段233施加的彈力轉(zhuǎn)化到縱向段232上，使得縱向段232上的后端從動輪25向后端主動輪24靠攏，以施加作用在絲料4上的壓緊力，以實現(xiàn)所述后端主動輪24和所述后端從動輪25之間夾持所述絲料4的目的。

其中，本例中還在該后端主動輪24上設(shè)有絲料限位槽，為區(qū)別起見，該絲料限位槽稱為主動限位槽241。

如圖5所示，所述前端送絲機(jī)構(gòu)11包括前端送絲電機(jī)111、前端送絲塊114、前端主動輪112、前端從動輪113和前端壓緊機(jī)構(gòu)；

所述前端送絲塊114安裝在所述前端送絲電機(jī)111的輸出軸(為區(qū)別起見，該前端送絲電機(jī)111的輸出軸稱為前端電機(jī)輸出軸1111)對應(yīng)的輸出平面上；其安裝方式與后端送絲塊22和后端送絲電機(jī)21的安裝方式相同，不在贅述。

所述前端送絲塊114上指向所述前端送絲電機(jī)111的輸出軸的方向設(shè)有避讓空間1141；所述前端送絲電機(jī)111的輸出軸穿入所述前端送絲塊114中的所述避讓空間1141中，所述前端主動輪112安裝在所述前端送絲電機(jī)111的輸出軸上；所述前端主動輪112和所述前端從動輪113均位于所述避讓空間1141中，同時，所述前端送絲塊114在垂直于所述前端送絲電機(jī)111的輸出軸的方向上還設(shè)有送入絲料4的送絲孔1143，所述送絲孔1143與所述避讓空間1141相通，并對準(zhǔn)所述前端主動輪112和前端從動輪113之間；

所述前端壓緊機(jī)構(gòu)包括前端壓輪彈簧116和前端壓緊塊115；所述前端送絲塊114上設(shè)有前端彈簧支撐臺1142，所述前端壓緊塊115呈l形，包括中間安裝部(圖中未標(biāo)記)及連接于中間安裝部兩側(cè)的橫向端1151和縱向端1152，所述中間安裝部轉(zhuǎn)動安裝于所述前端送絲塊114上；所述前端從動輪113安裝于所述縱向端1152上，所述前端壓輪彈簧116安裝于所述橫向端1151和所述前端彈簧支撐臺1142之間。關(guān)于該前端壓緊機(jī)構(gòu)的具體安裝方式，與前述描述的后端壓緊機(jī)構(gòu)的安裝方式類似，為免啰嗦，不再重復(fù)。同樣的，通過將該前端壓輪彈簧116對橫向端1151施加的彈力轉(zhuǎn)化到縱向端1152上，使得縱向端1152上的前端從動輪113向前端主動輪112靠攏，以施加作用在絲料4上的壓緊力，以實現(xiàn)所述前端主動輪112和所述前端從動輪113之間夾持所述絲料4的目的。

其中，關(guān)于該前端從動輪113的具體安裝結(jié)構(gòu)描述如下：在該前端壓緊塊115上設(shè)有安裝孔(為區(qū)別起見，稱為第六安裝孔1153)，一短頭螺釘1132穿過該前端從動輪113后和墊片1133后穿入該第六安裝孔1153中擰緊，將所述前端從動輪113安裝在所述前端壓緊塊115上。該前端從動輪113可繞該短頭螺釘1132轉(zhuǎn)動。前述后端從動輪25安裝于后端壓緊塊115上時，其安裝該后端從動輪25到后端從動軸時也可以采用該短頭螺釘1132的方式安裝。

其中，本例中還在該前端從動輪113上設(shè)有絲料限位槽，為區(qū)別起見，該絲料限位槽稱為從動限位槽1131。

進(jìn)一步地，所述前端主動輪112和后端主動輪24的直徑相同，工作時，前端送絲電機(jī)111和后端送絲電機(jī)21同步工作。

本例提供的三維打印機(jī)，其在打印頭1中內(nèi)置前端送絲機(jī)構(gòu)11，同時增設(shè)后端送絲機(jī)構(gòu)2，如此，前端送絲機(jī)構(gòu)11和后端送絲機(jī)構(gòu)2同步工作，為料盤提供了助力，有效提高其送絲能力，克服絲料4在導(dǎo)料管3中的摩擦阻力，確保在打印大尺寸的模型時打印頭1穩(wěn)定出絲，使打印過程順暢進(jìn)行，同時避免了在打印大尺寸實體產(chǎn)品時的頻繁換料操作，在打印高溫材料時，無需開門進(jìn)行手動換絲，不但可避免由開門引起的腔室溫度波動，影響打印質(zhì)量，而且還可防止“燙傷”事故的發(fā)生。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。