一种3D打印用自动取料装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印用自动取料装置，其技术方案要点是包括有相互连通的料筒和喷头，料筒内部设置有熔融腔，料筒的上端开设有与熔融腔连通的入料口，下端开设有与熔融腔连通的出料口，还包括设置在料筒上用于对热熔材料进行熔融的加热件、设置在料筒内用于使热熔材料均匀受热的搅拌组件以及用于对热熔材料的热熔状态进行检测的控制组件。本发明专利技术通过加热件、搅拌组件的配合使得热熔材料均匀受热熔融，经控制组件中流速传感器采用质量法测定溶体流动速率，而此数值可以表征热熔材料在熔融状态时的粘流特性，再结合控制器中设定阈值从而使得热熔材料的熔融状态受控，最终保证了传输至喷头的热熔材料处于合适状态，使得3D打印效果大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用自动取料装置
本专利技术涉及3D打印
，更具体地说，它涉及一种3D打印用自动取料装置。
技术介绍
3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。主流的3D打印技术主要包括四种:光固化成型(SLA)，三维粉末粘接(3DP)，选择性激光烧结(SLS)，熔融沉积快速成型(FDM)；其中，基于光固化成型技术，三维粉末粘接技术和选择性激光烧结技术的3D打印机虽然精度较高，适用材料也比较广泛，往往需要较大的功率，技术比较复杂，设备成本、维护成本和材料成本都很高。熔融沉积快速成型(FDM)又称为熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有喷嘴的喷头挤出来。热熔材料熔化后从喷头挤出，沉积在打印工作台面板或者前一层已固化的材料上，温度低至固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。现有3D打印设备主要包括自动取料装置和移动装置，自动取料装置包括相互连通的料筒和喷头，移动装置与数字模拟文件连接用于带动喷头移动。但是现有自动取料装置对热熔材料的热熔不均匀，并且无法监测热熔后材料的状态，从而导致过硬或者过软的热熔材料进入喷头，也就是热熔材料流动性过高或者过低，在喷头挤料进行层层堆积时会影响3D打印的成品效果。因此有必要对现有3D打印设备的自动取料机构进行改进，从而使在不同材料进行热熔处理后，能保证喷头出料状态始终维持在适宜程度。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种3D打印用自动取料装置，该装置能够克服现有设备热熔不均匀，出料状态不受控的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种3D打印用自动取料装置，包括有相互连通的料筒和喷头，所述料筒内部设置有熔融腔，所述料筒的上端开设有与熔融腔连通的入料口，所述料筒的下端开设有与熔融腔连通的出料口，所述喷头设置在料筒的下方，还包括设置在料筒上用于对热熔材料进行熔融的加热件、设置在料筒内用于使热熔材料均匀受热的搅拌组件以及用于对热熔材料的热熔状态进行检测的控制组件，所述控制组件包括；温度传感器，所述温度传感器用于接收加热件的实时温度信息；测试管，所述测试管竖直设置在料筒下方且与出料口连通，用于承接料筒中熔融后的热熔材料；流速传感器，所述流速传感器包括设置在测试管内的定位单元和计时单元，所述料筒与测试管的连通处设置有电动阀门，所述电动阀门与定位单元、计时单元耦接，所述定位单元用于测试料筒流入测试管的热熔材料是否到达指定体积，若是则计时单元停止计时、电动阀门关闭，然后通过定位单元和计时单元检测的信息计算出溶体流动速率；温度调节器，所述温度调节器用于调整温度从而对测试管中的热熔材料进行再加工；输出管，所述输出管一端与测试管连通，另一端与喷头连通，用于传输调节后的热熔材料，所述输出管与测试管之间设置有供测试管内热熔材料流向输出管的单向阀门；控制器，所述控制器与温度传感器、流速传感器、温度调节器耦接，用于接收流速传感器传输的溶体流动速率值，判断溶体流动速率值是否在设定阈值内，从而控制温度调节器以温度传感器传输的温度信息为参照对热熔材料进行再加工。进一步地，所述控制器内设置有对应流速传感器测定的溶体流动速率值与指定溶体流动速率值的差值域，所述差值域分为多个差值子域，各差值子域对应相应的降温值域或升温值域，所述控制器根据溶体流动速率值比对后的实际差值以及参照温度传感器传输的温度信息，控制温度调节器对测试管中的热熔材料进行升温或者降温。进一步地，所述熔融腔的内壁成光滑的弧形结构设置，所述搅拌组件包括第一电机、导杆、第二电机、往复螺杆、滑块、抵触块、搅拌叶片，所述导杆竖直设置且一端连接在第一电机的输出端，另一端与抵触块固定连接，所述第一电机带动导杆转动的过程中能够带动抵触块转动，所述往复螺杆与导杆平行设置，所述往复螺杆的一端连接在第二电机的输出端，另一端与抵触块之间留有间隙，所述滑块套设在导杆上且与往复螺杆螺接，所述搅拌叶片设置多个且采用弹性材料制成，多个搅拌叶片合围形成笼状结构，多个搅拌叶片的一端均与滑块滑移连接，另一端均与抵触块固定连接，所述第二电机带动往复螺杆转动的过程中，能够带动滑块滑移，从而不断缩小或扩大滑块与抵触块之间的距离，从而使多个搅拌叶片形成的笼状结构的径长尺寸扩大或缩小。进一步地，所述抵触块成半圆形结构设置，所述抵触块的圆弧形一侧朝向熔融腔底部。进一步地，所述搅拌叶片采用导热金属材质，所述加热件包括环设在料筒上的多个电热环，所述电热环与料筒同轴设置。进一步地，所述测试管靠近出料口的一内侧壁成波浪型结构设置，用于缓冲自料筒流出的热熔材料，所述定位单元设置在测试管远离出料口的另一侧壁上。进一步地，所述出料口包括设置在熔融腔底部的多个过筛孔，所述过筛孔上设置有滤网结构。进一步地，所述喷头为可变径结构设置。进一步地，所述可变径结构包括有刚性部件和弹性部件，所述刚性部件至少设置两处，所述弹性部件设置有多个，多个弹性部件与刚性部件交替排列且合围形成供热熔材料通过的出料管道，所述可变径结构还包括与刚性部件固定连接用于带动扩径部件向远离或者靠近出料管道中心移动的动力部件。进一步地，所述可变径结构包括两个弹性部件，两个弹性部件在自然状态下分别成向内卷缩状态、向外扩张状态，向内卷缩的弹性部件裹挟成向外扩张的弹性部件形成供热熔材料通过的出料管道，所述可变径结构还包括分别带动两个弹性部件对向移动缩径或者反向移动扩径的动力部件。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过加热件、搅拌组件的配合使得热熔材料均匀受热熔融，经控制组件中流速传感器采用质量法测定溶体流动速率，而此数值可以表征热熔材料在熔融状态时的粘流特性，再结合控制器中设定阈值从而使得热熔材料的熔融状态受控，最终保证了传输至喷头的热熔材料处于合适状态，使得3D打印效果大大提升。附图说明图1为一种3D打印用自动取料装置的立体结构示意图；图2为一种3D打印用自动取料装置的局部剖视图；图3是可变径结构的第一种结构示意图；图4是可变径结构的第二种结构示意图。附图标记：1、料筒；11、熔融腔；12、入料口；13、出料口；131、过筛孔；2、喷头；21、刚性部件；22、弹性部件；23、动力部件；3、加热件；31、电热环；4、搅拌组件；41、第一电机；42、导杆；43、第二电机；44、往复螺杆；45、滑块；46、抵触块；47、搅拌叶片；5、控制组件；51、测试管；52、流速传感器；521、定位单元；522、计时单元；53、电动阀门；54、温度调节器；55、输出管。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印用自动取料装置，包括有相互连通的料筒(1)和喷头(2)，所述料筒(1)内部设置有熔融腔(11)，所述料筒(1)的上端开设有与熔融腔(11)连通的入料口(12)，所述料筒(1)的下端开设有与熔融腔(11)连通的出料口(13)，所述喷头(2)设置在料筒(1)的下方，其特征是：还包括设置在料筒(1)上用于对热熔材料进行熔融的加热件(3)、设置在料筒(1)内用于使热熔材料均匀受热的搅拌组件(4)以及用于对热熔材料的热熔状态进行检测的控制组件(5)，所述控制组件(5)包括；/n温度传感器，所述温度传感器用于接收加热件(3)的实时温度信息；/n测试管(51)，所述测试管(51)竖直设置在料筒(1)下方且与出料口(13)连通，用于承接料筒(1)中熔融后的热熔材料；/n流速传感器(52)，所述流速传感器(52)包括设置在测试管(51)内的定位单元(521)和计时单元(522)，所述料筒(1)与测试管(51)的连通处设置有电动阀门(53)，所述电动阀门(53)与定位单元(521)、计时单元(522)耦接，所述定位单元(521)用于测试料筒(1)流入测试管(51)的热熔材料是否到达指定体积，若是则计时单元(522)停止计时、电动阀门(53)关闭，然后通过定位单元(521)和计时单元(522)检测的信息计算出溶体流动速率；/n温度调节器(54)，所述温度调节器(54)用于调整温度从而对测试管(51)中的热熔材料进行再加工；/n输出管(55)，所述输出管(55)一端与测试管(51)连通，另一端与喷头(2)连通，用于传输调节后的热熔材料，所述输出管(55)与测试管(51)之间设置有供测试管(51)内热熔材料流向输出管(55)的单向阀门；/n控制器，所述控制器与温度传感器、流速传感器(52)、温度调节器(54)耦接，用于接收流速传感器(52)传输的溶体流动速率值，判断溶体流动速率值是否在设定阈值内，从而控制温度调节器(54)以温度传感器传输的温度信息为参照对热熔材料进行再加工。/n...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用自动取料装置，包括有相互连通的料筒(1)和喷头(2)，所述料筒(1)内部设置有熔融腔(11)，所述料筒(1)的上端开设有与熔融腔(11)连通的入料口(12)，所述料筒(1)的下端开设有与熔融腔(11)连通的出料口(13)，所述喷头(2)设置在料筒(1)的下方，其特征是：还包括设置在料筒(1)上用于对热熔材料进行熔融的加热件(3)、设置在料筒(1)内用于使热熔材料均匀受热的搅拌组件(4)以及用于对热熔材料的热熔状态进行检测的控制组件(5)，所述控制组件(5)包括；
温度传感器，所述温度传感器用于接收加热件(3)的实时温度信息；
测试管(51)，所述测试管(51)竖直设置在料筒(1)下方且与出料口(13)连通，用于承接料筒(1)中熔融后的热熔材料；
流速传感器(52)，所述流速传感器(52)包括设置在测试管(51)内的定位单元(521)和计时单元(522)，所述料筒(1)与测试管(51)的连通处设置有电动阀门(53)，所述电动阀门(53)与定位单元(521)、计时单元(522)耦接，所述定位单元(521)用于测试料筒(1)流入测试管(51)的热熔材料是否到达指定体积，若是则计时单元(522)停止计时、电动阀门(53)关闭，然后通过定位单元(521)和计时单元(522)检测的信息计算出溶体流动速率；
温度调节器(54)，所述温度调节器(54)用于调整温度从而对测试管(51)中的热熔材料进行再加工；
输出管(55)，所述输出管(55)一端与测试管(51)连通，另一端与喷头(2)连通，用于传输调节后的热熔材料，所述输出管(55)与测试管(51)之间设置有供测试管(51)内热熔材料流向输出管(55)的单向阀门；
控制器，所述控制器与温度传感器、流速传感器(52)、温度调节器(54)耦接，用于接收流速传感器(52)传输的溶体流动速率值，判断溶体流动速率值是否在设定阈值内，从而控制温度调节器(54)以温度传感器传输的温度信息为参照对热熔材料进行再加工。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印用自动取料装置，其特征是：所述控制器内设置有对应流速传感器(52)测定的溶体流动速率值与指定溶体流动速率值的差值域，所述差值域分为多个差值子域，各差值子域对应相应的降温值域或升温值域，所述控制器根据溶体流动速率值比对后的实际差值以及参照温度传感器传输的温度信息，控制温度调节器(54)对测试管(51)中的热熔材料进行升温或者降温。


3.根据权利要求1或2所述的一种3D打印用自动取料装置，其特征是：所述熔融腔(11)的内壁成光滑的弧形结构设置，所述搅拌组件(4)包括第一电机(41)、导杆(42)、第二电机(43)、往复螺杆(44)、滑块(45)、抵触块(46)、搅拌叶片(47)，所述导杆(42)竖直设置且一端连接在第一电机(41)的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱显达，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：福建;35