本发明专利技术公开了一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，包括至少一个送料机构，所述送料机构包括位于送料罐和喷头之间的底座，所述底座上设置有轨道，所述轨道滑动设置有两个滑块，所述滑块上设置有第一驱动装置，所述第一驱动装置的输出端通过第一转轴连接有送线盘，第一驱动装置用于驱动送线盘旋转，两个送线盘之间的间距与线材的直径相匹配。本发明专利技术在确定待传送线材的直径后，调整滑块在轨道上的相对位置，进而改变两个送线盘之间的间距，使该间距能够与待传送线材的直径适配，避免在线材直径变化后出现卡死或者无法传送的情况，同时提高上丝装置的普适性，使其能够满足不同工况下的线材直径要求。
A fast wire feeding device for FDM type 3D printing material
【技术实现步骤摘要】
一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置
本专利技术涉及3D打印
，具体涉及一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置。
技术介绍
3D打印技术问世以来，在其设计与创新上不断进步与发展。现阶段，3D打印的类型主要有熔融沉积(FDM)型、分层实体制造型、激光烧结型。其中，FDM型打印机是目前市场上应用最为广泛的3D打印机类型，其原理主要为将固态的成型材料通过送料装置送入3D打印机的喷头，喷头将固态的成型材料加热成半熔融状态后挤出，按照预先设定的轨迹，逐层打印，最终形成实体。现有的送料装置通常采用两个对称设置的齿轮来推动线材前进或后退，齿轮咬入线材中，精确的控制线材的移动距离，保证均速的添加线材，进而保障3D打印的精度。但是，现有的送料装置的两个送料齿轮的位置固定，送料齿轮间的间距一定，不仅无法灵活地适用于多种直径条件的线材，而且当线材的直径与两个齿轮之间的距离不适配时，传统的送料结构和方式无法保证线材的匀速移动，甚至出现卡丝的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，以解决现有技术中齿轮间距固定所导致的普适性低，以及上丝过程中线材直径变化所导致的现在无法匀速移动、卡丝的问题，实现更加可靠、灵活上丝的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，包括至少一个送料机构，所述送料机构包括位于送料罐和喷头之间的底座，所述底座上设置有轨道，所述轨道滑动设置有两个滑块，所述滑块上设置有第一驱动装置，所述第一驱动装置的输出端通过第一转轴连接有送线盘，第一驱动装置用于驱动送线盘旋转，两个送线盘之间的间距与线材的直径相匹配。本技术方案中，上丝装置可以包括一个或多个送料机构，各送料机构的结构基本相同，各送料机构均位于喷头和送料罐之间，以将送料罐中形成的线材传送至喷头。优选地，所述上丝装置包括至少两个送料机构。送料机构包括底座，底座作为搭载平台，底座的上方设置有轨道，轨道上设置有两个滑块，滑块作为送线盘的搭载部件，其上设置有用于驱动送线盘旋转的第一驱动装置，所述第一驱动装置可以是普通电机，也可以是伺服电机。第一驱动装置的输出端上连接有第一转轴，通过第一转轴，第一驱动装置能够带动送线盘匀速转动。本技术方案的原理为：在确定待传送线材的直径后，调整滑块在轨道上的相对位置，进而改变两个送线盘之间的间距，使该间距能够与待传送线材的直径适配，避免在线材直径变化后出现卡死或者无法传送的情况，同时提高上丝装置的普适性，使其能够满足不同工况下的线材直径要求。为了实现送线盘间距的自动控制，在底座上设置有间距调整机构，所述间距调整机构用于调整两个滑块之间的间距。间距调整机构有多种设置方式，例如，其可分别单独控制两个滑块在轨道上的位置，也可以同步调整两个滑块在轨道上的位置。为了确保线材传送过程中两个送线盘在位置调整后始终相对于线材对称，进而保证线材的中轴线与喷头的中轴线共线，本专利技术优选采用能够同步调整两个滑块在轨道上的位置的间距调整机构。作为间距调整机构的一个优选设置方式，所述间距调整机构包括壳体，所述壳体内部设置有缠绕柱，所述缠绕柱的外壁上缠绕有两根绳索，其中，两根绳索分别与滑块连接，所述滑块上还设置有弹簧，所述弹簧连接至壳体的外壁上，所述间距调整机构上还设置有第二驱动装置，所述第二驱动装置用于驱动缠绕柱旋转。本技术方案中，间距调整机构包括壳体和设置在壳体内的缠绕柱，缠绕柱上缠绕有两段绳索，其中，一段绳索与一个滑块连接，另一段绳索与另一个滑块连接，两段绳索长度相同且两段绳索的缠绕方向相反。在初始状态下，调整滑块的位置以使得两个滑块到缠绕柱的距离相等，之后将两段绳索分别连接至两个滑块上。之后向一个方向旋转缠绕柱即可使两段绳索同时伸长或同时缩短。滑块和壳体之间还设置有弹簧，所述弹簧的作用在于复位，当缠绕柱旋转使得两段绳索同时缩短时，滑块克服弹簧的弹性力朝向间距调整机构移动，当缠绕柱旋转使得两段绳索同时伸长时，滑块能够在弹簧弹性力的作用下，迅速复位至所需长度，提高间距调整效率，有效地降低第二驱动装置能耗。通过上述设置，仅需通过转动缠绕柱即可同时调整两个送线盘，在送线盘间距调整的过程中始终确保两个送线盘在位置调整后始终相对于线材对称，进而保证线材的中轴线与喷头的中轴线共线。进一步地，所述缠绕柱的上部和下部分别设置有挡板，两块挡板之间设置有隔板，两根绳索中的一根位于隔板的上方，另一根位于隔板的下方。挡板能够防止绳索从缠绕柱的上端或下端脱离，隔板能够避免两段缠绕方向相反的绳索相互干扰，提高间距调节功能的可靠性。进一步地，位于缠绕柱上部的所述挡板上设置有第二转轴，所述第二转轴与第二驱动装置的输出端连接。优选地，所述第二驱动装置为步进电机或伺服电机。作为本专利技术的一个优选实施方式，送料机构共有两个，即第一送料机构和第二送料机构，其中第一送料机构靠近送料罐，第二送料机构靠近喷头。传统的单个送料机构中，由于线材离开送线盘后与喷头仍有一段距离的悬空，两个送线盘夹紧无法保证对中性，容易发生弯曲甚至卡丝现象，影响打印机的正常工作。设置两个送料机构后，第二送料机构靠近喷头，使得工艺后期，线材末端离开第一送料机构的送线盘后，线材的中轴线仍然与喷头的中轴线共线，大幅缩小悬空距离，避免线材出现卡丝或弯曲。不仅如此，在部分实施例中，将靠近第一送料机构的送料罐作为预调整机构，而第二送料机构作为主调整机构并作为线材传送的主要动力。进一步地，所述送料罐与第一送料机构之间设置有直径测量单元，所述直径测量单元用于测量所述线材的直径。直径测量单元为现有技术，可采用市售的直径测量仪对线材的直径进行实时测量，并将测量数据发送至间距调整机构中设置的处理器中，处理器根据直径的大小首先预调整第一送料机构中两个送线盘之间的间距，再利用外部设置或设置于第一送料机构上的速度测量装置测量线材的通过速度，并将速度信息发送至处理器中，处理器根据通过速度的变化与预设值的比较结果，对第二送料机构中两个送线盘之间的间距进行调整，以使得第二送料机构的两个送线盘对线材的夹持更加精准，进而显著地提高间距实时调整的准确性和可靠性。进一步地，沿所述送线盘的周向，在送线盘的侧面设置有环形槽。环形槽用于容纳线材，避免线材在传送过程中沿竖直方向移动。进一步地，所述环形槽内设置有送线环，所述送线环由柔性材料制成。优选地，所述送线环由橡胶制成。送线环主要覆盖环形槽的顶面、底面和侧面，以填补线材和环形槽之间的工作间隙。并且橡胶制成的送线环还具有一定的形变能力，对不同直径的线材均能较好地贴附于线材表面，增大了线材与送线环之间的接触面积，加之橡胶更高的摩擦系数，提高了送线环与线材之间的摩擦力，显著地提高了传送效率。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术在确定待传送线材的直径后，调整滑块在轨道上的相对位置，进而改变两个送线盘之间的间距，使该间距能够与待传送线材的直径适配，避免在线材直径变化后出现卡死或者无法传送的情况，同时提高上丝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，其特征在于，包括至少一个送料机构(3)，所述送料机构(3)包括位于送料罐(1)和喷头(2)之间的底座(31)，所述底座(31)上设置有轨道(33)，所述轨道(33)上滑动设置有两个滑块(34)，所述滑块(34)上设置有第一驱动装置(35)，所述第一驱动装置(35)的输出端通过第一转轴(36)连接有送线盘(40)，第一驱动装置(35)用于驱动送线盘(40)旋转，两个送线盘(40)之间的间距与线材(5)的直径相匹配。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，其特征在于，包括至少一个送料机构(3)，所述送料机构(3)包括位于送料罐(1)和喷头(2)之间的底座(31)，所述底座(31)上设置有轨道(33)，所述轨道(33)上滑动设置有两个滑块(34)，所述滑块(34)上设置有第一驱动装置(35)，所述第一驱动装置(35)的输出端通过第一转轴(36)连接有送线盘(40)，第一驱动装置(35)用于驱动送线盘(40)旋转，两个送线盘(40)之间的间距与线材(5)的直径相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，其特征在于，所述底座(31)上设置有间距调整机构(32)，所述间距调整机构(32)用于调整两个滑块(34)之间的间距。
3.根据权利要求2所述的一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，其特征在于，所述间距调整机构(32)包括壳体，所述壳体内部设置有缠绕柱(322)，所述缠绕柱(322)的外壁上缠绕有两根绳索(37)，其中，两根绳索(37)分别与滑块(34)连接，所述滑块(34)上还设置有弹簧(38)，所述弹簧(38)连接至壳体的外壁上，所述间距调整机构(32)上还设置有第二驱动装置(39)，所述第二驱动装置(39)用于驱动缠绕柱(322)旋转。
4.根据权利要求3所述的一种用于FDM型3D打印料丝快速上丝装置，其特征在于，所述缠绕柱(322)的上部和下部分别设置有挡板(321)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：代艳霞，黄河，张德红，门延会，廖璘志，毛羽，胡蓉，
申请(专利权)人：宜宾职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川;51
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