[实用新型]用于3D打印机的送丝装置及3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种用于3D打印机的送丝装置及3D打印机。

背景技术

基于熔融沉积成型FDM工艺的3D打印技术是目前应用范围最广泛、使用最简便的增材制造技术之一，其工作原理是对丝状热塑性材料熔融后由喷头逐层喷涂堆积成型的增材制造技术。FDM工艺3D打印由于耗材成本较低(国外专有材料除外)、制造工艺简单、易于操作等特点，被广泛用于产品设计外观验证、内饰件快速原型模具等领域。

送丝机构和丝材运行监测机构是3D打印机的关键部件，现有3D打印机的送丝机构和丝材运行监测机构通常分立设置，且各自结构复杂，占用空间较大。对于现有的送丝机构来说，挤压并推动丝材运动的主动轮与从动轮的距离是依靠弹簧压力保障的，其压紧力难以准确调整，当打印过程中出现送丝不顺畅、堵丝等情况时，主动轮在较大的弹簧压力的作用下啮合挤压丝材，往往会导致丝材挤压处直径减小，甚至丝材折断的问题。而此时3D打印机传动机构继续运行，致使打印件成型质量较差，严重影响打印机的成型精度和稳定性。而现有单独的丝材运行监测机构的实时检测是依靠摩擦轮的转动实现的，而摩擦轮与丝材以及从动轮的相互挤压啮合会增加丝材输送的阻力，降低丝材输送的顺畅性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种用于3D打印机的送丝装置及3D打印机，能够兼顾3D打印工作过程的送丝和丝材运行监测功能，减少占用空间。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于3D打印机的送丝装置，包括：丝材输送机构和丝材运行监测机构，所述丝材输送机构用于驱动用于3D打印的丝材运动，所述丝材运行监测机构设置在所述丝材输送机构中，能够对所述丝材的运行状态进行监测，以便根据所述丝材的运行状态继续或停止所述丝材的输送。

进一步的，所述丝材输送机构包括：主动轮、从动轮和主动轮驱动部件，所述主动轮通过所述主动轮驱动部件进行驱动，所述主动轮与所述从动轮之间形成能够对所述丝材挤压的间隙，通过主动轮的转动来引导所述丝材运动。

进一步的，所述主动轮设有第一环形凹槽和所述从动轮上设有第二环形凹槽，所述主动轮上的第一环形凹槽和所述从动轮上的第二环形凹槽形成供所述丝材经过并能够对所述丝材实施挤压的间隙。

进一步的，所述主动轮驱动部件包括伺服电机和电机安装座，所述伺服电机安装在所述电机安装座上，并且所述主动轮与所述伺服电机的输出轴固定连接。

进一步的，所述丝材运行监测机构包括光电编码器，与所述从动轮的转轴固定连接，用于检测所述从动轮的转动信号。

进一步的，还包括支架，所述光电编码器固定连接在所述支架上，所述主动轮驱动部件包括伺服电机和电机安装座，所述伺服电机安装在所述电机安装座上，并且所述主动轮与所述伺服电机的输出轴固定连接，在所述支架和所述电机安装座之间设有位置调整结构，用于调整所述主动轮和从动轮之间的间距。

进一步的，所述位置调整结构包括：设置在所述支架和所述电机安装座之间的预紧力调整螺栓、转轴和预紧弹簧，所述支架能够通过所述转轴与所述电机安装座相对转动，所述预紧弹簧能够控制安装在所述光电编码器上的从动轮和安装在所述伺服电机上的主动轮之间的间距范围，所述预紧力调整螺栓能够调整所述预紧弹簧的预紧力。

进一步的，在所述主动轮上设有第一锁紧螺钉，能够在调整所述主动轮相对于所述伺服电机的输出轴的轴向位置后进行锁定；和/或在所述从动轮上设有第二锁紧螺钉，能够在调整所述从动轮相对于所述从动轮的转轴的轴向位置后进行锁定。

进一步的，还包括控制元件，与所述丝材运行监测机构连接，接收所述丝材运行监测机构检测到的所述丝材的运行状态信息，并根据所述丝材的运行状态信息判断是否停止送丝，并发出对应的控制指令。

进一步的，所述控制元件包括：丝材用量判断单元，用于根据所述丝材的运行状态信息判断所述丝材的使用量或剩余量；和/或堵丝判断单元，用于根据所述丝材的运行状态信息判断是否发生堵丝现象。

进一步的，还包括快换接头，安装在所述丝材输送机构中，用于接入和输出所述丝材。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种3D打印机，包括前述的送丝装置。

基于上述技术方案，本实用新型在送丝机构中集成了丝材输送机构和丝材运行监测机构，利用丝材运行监测机构对丝材输送机构所输送的丝材的运行状态进行监测，从而使送丝装置能够根据丝材的运行状态继续或停止丝材的输送。因此，本实用新型的送丝装置能够兼顾3D打印工作过程的送丝和丝材运行监测功能，减少占用空间。