一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统技术方案

本发明专利技术公开了一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统，包括基板、切换机构组件、送料从动轮组件、打印头组件、送料电机和切换杆组件，切换机构组件一端与送料电机连接，另一端与切换杆组件连接，中部通过切换固定轴与基板转动连接，送料电机的转轴上设有送料主动轮，送料从动轮组件的送料从动轮分别设在主动送料轮的两侧，打印头组件的打印头分别设在送料从动轮的下方，切换杆组件用于驱动切换机构组件绕切换固定轴转动，以带动送料主动轮分别将丝料压在送料从动轮上，进行丝料的切换打印。本发明专利技术创新设计了只切换送料主动轮的纯机械切换方案，只用一个送料电机，不需要挤出系统之外的动力即可实现打印送料和切换。

A Double Material Extrusion System with Rocker Arm Switching Active Wheel

The invention discloses a dual-material extrusion system for rocker switching driving wheel, which comprises a base plate, a switching mechanism component, a feeding driven wheel component, a printing head component, a feeding motor and a switching rod component. One end of the switching mechanism component is connected with the feeding motor, the other end is connected with the switching rod component, and the middle part is rotated with the base plate through a switching fixed shaft. The feeding driven wheels of the feeding driven wheels and the feeding driven wheels of the feeding driven wheels are respectively arranged on both sides of the feeding wheel, and the printing heads of the printing head components are respectively arranged below the feeding driven wheels. The switching rod components are used to drive the switching mechanism components to rotate around the switching fixed axis, so as to drive the feeding driven wheels to press the silk materials on the feeding driven wheels respectively and to carry out the switching printing of the silk materials. The invention innovatively designs a pure mechanical switching scheme for switching only the feeding driving wheel. The printing feeding and switching can be realized with only one feeding motor and without power outside the extrusion system.

【技术实现步骤摘要】
一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统
本专利技术涉及基于熔融堆积快速成型工艺的三维打印机，具体涉及一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统。
技术介绍
基于熔融堆积快速成型工艺的三维打印机是使用直径为1～2mm左右的塑料丝料，通过计算机控制的打印挤出头将塑料丝料熔融挤压成0.2～0.4mm左右的细丝并逐层扫描打印堆积成三维物体。现有的三维打印机的挤出系统大多采用单打印头，该挤出系统结构简单，打印单一材料、不需要支撑的模型具有较大优势。但在实际应用中，熔融堆积快速成型工艺在制造有悬臂结构的物件时需要添加支撑。若三维打印机只有单打印头，打印的物体和支撑只能用同一种材料来构建。尽管在打印过程中，可以通过控制挤出头的运行方式使得支撑部分变得较为疏松以达到便于剥离的目的，但由于是使用同一种材料，打印完成后在物体和支撑的边界难以辨认造成剥离困难，支撑剥离时也容易造成物体精细结构损伤。另外，单打印头的挤出头无法使用不同颜色或不同性能的材料进行复合打印。为解决该问题，目前，基于熔融堆积快速成型工艺的三维打印机挤出系统多采用双打印头结构，其中一个打印头用于熔融挤出ABS塑料等模型成型材料，另一个用于熔融挤出可容易物理剥离或化学剥离的支撑材料，剥离时不会损伤已成型的模型。当打印过程中需要挤出哪种材料时，系统控制切换机构将对应打印头切换至工作状态，实现两个打印头的交替打印。已公开的三维打印机双打印头挤出系统的切换方式可以分为两类。第一类是电力驱动切换系统：在打印时由电机带动切换机构切换两打印头的高度差或者切换送料从动轮、送料主动轮等来实现打印头的交替打印；第二类是纯机械结构切换系统：在打印时不需驱动电机，仅由机械运动带动切换装置对两个打印头或者送料从动轮、送料主动轮来实现打印头的交替打印。一、电力驱动切换系统：使用驱动电机等装置对打印头、送料从动轮或者送料主动轮进行切换控制。目前公开的设计在进行切换时，喷嘴、从动轮、主动轮的机械位置需要移动和复位，移动过程极易产生机械定位误差，从而影响打印物体的尺寸精度，甚至出现废品。且使用驱动电机增加挤出系统的重量、降低打印速度和运动精度。二、纯机械结构切换系统：切换系统通过机械运动结构实现对打印头、送料从动轮等机构的切换。目前公开的机械结构切换系统多由一套复杂、繁琐的机械结构通过机械运动来实现打印切换，虽然通过传统工艺加工各结构件可保证切换、复位及定位的精度，但整个机械结构复杂、繁琐，不仅增加了挤出系统的成本及装配难度，而且增加了挤出系统的重量，降低了打印机的打印速度和打印质量。由于上述公开的双打印头的挤出系统存在不足或不可避免的缺陷，需要解决的问题有：如何使整个切换系统的机械结构尽可能的简单，以减轻整个挤出机构的重量及降低成本和装配难度，进而提高打印速度；如何以一种简便的方法有效的实现两个打印机打印过程的准确切换，使打印机实现切换打印并保证打印速度和打印精度。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题和不足，本专利技术提供一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统，仅用一个驱动电机并且不借助挤出机构之外的任何外力，即可实现两种丝料的交替打印，切换系统采用简单、稳定的纯机械机构，重量较之已公开的方案有大幅减轻，成本及装配难度亦有大幅下降。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统，包括基板和安装在基板上的切换机构组件、送料从动轮组件、打印头组件、送料电机和切换杆组件，切换机构组件一端与送料电机连接，另一端与切换杆组件连接，中部通过切换固定轴与基板转动连接，送料电机的转轴上设有送料主动轮，送料从动轮组件的送料从动轮分别设在主动送料轮的两侧，打印头组件的打印头分别设在送料从动轮的下方，其一端分别连接丝料，另一端分别连接喷嘴，丝料分别被压于送料从动轮和送料主动轮之间，切换杆组件用于驱动切换机构组件绕切换固定轴转动，以带动送料主动轮分别将丝料压在送料从动轮上，进行丝料的切换打印；在切换打印的过程中，送料从动轮、打印头和喷嘴分别保持位置固定。在进行打印切换时，两个打印头始终固定不动，确保了打印头位置的精度，切换机构自动向左或者向右旋转切换，带动安装在切换机构上的的送料主动轮组件实现一定的位置差，从而实现打印机工作中打印头的打印切换，并对切换的送料主动轮组件进行简单、准确、有效的定位。作为本专利技术的一种改进，所述的切换机构组件包括电机固定座、锁紧件和切换座，所述的基板上开设有向送料从动轮延伸的转换槽和锁紧件定位槽，电机固定座包括带孔的底板和垂直底板的圆柱管，锁紧件为套管结构，切换座包括相互连接的水平板和竖直板，连接处通过切换固定轴与基板转动连接，竖直板下端设有用于连接圆柱管的安装孔，水平板右端与切换杆组件连接，电机固定座的底板正面贴在基板背面，圆柱管穿过转换槽后依次与锁紧件和切换座固定连接，且锁紧件滑动装配在锁紧件定位槽中，所述的送料电机固定在电机固定座的底板背面，其转轴从电机固定座穿出切换座正面后与送料主动轮固定连接。作为本专利技术的一种改进，所述的切换杆组件包括转换杆、转换杆转轴和切换杆，切换杆安装在基板背面且可在第一点和第二点之间左右滑动，其上设有阶梯轨道，转换杆上端通过基板的转换杆上安装位与切换座的水平板右端连接，下端与转换杆转轴前端连接，转换杆转轴后端套设在阶梯轨道中，且随着切换杆的切换交替位于阶梯轨道的顶面或底面，以驱动切换机构组件绕切换固定轴转动。作为本专利技术的一种改进，所述的切换杆组件还包括切换滑轨和定位弹心件，切换滑轨固定在基板背面，切换杆滑动装配在切换滑轨上，定位弹心件固定在切换滑轨的弹心固定孔中，其上设有一个朝向切换杆的弹性活动端，切换杆上间隔设置有与弹性活动端相匹配的定位孔一和定位孔二，当切换杆移动至第一点时，弹性活动端卡入定位孔一，当切换杆移动至第二点时，弹性活动端卡入定位孔二。作为本专利技术的一种改进，所述的切换杆组件还包括转换轴承和轴承卡簧，转换轴承通过轴承卡簧固定在转换杆转轴后端，切换杆的阶梯轨道中设有切换轴承槽，转换轴承滚动装配在切换轴承槽中。切换时，转换轴承沿着切换轴承槽滚动，减小切换过程中切换杆、转换杆转轴受到的扭力，提高了切换定位精度和可靠性。作为本专利技术的一种改进，所述的送料主动轮上设有用于约束、导向丝料的V型齿凹槽。V型齿凹槽的设计，除了为送料提供足够的摩擦力外，在切换时，还对丝料起到导准的作用，使丝料运动轨迹准确。作为本专利技术的一种改进，所述的基板上还设有进丝管，其分别位于送料从动轮的正上方，送料从动轮上设有料槽，进丝管出丝口中心、送料从动轮料槽中心和打印头进丝口中心同心。三者同心，可保证丝料顺利地从进丝管再经过送料从动轮料直接进入打印头，经过其加热熔融后通过喷嘴挤出并打印成型，有利于保证送料顺畅，提高打印的精度。本专利技术创新设计了只切换送料主动轮的纯机械切换方案，只用一个送料电机，不需要挤出系统之外的动力即可实现打印送料和切换。与现有技术相比，具有如下优点：一、本专利技术设计了结构简单、运行可靠的纯机械切换机构，仅通过一个切换杆和一个摇臂(切换座)组合就可实现打印切换，大幅降低了切换系统的成本和装配难度；二、本专利技术仅用一个驱动电机并且不借助挤出系统之外的任何外力即可实现两种丝料自动交替打印，大大降低了挤出头的重量，提高了打印速度和打印精度；三、本专利技术通过切换送料主动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统，其特征在于：包括基板(1)和安装在基板(1)上的切换机构组件(2)、送料从动轮组件(3)、打印头组件(4)、送料电机(5)和切换杆组件(6)，切换机构组件(2)一端与送料电机(5)连接，另一端与切换杆组件(6)连接，中部通过切换固定轴(7)与基板(1)转动连接，送料电机(5)的转轴上设有送料主动轮(20)，送料从动轮组件(3)的送料从动轮(18、19)分别设在主动送料轮(20)的两侧，打印头组件(4)的打印头(24、25)分别设在送料从动轮(18、19)的下方，其一端分别连接丝料(22、23)，另一端分别连接喷嘴(26、27)，丝料(22、23)分别被压于送料从动轮(18、19)和送料主动轮(20)之间，切换杆组件(6)用于驱动切换机构组件(2)绕切换固定轴(7)转动，以带动送料主动轮(20)分别将丝料(22、23)压在送料从动轮(18、19)上，进行丝料的切换打印，在切换打印的过程中，送料从动轮(18、19)、打印头(24、25)和喷嘴(26、27)分别保持位置固定。

【技术特征摘要】
1.一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统，其特征在于：包括基板(1)和安装在基板(1)上的切换机构组件(2)、送料从动轮组件(3)、打印头组件(4)、送料电机(5)和切换杆组件(6)，切换机构组件(2)一端与送料电机(5)连接，另一端与切换杆组件(6)连接，中部通过切换固定轴(7)与基板(1)转动连接，送料电机(5)的转轴上设有送料主动轮(20)，送料从动轮组件(3)的送料从动轮(18、19)分别设在主动送料轮(20)的两侧，打印头组件(4)的打印头(24、25)分别设在送料从动轮(18、19)的下方，其一端分别连接丝料(22、23)，另一端分别连接喷嘴(26、27)，丝料(22、23)分别被压于送料从动轮(18、19)和送料主动轮(20)之间，切换杆组件(6)用于驱动切换机构组件(2)绕切换固定轴(7)转动，以带动送料主动轮(20)分别将丝料(22、23)压在送料从动轮(18、19)上，进行丝料的切换打印，在切换打印的过程中，送料从动轮(18、19)、打印头(24、25)和喷嘴(26、27)分别保持位置固定。2.根据权利要求1所述的一种摇臂切换主动轮的双料挤出系统，其特征在于：所述的切换机构组件(2)包括电机固定座(8)、锁紧件(11)和切换座(14)，所述的基板(1)上开设有向送料从动轮(18、19)延伸的转换槽(30)和锁紧件定位槽(31)，电机固定座(8)包括带孔的底板和垂直底板的圆柱管，锁紧件(11)为套管结构，切换座(14)包括相互连接的水平板和竖直板，连接处通过切换固定轴(7)与基板(1)转动连接，竖直板下端设有用于连接圆柱管的安装孔(17)，水平板右端与切换杆组件(6)连接，电机固定座(8)的底板正面贴在基板(1)背面，圆柱管穿过转换槽(30)后依次与锁紧件(11)和切换座(14)固定连接，且锁紧件(11)滑动装配在锁紧件定位槽(31)中，所述的送料电机(5)固定在电机固定座(8)的底板背面，其转轴从电机固定座(8)穿出切换座(14)正面后与送料主动轮(20)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种摇臂切换主动轮的双料挤出系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海强，赵建华，杜俊斌，陈晓佳，
申请(专利权)人：中科院广州电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44