一种新型3D打印机用挤出机构制造技术

本发明专利技术公开了一种新型3D打印机用挤出机构，包括基座，所述基座上垂直设置有电机，所述电机的输出轴与主动轮连接，所述主动轮与内螺纹齿轮啮合并能带动内螺纹齿轮转动，所述内螺纹齿轮的内螺纹能与耗材外壁接触，所述基座上还转动设置有一对耗材防扭轮，两个所述耗材防扭轮分别位于耗材两侧并与其接触，当所述电机驱动主动轮转动时，所述内螺纹齿轮水平转动并带动耗材转动，所述耗材与耗材防扭轮接触后做轴向运动，并带动所述耗材防扭轮轴向转动耗材端的挠度变形减小、挤出机构的工作稳定性和打印精度提高的同时整体安装空间尺寸缩小。

【技术实现步骤摘要】
一种新型3D打印机用挤出机构
本专利技术涉及3D打印设备领域，尤其涉及一种新型3D打印机用挤出机构。
技术介绍
FDM级的3D打印机打印头的基本原理是电机驱动挤出机，将耗材以丝状进料，经过散热体、喉管，最终在喷嘴处加热化成微米级细丝并随着喷头的移动，按照3D模型截面轮廓通过堆积、凝固及成型，最终形成实物零件的过程。其中，电机与挤出轮构成整个打印头的驱动机构，电机驱动挤出轮旋转，挤出轮与耗材接触，通过接触面产生的摩擦力持续为耗材提供沿轴向的驱动力，使得耗材实现挤出与回抽的动作。传统的挤出机构，耗材与挤出轮挤出齿部分属于外啮合接触方式，驱动力沿挤出轮旋转的切线方向，实现耗材沿轴向的挤出与回抽动作。挤出轮在电机扭矩M1的作用下，绕轴心顺时针旋转，其耗材沿挤出轮转动方向的切线方向做直线运动。传统的挤出机构具有以下缺点：1、固定方式为悬臂式固定，组件距离安装面悬臂伸出长度L，自重G，以及工作状态下作用在耗材上的力F。此结构在一定悬臂长度L的前提下，重力G与耗材挤出力F的同时作用下，悬臂长度L越大、挤出机构自重G越大、电机挤出力F越大，耗材端的挠度变形也将越大，挤出机构的工作稳定性越差，打印精度也越低；2、挤出机采用内置减速提矩结构，轴向伸出长度L较大，整体占用3D打印机的空间也较大。
技术实现思路
为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种耗材端的挠度变形减小、挤出机构的工作稳定性和打印精度提高的同时整体安装空间尺寸缩小的新型3D打印机用挤出机构。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种新型3D打印机用挤出机构，包括基座，所述基座上垂直设置有电机，所述电机的输出轴与主动轮连接，所述主动轮与内螺纹齿轮啮合并能带动内螺纹齿轮转动，所述内螺纹齿轮的内螺纹能与耗材外壁接触，所述基座上还转动设置有一对耗材防扭轮，两个所述耗材防扭轮分别位于耗材两侧并与其接触，当所述电机驱动主动轮转动时，所述内螺纹齿轮水平转动并带动耗材转动，所述耗材与耗材防扭轮接触后做轴向运动，并带动所述耗材防扭轮轴向转动。进一步地，所述基座由第一壳体和设置于第一壳体上的第二壳体组成，所述电机设置于第二壳体上，所述主动轮与内螺纹齿轮转动设置于第一壳体内，两个所述耗材防扭轮均设置于第二壳体上，所述耗材贯穿第一壳体和第二壳体。进一步地，所述第一壳体内设置有第一槽体和第二槽体，所述第一槽体和第二槽体相连通，所述主动轮和内螺纹齿轮分别转动设置在第一槽体和第二槽体内。进一步地，所述第二壳体上还转动设置有张紧块，任一所述内螺纹齿轮转动设置在张紧块上，所述张紧块一侧与第二壳体通过第一弹簧连接。进一步地，所述张紧块远离第一弹簧一侧设置有第二弹簧，所述第二弹簧的自由端上设置有固定板。进一步地，所述第二壳体上设置有供耗材穿过的限位孔。本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：1、电机驱动力矩M与耗材挤出力M的作用方向垂直，继而减小作用力F作用在挤出电机输出轴上导致的挤出机构挠度变形，提高挤出机构的打印精度；2、此结构电机安装方式为垂直固定，悬臂长度L相比传统双啮合挤出结构大大减小，因此，挤出机构整体自重导致的挠度变形也将相应减小，同时整体安装空间尺寸也缩小，降低设备成本；3、输出轴伸出较短，整体刚性高，无变形，传动精度较高；4、驱动力矩效率高，能耗损失较小，成本低；5、结构轻巧、紧凑，拆装方便，通用性高。附图说明图1为本专利技术的剖视图；图2为本专利技术的结构示意图；图3为第一壳体的结构示意图；图4为第二壳体的结构示意图。图中：1-基座；2-电机；3-主动轮；4-内螺纹齿轮；5-耗材；6-耗材防扭轮；7-第一槽体；8-第二槽体；9-张紧块；10-限位孔；11-弹簧；12-固定板；13-第一壳体；14-第二壳体；15-调节杆。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参见附图1-4所示，一种新型3D打印机用挤出机构，包括基座1，基座1由第一壳体13和设置于第一壳体13上的第二壳体14组成，第二壳体14上垂直设置有电机2，电机2的输出轴与主动轮3连接，主动轮3与内螺纹齿轮4啮合并能带动内螺纹齿轮4转动，第一壳体13内设置有第一槽体7和第二槽体8，第一槽体7和第二槽体8相连通，主动轮3和内螺纹齿轮4分别转动设置在第一槽体7和第二槽体8内，内螺纹齿轮4的内螺纹能与耗材5外壁接触，第二壳体14上还转动设置有一对耗材防扭轮6，两个耗材防扭轮6分别位于耗材5两侧并与其接触，耗材5贯穿第一壳体13和第二壳体14，第二壳体14和第一壳体13均上设置有供耗材5穿过的限位孔0，当电机2驱动主动轮3转动时，内螺纹齿轮4水平转动并带动耗材5转动，耗材防扭轮6与耗材5外壁紧密压接，迫使耗材5沿其轴向运动，继而也带动耗材防扭轮6绕其轴向转动；第二壳体14上还转动设置有张紧块9，任一内螺纹齿轮4转动设置在张紧块9上，张紧块9上螺纹连接有调节杆15，调节杆15一端与第二壳体14螺纹连接，另一端与固定板12连接，调节杆15上套设有弹簧11，所述弹簧11两端分别与固定板12和第二壳体14相抵；远离所述张紧块9的内螺纹齿轮4通过螺栓与第二壳体14连接，内螺纹齿轮4转动设置在螺栓上并与其同轴设置。工作原理：工作时，步进电机2垂直安装，重力方向与电,2输出轴方向一致，轴端连接主动轮3，主动轮3与内螺纹齿轮4相啮合，当电机2转动时，其输出扭矩M驱动内螺纹齿轮4转动，此时耗材5沿其周向被一对耗材防扭轮6固定，耗材5无法转动，因此其在内螺纹齿轮4的驱动下将沿其轴向移动，即通过两个耗材防扭轮6固定耗材5抵消其周向转动扭矩最终实现耗材5的轴向运动，进而实现耗材5的挤出与回抽动作，通过调整电机2转速、内螺纹螺距来实现对耗材5挤出或回抽的速度以及打印体积的调节，实现打印流量的控制。以上实施方式只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本专利技术的内容并加以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围，凡根据本专利技术精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型3D打印机用挤出机构，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)上垂直设置有电机(2)，所述电机(2)的输出轴与主动轮(3)连接，所述主动轮(3)与内螺纹齿轮(4)啮合并能带动内螺纹齿轮(4)转动，所述内螺纹齿轮(4)的内螺纹能与耗材(5)外壁接触，所述基座(1)上还转动设置有一对耗材防扭轮(6)，两个所述耗材防扭轮(6)分别位于耗材(5)两侧并与其接触，当所述电机(2)驱动主动轮(3)转动时，所述内螺纹齿轮(4)水平转动并带动耗材转动，所述耗材(5)与耗材防扭轮(6)接触后做轴向运动，并带动所述耗材防扭轮(6)轴向转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型3D打印机用挤出机构，包括基座(1)，其特征在于：所述基座(1)上垂直设置有电机(2)，所述电机(2)的输出轴与主动轮(3)连接，所述主动轮(3)与内螺纹齿轮(4)啮合并能带动内螺纹齿轮(4)转动，所述内螺纹齿轮(4)的内螺纹能与耗材(5)外壁接触，所述基座(1)上还转动设置有一对耗材防扭轮(6)，两个所述耗材防扭轮(6)分别位于耗材(5)两侧并与其接触，当所述电机(2)驱动主动轮(3)转动时，所述内螺纹齿轮(4)水平转动并带动耗材转动，所述耗材(5)与耗材防扭轮(6)接触后做轴向运动，并带动所述耗材防扭轮(6)轴向转动。


2.根据权利要求1所述的一种新型3D打印机用挤出机构，其特征在于：所述基座(1)由第一壳体(13)和设置于第一壳体(13)上的第二壳体(14)组成，所述电机(2)设置于第二壳体(14)上，所述主动轮(3)与内螺纹齿轮(4)转动设置于第一壳体(13)内，两个所述耗材防扭轮(6)均设置于第二壳体(14)上，所述耗材(5)贯穿第一壳体(13)和第二壳体(14)。


3.根据权利要求2所述的一种新型3D打印...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴进，万东东，姚立伟，瞿玮，季红琛，揭海洋，
申请(专利权)人：菲托斯三维科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32