三维打印机的挤出装置及其光学检测机构制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种三维打印机的挤出装置，包括棘轮、喷头、加压惰轮、供料转盘及光学检测机构。喷头及加压惰轮邻设于棘轮。热熔性材料由供料转盘供料至喷头。光学检测机构包括导引组件及光学感测组件，导引组件于供料路径上设置于棘轮及供料转盘之间，且光学感测组件邻设于导引组件。当棘轮旋转，热熔性材料受棘轮及热熔性材料间的摩擦力带动经过导引组件、棘轮及加压惰轮，并通过喷头挤出，导引组件导引热熔性材料部分地设置于感测区域，且光学感测组件对感测区域发出波段光，并感测感测区域反射波段光所产生的影像。借此可完整监控机台运转。

An extrusion device for 3D printer and its optical detection mechanism

The invention discloses an extrusion device for a three-dimensional printer, which includes a ratchet, a sprinkler, a pressurized inert wheel, a feed turntable and an optical detection mechanism. The nozzle and the pressure inert wheel are placed next to the ratchet. Hot melt material from the feed nozzle to dial feed. The optical detection mechanism includes a guiding component and an optical sensing component, and the guiding assembly is arranged between the ratchet wheel and the feeding turntable on the feeding path, and the optical sensing component is adjacent to the guiding component. When the rotation of the ratchet, ratchet wheel and friction materials by hot melt hot melt material between the drive assembly, a ratchet wheel and pressurized by the guide idler, and through the extrusion nozzle, guide component arranged in the sensing area of hot melt material guiding part, and the optical sensing component of the sensing area a band of light, and sense sense by measuring the reflection band light image region. This can fully monitor the operation of the machine.

【技术实现步骤摘要】
三维打印机的挤出装置及其光学检测机构
本专利技术涉及一种挤出装置，尤其涉及一种三维打印机的挤出装置及其光学检测机构。
技术介绍
近年来随着三维打印(3Dprinting)，又称积层制造(AdditiveManufacturing，AM)的普及化，其中熔融沉积式(Fuseddepositionmodeling，FDM)积层制造广泛应用于众多机台之中，此种类型的积层制造主要原理为以三轴工具机配合挤出喷头来挤出塑料或其他材料成形，挤出喷头大都使用棘轮夹持材料线材，利用摩擦力带动线状热熔性材料往喷嘴推进，并在喷嘴端加热至一定温度，可使线状热熔性材料熔化成熔融状态，经由细小喷嘴喷出细线，将细线填满工件切层区域，如此层层堆栈成形。由于熔融沉积式(FDM)积层制造的入料方式为棘轮夹持材料线材推进入料，所以容易发生不可预知的异常入料状况，如材料线材打结、材料线材断裂、材料线材用罄、棘轮打滑及喷头堵塞等等。目前大部分市售的三维打印机产品，打印时并无法得知异常入料状况发生，机台会持续运作，导致喷头空烧积碳和棘轮磨粉等后遗症产生。虽然目前技术发展已有往此方向开发，例如于中华人民共和国专利案CN203496156U中，公开了一种3D打印机送料故障检测装置，其虽可以通过设置于耦合轮内的速度传感器监控耦合轮的转动速度，然该方式仅能得知入料状态是否正常，而仍无法得知如材料线材打结、材料线材断裂、棘轮打滑及喷头堵塞等状况，无法有效解决现有的三维打印机所常见的问题。故此，如何发展一种能在入料异常发生时实时得知异常发生，可使机台暂停，并待异常排除后接续打印，以有效解决异常入料导致打印失败及喷头堵塞的三维打印机的挤出装置及其光学检测机构，实为目前尚待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种三维打印机的挤出装置及其光学检测机构，以解决并改善前述现有技术的问题与缺点。本专利技术的另一目的为提供一种三维打印机的挤出装置及其光学检测机构，通过光学检测机构的设置，可感测感测区域的热熔性材料或导引组件反射波段光所产生的影像，以进一步监控热熔性材料的移动速度、移动量并检测是否存在热熔性材料，进而达到完整监控机台正常运转与否的技术效果。本专利技术的另一目的为提供一种三维打印机的挤出装置及其光学检测机构，通过将光学检测机构设置于供料转盘以及棘轮与加压惰轮之间，不论异常状态在何处发生，皆可被检测并停机，以等待异常排除后接续打印，同时避免打印失败而需要重新打印的问题，不仅可节省时间，更可提高作业效率。为达到上述目的，本专利技术的一较佳实施方式为提供一种三维打印机的挤出装置，包括：一棘轮；一喷头，邻设于该棘轮；一加压惰轮，邻设于该棘轮，并与该棘轮共同夹持一热熔性材料，且对该热熔性材料加压，使该热熔性材料与该棘轮紧密接触；一供料转盘，其中该热熔性材料是由该供料转盘供料并经该棘轮及该加压惰轮至该喷头；以及一光学检测机构，包括：一导引组件，于该热熔性材料的供料路径上设置于该棘轮及该供料转盘之间；以及一光学感测组件，邻设于该导引组件；其中，当该棘轮旋转时，该热熔性材料是受该棘轮及该热熔性材料间的摩擦力带动经过该导引组件、该棘轮及该加压惰轮，并通过该喷头挤出，该导引组件是导引该热熔性材料，使该热熔性材料部分地设置于一感测区域，且该光学感测组件是对该感测区域发出一波段光，并感测该感测区域反射该波段光所产生的影像。为达到上述目的，本专利技术的另一较佳实施方式为提供一种光学检测机构，适用于一三维打印机的挤出装置，该三维打印机的挤出装置包括一棘轮、一喷头、一加压惰轮及一供料转盘，其中该喷头邻设于该棘轮，该加压惰轮邻设于该棘轮并与该棘轮共同夹持一热熔性材料，且该热熔性材料是由该供料转盘供料并经该棘轮及该加压惰轮至该喷头，该光学检测机构包括：一导引组件；以及一光学感测组件，邻设于该导引组件；其中，该导引组件是导引该热熔性材料，使该热熔性材料部分地设置于一感测区域，且该光学感测组件是对该感测区域发出一波段光，并感测该感测区域反射该波段光所产生的影像。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提出的三维打印机的挤出装置及其光学检测机构，通过光学检测机构的设置，可感测感测区域的热熔性材料或导引组件反射波段光所产生的影像，以进一步监控热熔性材料的移动速度、移动量并检测是否存在热熔性材料，进而达到完整监控机台正常运转与否的技术效果。同时，通过将光学检测机构设置于供料转盘以及棘轮与加压惰轮之间，不论异常状态在何处发生，皆可被检测并停机，以等待异常排除后接续打印，同时避免打印失败而需要重新打印的问题，不仅可节省时间，更可提高作业效率。附图说明图1是显示本专利技术较佳实施例的三维打印机的挤出装置的结构示意图。图2是显示图1所示的导引组件的细节结构示意图。图3是显示本专利技术另一较佳实施例的三维打印机的挤出装置的光学检测机构的结构示意图。图4是显示本专利技术三维打印机的挤出装置的喷头堵塞的示意图。图5是显示本专利技术三维打印机的挤出装置的棘轮因磨粉打滑的示意图。图6是显示本专利技术三维打印机的挤出装置的热熔性材料卡料的示意图。图7是显示本专利技术三维打印机的挤出装置的热熔性材料于光学检测机构及供料转盘的间断裂的示意图。图8是显示本专利技术三维打印机的挤出装置的热熔性材料于光学检测机构及棘轮与加压惰轮之间断裂的示意图。其中，附图标记说明如下：1：三维打印机的挤出装置11：棘轮12：喷头13：加压惰轮14：供料转盘2：光学检测机构21：导引组件210：感测区域211：穿槽212：缺槽213：第一端部214：第二端部215：连接部22：光学感测组件221：固态发光组件222：第一透镜223：感测组件224：第二透镜3：热熔性材料4：打印对象具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作对其进行说明用，而非架构于限制本专利技术。请参阅图1及图2，其中图1是显示本专利技术较佳实施例的三维打印机的挤出装置的结构示意图，图2是显示图1所示的导引组件的细节结构示意图。如图1及图2所示，本专利技术三维打印机的挤出装置1包括棘轮11、喷头12、加压惰轮13、供料转盘14及光学检测机构2。喷头12是邻设于棘轮11。加压惰轮13是邻设于棘轮11，并与棘轮11共同夹持热熔性材料3，且对热熔性材料3加压，使热熔性材料3与棘轮11紧密接触。热熔性材料3较佳是为一线状热熔性材料，但不以此为限，其是由供料转盘14连续供料并经棘轮11及加压惰轮13至喷头12。光学检测机构2是包括导引组件21及光学感测组件22，且导引组件21于热熔性材料3的供料路径上是设置于棘轮11及供料转盘14之间，当然，导引组件21亦可视为于热熔性材料3的供料路径上设置于加压惰轮13及供料转盘14之间，然不以此为限。光学感测组件22是邻设于导引组件21。其中，当棘轮11旋转时，热熔性材料3是受棘轮11及热熔性材料3间的摩擦力带动经过导引组件21、棘轮11及加压惰轮13，并通过喷头12挤出，进而可层层堆栈打印为打印对象4。导引组件21是导引热熔性材料3，使热熔性材料3部分地设置于感测区域210(于图2上以黑色区块示出)，且光学感测组件22是对感测区域210发出一波段光，并感测感测区域2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维打印机的挤出装置，包括：一棘轮；一喷头，邻设于该棘轮；一加压惰轮，邻设于该棘轮，并与该棘轮共同夹持一热熔性材料，且对该热熔性材料加压，使该热熔性材料与该棘轮紧密接触；一供料转盘，其中该热熔性材料是由该供料转盘供料并经该棘轮及该加压惰轮至该喷头；以及一光学检测机构，包括：一导引组件，于该热熔性材料的供料路径上设置于该棘轮及该供料转盘之间；以及一光学感测组件，邻设于该导引组件；其中，当该棘轮旋转时，该热熔性材料是受该棘轮及该热熔性材料间的摩擦力带动经过该导引组件、该棘轮及该加压惰轮，并通过该喷头挤出，该导引组件是导引该热熔性材料，使该热熔性材料部分地设置于一感测区域，且该光学感测组件是对该感测区域发出一波段光，并感测该感测区域反射该波段光所产生的影像。

【技术特征摘要】
1.一种三维打印机的挤出装置，包括：一棘轮；一喷头，邻设于该棘轮；一加压惰轮，邻设于该棘轮，并与该棘轮共同夹持一热熔性材料，且对该热熔性材料加压，使该热熔性材料与该棘轮紧密接触；一供料转盘，其中该热熔性材料是由该供料转盘供料并经该棘轮及该加压惰轮至该喷头；以及一光学检测机构，包括：一导引组件，于该热熔性材料的供料路径上设置于该棘轮及该供料转盘之间；以及一光学感测组件，邻设于该导引组件；其中，当该棘轮旋转时，该热熔性材料是受该棘轮及该热熔性材料间的摩擦力带动经过该导引组件、该棘轮及该加压惰轮，并通过该喷头挤出，该导引组件是导引该热熔性材料，使该热熔性材料部分地设置于一感测区域，且该光学感测组件是对该感测区域发出一波段光，并感测该感测区域反射该波段光所产生的影像。2.如权利要求1所述的三维打印机的挤出装置，其中该光学感测组件包括：一固态发光组件，发出该波段光；一第一透镜，设置于该固态发光组件及该导引组件之间，并将该波段光聚焦于该感测区域；一感测组件，相对该固态发光组件设置于该感测区域反射该波段光的一侧；以及一第二透镜，设置于该感测组件及该导引组件之间，以收集光线至该感测组件，以使该感测组件感测该感测区域反射该波段光所产生的影像。3.如权利要求2所述的三维打印机的挤出装置，其中该固态发光组件、该第一透镜、该感测组件及该第二透镜是整合为一光学鼠标模块。4.如权利要求1所述的三维打印机的挤出装置，其中该导引组件具有一穿槽，该热熔性材料是穿设于该穿槽并受该穿槽的限位部分地设置于该感测区域。5.如权利要求4所述的三维打印机的挤出装置，其中该导引组件更具有一缺槽，该缺槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏耀明，周根德，陈鼎钧，张昱仁，
申请(专利权)人：东友科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71