一种可控式自动3D打印线材制备设备制造技术

一种可控式自动3D打印线材制备设备，它涉及3D打印技术领域。本实用新型专利技术解决了现有的3D打印线材制备装置存在集成化低，不能够自动控制及检测线材的连续性及规格，调试时间较长，自动化程度低，生产成本高的问题。本实用新型专利技术的冷却装置设置在圈线装置与挤线装置之间，圈线装置与冷却装置之间、冷却装置与挤线装置之间分别设置至少一个第一导向单元，每个第一导向单元上设有一个第一光电传感器，冷却装置包括水冷池、风扇和第二导向单元，由挤线装置挤出的3D打印线材依次经过位于冷却装置与挤线装置之间的第一导向单元、第二导向单元和位于圈线装置与冷却装置之间的第一导向单元缠绕在圈线装置的圈线筒上。

A Controllable Automatic 3D Printing Wire Material Fabrication Equipment

The utility model relates to a controllable automatic 3D printing wire preparation device, which relates to the technical field of 3D printing. The utility model solves the problems of low integration, inability to automatically control and detect the continuity and specifications of the existing 3D printing wire preparation device, long debugging time, low automation degree and high production cost. The cooling device of the utility model is arranged between the coiling device and the extruding device, and at least one first guiding unit is respectively arranged between the coiling device and the cooling device, and between the cooling device and the extruding device. Each first guiding unit is equipped with a first photoelectric sensor, and the cooling device includes a water cooling pool, a fan and a second guiding unit, and a 3D printing line extruded by the extruding device. The material is wound on the coil barrel of the coiling device through the first guiding unit, the second guiding unit and the first guiding unit between the coiling device and the cooling device.

【技术实现步骤摘要】
一种可控式自动3D打印线材制备设备
本技术涉及3D打印
,具体涉及一种可控式自动3D打印线材制备设备。
技术介绍
3D打印是一种综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，具有很高的科技含量。它是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命”的核心技术。随着3D打印需求的日益增加，可用的材料种类逐渐增多，从最初的树脂、塑料拓展到金属、陶瓷等。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。虽然3D打印材料种类逐步增多。但是现在大多数3D打印机所应用的材料仍然以工程塑料、树脂、橡胶等材料制成的线材为主，其使用的材料一般为ABS、PLA的线状耗材，而3D打印线材的生产工艺过程主要分两大步，首先将原材料混合，通过双螺杆挤出造粒，在经过单螺杆挤线冷却圈线，满足这些生产工艺繁琐，而且生产装置体占地空间大，购买装置自制成本高，而购买成品线材价格还比较昂贵。而且，现有的3D打印线材制备装置不能够自动控制及检测线材的连续性及规格，调试时间较长，自动化程度低，花费了大量人力财力，花费了较高的3D打印线材的生产成本。综上所述，现有的3D打印线材制备装置存在集成化低，不能够自动控制及检测线材的连续性及规格，调试时间较长，自动化程度低，生产成本高的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的3D打印线材制备装置存在集成化低，不能够自动控制及检测线材的连续性及规格，调试时间较长，自动化程度低，生产成本高的问题，进而提供一种可控式自动3D打印线材制备设备。本技术的技术方案是：一种可控式自动3D打印线材制备设备，它包括圈线装置、挤线装置、冷却装置、支架、多个第一导向单元和多个第一光电传感器，圈线装置设置在支架的一端，挤线装置设置在支架的另一端，冷却装置设置在圈线装置与挤线装置之间的支架上，圈线装置与冷却装置之间、冷却装置与挤线装置之间分别设置至少一个第一导向单元，每个第一导向单元上设有一个第一光电传感器；圈线装置包括第一驱动组件、第一传动组件、圈线筒、圈线筒转轴和旋转编码器，第一驱动组件安装在支架的上部，圈线筒位于第一驱动组件的下方，圈线筒的中部插设有圈线筒转轴，圈线筒转轴的两端固定在支架上，第一传动组件位于第一驱动组件和圈线筒转轴之间，第一驱动组件驱动第一传动组件带动圈线筒转轴旋转，旋转编码器套设在圈线筒转轴上；挤线装置包括挤出机、第二驱动组件、进料组件和第三驱动组件，第二驱动组件的输出端与挤出机内部的第一螺杆连接，进料组件设置在挤出机的上端，进料组件与挤出机的进料口连通，第三驱动组件与进料组件内部的第二螺杆连接；冷却装置包括水冷池、风扇和第二导向单元，风扇设置在靠近挤线装置一侧的支架上，水冷池设置在圈线装置与风扇之间的支架上，水冷池的内部设置至少一个第二导向单元，由挤出机挤出的3D打印线材依次经过位于冷却装置与挤线装置之间的第一导向单元、位于水冷池内部的第二导向单元和位于圈线装置与冷却装置之间的第一导向单元缠绕在圈线筒上。进一步地，圈线装置的第一传动组件包括主动带轮、从动带轮和传送带，主动带轮安装在第一驱动组件的输出端，从动带轮安装在圈线筒转轴上，主动带轮通过传送带带动从动带轮转动。进一步地，挤线装置的挤出机包括喷头、螺杆、加热环和温度传感器，螺杆位于挤出机的内部，喷头与挤出机外壳的线材输出端螺纹连接，加热环套设在挤出机外壳上，加热环上设有温度传感器。进一步地，挤线装置的喷头的喷嘴为圆形，圆形喷嘴的直径为1.75mm或3.00mm。进一步地，喷头的挤线方向为水平，喷头与水平面之间的距离与位于冷却装置与挤线装置之间的第一导向单元的高度一致。进一步地，第一导向单元包括第一导轮和第一导轮支架，第一导轮转动安装在第一导轮支架的上端，第一导轮支架固定在支架上。进一步地，冷却装置的第二导向单元包括第二导轮和第二导轮支架，第二导轮转动安装在第二导轮支架的上端，第二导轮支架固定在水冷池的底部。进一步地，挤线装置的进料组件包括第二光电传感器和进料斗，进料斗为直径由上至下逐渐变小的圆锥状空心结构，进料斗的下端与挤出机的进料口连通，第二光电传感器设置在进料斗的上部。进一步地，挤线装置的第二驱动组件包括减速器、第一联轴器和第一步进电机，第一步进电机设置在挤出机的下方支架上，减速器位于第一步进电机与挤出机之间，减速器的动力输入端通过第一联轴器与第一步进电机的输出轴连接，减速器的动力输出端与挤出机内部的第一螺杆连接。进一步地，挤线装置的第三驱动组件包括第二联轴器和第二步进电机，第二步进电机的输出轴通过第二联轴器与进料斗内部的第二螺杆连接。本技术与现有技术相比具有以下效果：1、本技术的一种可控式自动3D打印线材制备设备通过挤出机对进料斗中的原材料加热挤出，并采用风扇对挤出的打印线材进行风冷，保证打印线材的直径规格，然后采用水冷池对挤出的打印线材进行水冷，成型线材再通过圈线装置收集成捆。本技术能够自动控制及检测线材的连续性及规格，降低了调试时间，自动化程度高，节约了大量人力财力，降低了3D打印线材的生产成本。为中小型3D打印线材使用者提供了价格低廉的3D打印线材。2、本技术的一种可控式自动3D打印线材制备设备结构简单，操作方便，制作成本低廉且便携，一个装置同时可以做到对3D打印线材原料进行第一次混合加热成熔融体、降温并对熔融体再次加热挤出、冷却成材圈线的目的。3、本技术的旋转编码器可自动调节圈线筒的转速，圈线筒的转速即圈线转速。第一光电传感器能够实时监控线材的连续性及直径规格，当线材断开时会发出报警并紧急停止机器工作。附图说明图1是本技术的一种可控式自动3D打印线材制备设备的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种可控式自动3D打印线材制备设备，它包括圈线装置、挤线装置、冷却装置、支架1、多个第一导向单元和多个第一光电传感器5，圈线装置设置在支架1的一端，挤线装置设置在支架1的另一端，冷却装置设置在圈线装置与挤线装置之间的支架1上，圈线装置与冷却装置之间、冷却装置与挤线装置之间分别设置至少一个第一导向单元，每个第一导向单元上设有一个第一光电传感器5；圈线装置包括第一驱动组件2、第一传动组件、圈线筒3、圈线筒转轴和旋转编码器4，第一驱动组件2安装在支架1的上部，圈线筒3位于第一驱动组件2的下方，圈线筒3的中部插设有圈线筒转轴，圈线筒转轴的两端固定在支架1上，第一传动组件位于第一驱动组件2和圈线筒转轴之间，第一驱动组件2驱动第一传动组件带动圈线筒转轴旋转，旋转编码器4套设在圈线筒转轴上；挤线装置包括挤出机、第二驱动组件、进料组件和第三驱动组件，第二驱动组件的输出端与挤出机内部的第一螺杆10连接，进料组件设置在挤出机的上端，进料组件与挤出机的进料口连通，第三驱动组件与进料组件内部的第二螺杆连接；冷却装置包括水冷池6、风扇8和第二导向单元，风扇8设置在靠近挤线装置一侧的支架1上，水冷池6设置在圈线装置与风扇8之间的支架1上，水冷池6的内部设置至少一个第二导向单元，由挤出机挤出的3D打印线材依次经过位于冷却装置与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控式自动3D打印线材制备设备，它包括圈线装置、挤线装置、冷却装置、支架(1)、圈线装置设置在支架(1)的一端，挤线装置设置在支架(1)的另一端，冷却装置设置在圈线装置与挤线装置之间的支架(1)上，其特征在于：它还包括多个第一导向单元和多个第一光电传感器(5)，圈线装置与冷却装置之间、冷却装置与挤线装置之间分别设置至少一个第一导向单元，每个第一导向单元上设有一个第一光电传感器(5)；圈线装置包括第一驱动组件(2)、第一传动组件、圈线筒(3)、圈线筒转轴和旋转编码器(4)，第一驱动组件(2)安装在支架(1)的上部，圈线筒(3)位于第一驱动组件(2)的下方，圈线筒(3)的中部插设有圈线筒转轴，圈线筒转轴的两端固定在支架(1)上，第一传动组件位于第一驱动组件(2)和圈线筒转轴之间，第一驱动组件(2)驱动第一传动组件带动圈线筒转轴旋转，旋转编码器(4)套设在圈线筒转轴上；挤线装置包括挤出机、第二驱动组件、进料组件和第三驱动组件，第二驱动组件的输出端与挤出机内部的第一螺杆(10)连接，进料组件设置在挤出机的上端，进料组件与挤出机的进料口连通，第三驱动组件与进料组件内部的第二螺杆连接；挤出机包括喷头(9)、螺杆(10)、加热环和温度传感器，螺杆(10)位于挤出机的内部，喷头(9)与挤出机外壳的线材输出端螺纹连接，加热环套设在挤出机外壳上，加热环上设有温度传感器；喷头(9)的喷嘴为圆形，圆形喷嘴的直径为1.75mm或3.00mm；喷头(9)的挤线方向为水平，喷头(9)与水平面之间的距离与位于冷却装置与挤线装置之间的第一导向单元的高度一致；进料组件包括第二光电传感器(11)和进料斗(12)，进料斗(12)为直径由上至下逐渐变小的圆锥状空心结构，进料斗(12)的下端与挤出机的进料口连通，第二光电传感器(11)设置在进料斗(12)的上部；冷却装置包括水冷池(6)、风扇(8)和第二导向单元，风扇(8)设置在靠近挤线装置一侧的支架(1)上，水冷池(6)设置在圈线装置与风扇(8)之间的支架(1)上，水冷池(6)的内部设置至少一个第二导向单元，由挤出机挤出的3D打印线材依次经过位于冷却装置与挤线装置之间的第一导向单元、位于水冷池(6)内部的第二导向单元和位于圈线装置与冷却装置之间的第一导向单元缠绕在圈线筒(3)上。...

【技术特征摘要】
1.一种可控式自动3D打印线材制备设备，它包括圈线装置、挤线装置、冷却装置、支架(1)、圈线装置设置在支架(1)的一端，挤线装置设置在支架(1)的另一端，冷却装置设置在圈线装置与挤线装置之间的支架(1)上，其特征在于：它还包括多个第一导向单元和多个第一光电传感器(5)，圈线装置与冷却装置之间、冷却装置与挤线装置之间分别设置至少一个第一导向单元，每个第一导向单元上设有一个第一光电传感器(5)；圈线装置包括第一驱动组件(2)、第一传动组件、圈线筒(3)、圈线筒转轴和旋转编码器(4)，第一驱动组件(2)安装在支架(1)的上部，圈线筒(3)位于第一驱动组件(2)的下方，圈线筒(3)的中部插设有圈线筒转轴，圈线筒转轴的两端固定在支架(1)上，第一传动组件位于第一驱动组件(2)和圈线筒转轴之间，第一驱动组件(2)驱动第一传动组件带动圈线筒转轴旋转，旋转编码器(4)套设在圈线筒转轴上；挤线装置包括挤出机、第二驱动组件、进料组件和第三驱动组件，第二驱动组件的输出端与挤出机内部的第一螺杆(10)连接，进料组件设置在挤出机的上端，进料组件与挤出机的进料口连通，第三驱动组件与进料组件内部的第二螺杆连接；挤出机包括喷头(9)、螺杆(10)、加热环和温度传感器，螺杆(10)位于挤出机的内部，喷头(9)与挤出机外壳的线材输出端螺纹连接，加热环套设在挤出机外壳上，加热环上设有温度传感器；喷头(9)的喷嘴为圆形，圆形喷嘴的直径为1.75mm或3.00mm；喷头(9)的挤线方向为水平，喷头(9)与水平面之间的距离与位于冷却装置与挤线装置之间的第一导向单元的高度一致；进料组件包括第二光电传感器(11)和进料斗(12)，进料斗(12)为直径由上至下逐渐变小的圆锥状空心结构，进料斗(12)的下端与挤出机的进料口连通，第二光电传感器(11)设置在进料斗(12)的上部；冷却装置包括水冷池(6)、风扇(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金卓，解光强，林文树，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23