[发明专利]熔融沉积式3D打印线材的接线装置及其接线方法

说明书

本发明公开了一种熔融沉积式3D打印线材的接线装置及其接线方法，包括接线器、导丝轮、步进电机、转动轴、伺服电机、丝杆、导杆、切线刀具、加热器。本发明为了更好的使得两个线材结合到一起，利用刀具将线材的接头处剪切成凹凸状。两种线材凹凸间相互配合。之后对连接处进行加热，使得两个材料紧密结合。为了配合该方法特别地在接线装置上设置了两种相互配合的刀具，刀具将线材剪切成凹凸状，并结合。

技术领域

本发明属于接线领域，具体涉及一种熔融沉积式3D打印线材的接线装置及其接线方法。

背景技术

熔融沉积式(FDM)打印机常采用PLA和ABS等材料作为打印材料。而成卷的材料通常不会刚刚用完，而又不足以打印下一个零件。日积月累，就会造成材料的大量浪费。因此将各个剩余的打印材料连接并继续用于打印是十分有意义的。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种熔融沉积式3D打印线材的接线装置及其接线方法。

技术方案：一种熔融沉积式3D打印线材的接线装置，包括接线器、导丝轮、步进电机、转动轴、伺服电机、丝杆、导杆、切线刀具、加热器；

所述的接线器包括上部接线器和下部接线器，所述的上部接线器主要有：线材轨道、上部加热器、下部连接器和导丝轮孔；所述的上部加热器对线材的上半部分进行加热，所述的下部连接器与上部连接孔连接并传输信号，所述的导丝轮孔为转动轴预留位置；

所述的下部接线器主要有：线材轨道、下部加热器、上部连接孔、导丝轮孔、触摸屏；所述的下部接线器为中空设置，可放置步进电机等装置；所述的下部加热器对线材的下半部分进行加热，所述的上部连接孔与下部连接器连接传输信号，所述的导丝轮孔用于放置导丝轮，所述的触摸屏用于设置温度等信息；

所述的导丝轮对称设置，一个与转动轴连接，另一个由下部接线器固定，属于从动轮；

所述的线材轨道的初试部分为由外部到导线轮的部分，采用喇叭状，由外到内，孔径逐渐缩小；

所述的上部接线器和下部接线器结合在一起后，两个需要连接的线材从两端的孔进入，将线材手动推送至导线轮处，由导线轮对线材进行推送，并加热接合；

所述的步进电机通过联轴器与传动轴连接，并通过传动轴将扭矩传递给导丝轮，传动轴与导丝轮采用键连接，并获得扭矩，绕中心旋转，带动线材向加热区域移动。

作为优化：所述的切线刀具的顶部，采用直径为1.75mm的圆弧状，与接线器上部贴合。

一种根据所述的熔融沉积式3D打印线材的接线装置的接线方法，两个需要连接的线材从两端的孔进入，将线材手动推送，当线材推送至刀具口处，导丝轮停止传送；此时，伺服电机运转，通过联轴器将扭矩传递给丝杆；丝杆旋转，带动轴承上下移动；该轴承是由定制轴承板固定，轴承板中间处的轴承与丝杆连接，两侧的轴承与两个导杆连接，获得准确的定位；在轴承板两边缘处，设置刀具的装夹装置，刀具分别卡在边缘缺口处，并通过螺钉夹紧刀具；由伺服电机运转带动两个刀具上下移动，并剪切线材；

当刀具接触到接线器上部后，即说明剪切线材完成；由传感器自动识别，并通过控制器控制刀具向下移动；同时，刀具为中空的，有利于剪切下的废料落下，便于清扫；

刀具下降到特定位置时，控制器发出信号，控制步进电机继续送线；两个凹凸状的线材被精确送至到加热处，并结合；步进电机停止送线；控制器按照不同线材的特性设置温度，并进行加热，该加热器直径大于线材直径，与线材不接触；加热时主要通过热辐射对线材加热，利于加热的线材融化，且不会粘连到加热器上；

加热完成后，将上部接线器分离，取出接好的线材，完成接线工作。