一种改进型3D打印废料回收再生装置的制作方法

一种改进型3d打印废料回收再生装置
技术领域
1.本实用新型涉及废料的回收再利用技术领域，具体涉及一种改进型3d打印废料回收再生装置。


背景技术：

2.fdm打印机又称熔融性打印机，在3d打印过程中因为软件、硬件的问题都有可能会发生断料、断层、拉丝过于严重、机器故障、喷头堵料、材料打结等情形，造成模型的打印失败，还有一些因为用作课堂展示或是失去了观赏价值的模型被丢弃，也造成大量材料浪费。
3.目前，为了减少3d打印废料的浪费，通常采用3d打印材料回收设备回收没有使用或观赏价值的废弃模型，亦或是打印失败的废弃模型，使之重新成为能够被3d打印机使用的3d打印耗材，以达到节能环保的目的。例如，本技术人于2020年07月22日申请了申请号为cn202021448754.0的中国实用新型专利，其公开了一种3d打印废料回收再生装置，包括机架、粉粹机构、进料斗和挤出机；粉粹机构包括粉粹仓和至少两个粉粹器，粉粹仓的进料口与进料斗下端连通，粉粹仓的出料口与挤出机的进料口连通，各个粉粹器自上至下依次设置在粉粹仓的腔体中，每个粉粹器均包括两个粉粹轮组、两个转轴和转轴驱动机构，两个转轴左右并排设置，粉粹轮组包括多个粉粹轮，各个粉粹轮均固定安装在相应的转轴上并且沿转轴的轴向依次排列；同一粉粹器中，两个粉粹轮组的各个粉粹轮之间呈交替紧密排列；上下相邻的两个粉粹器中，处在同一侧的两个粉粹轮组的各个粉粹轮之间呈交替紧密排列。工作时，将3d 打印废料（如废弃模型）通过进料斗投入粉碎仓中；进入粉碎仓中的3d 打印废料在自身重力作用下掉落并自上至下依次经过各个粉碎器；各个粉碎器中的转轴驱动机构驱动相应的两个转轴作异向旋转运动，带动其上的各个粉碎轮一起转动，对经过的3d 打印废料进行充分粉碎；随后粉碎后得到的废料颗粒经粉碎仓的出料口、挤出机的进料口进入挤出机中；随后挤出机对废料颗粒进行输送、加热、混炼以及融化，最后挤出机的出料口挤出成型成所需规格的3d打印线材。虽然上述3d打印废料回收再生装置能够完成对3d打印废料的粉碎、输送、融化以及挤出成型等工序，并且可确保对3d 打印废料的粉碎充分、彻底，可提高成型质量，但是，从挤出机的出料口挤出成型的3d打印线材往往会出现出料不够顺畅的情况，不利于后续对其进行收料操作。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种改进型3d打印废料回收再生装置，这种改进型3d打印废料回收再生装置能够对从挤出机挤出成型的3d打印线材进行牵拉导引，使得3d打印线材的出料顺畅，有利于后续对其的收料操作。采用的技术方案如下：
5.一种改进型3d打印废料回收再生装置，包括机架、粉碎机构、进料斗和挤出机，粉碎机构、挤出机均安装在机架上，进料斗设于粉碎机构的上侧，挤出机处在粉碎机构的下方，进料斗的下端开口与粉碎机构顶部的物料入口连通，挤出机前端的进料口与粉碎机构底部的物料出口连通，其特征在于：所述改进型3d打印废料回收再生装置还包括导料装置，
导料装置安装在所述机架上并处在所述挤出机的后方，导料装置包括左右并排并且相对转动的两个导料轮，两个导料轮之间的间隙与挤出机后端的出料口位置相对应。
6.通常，两个导料轮的直径及转速大小相同，两个导料轮之间间隙的宽度大小可根据挤出机挤出成型的3d打印线材规格（如1.75mm或3mm规格）来确定。
7.工作时，将3d 打印废料（如废弃模型）投入进料斗中；进料斗中的3d 打印废料在自身重力作用下经物料入口掉落至粉碎机构中，由粉碎机构粉碎后得到的废料颗粒经物料出口、挤出机的进料口进入挤出机中；随后挤出机对废料颗粒进行输送、加热、混炼以及融化，从挤出机的出料口挤出成型出所需的3d打印线材，最后，3d打印线材从两个导料轮之间的间隙穿过，由相对转动的两个导料轮进行牵拉及导引，使得3d打印线材的出料顺畅，有利于后续对其的收料操作。
8.优选方案中，所述导料轮的材质为橡胶材料。这样，可使得导料轮表面具有一定弹性，避免导料轮将3d打印线材压制变形的情况，并且可防止出现打滑，有效提高对3d打印线材的导料效果。
9.在导料过程中发现，当两个导向轮之间的间隙大小小于3d打印线材的直径时，3d打印线材在经过由橡胶材料制成的导料轮时仍然会受到挤压而出现微小变形，更优选方案中，所述导料轮的圆周面上设有沿其周向延伸的环形凹槽。工作时，从挤出机出料口挤出的3d打印线材从两个导料轮上的环形凹槽之间穿过，导料轮上的环形凹槽使得3d打印线材不受挤压，使3d打印线材保持原有的外形。
10.进一步更优选方案中，所述环形凹槽的横截面形状呈v型或半圆型。
11.优选方案中，所述导料装置还包括左右并排设置的两个第一电机，两个第一电机与两个所述导料轮一一对应，第一电机的输出轴朝上设置，导料轮通过联轴器安装在第一电机的输出轴上。工作时，两个第一电机分别通过联轴器驱动相应的导料轮转动，使两个导料轮以相同线速度作相对转动。两个第一电机的转速可根据挤出机挤出3d打印线材的速度来进行调节，以确保导料装置对线材的导料速度与挤出机的出料速度相同。
12.更优选方案中，所述导料装置还包括间隙宽度调节机构，间隙宽度调节机构包括水平导轨、调节螺杆、操作旋钮、锁紧螺钉和两个平移座，水平导轨安装在所述机架上并且沿左右方向设置，调节螺杆可转动安装在机架上并与水平导轨相平行，调节螺杆具有螺纹方向相反的左螺杆段和右螺杆段；操作旋钮固定安装在调节螺杆的一端；两个平移座均安装在水平导轨中并与水平导轨滑动配合，两个平移座左右并排设置，处在左侧的平移座上设有与左螺杆段相啮合的左螺孔，处在右侧的平移座上设有与右螺杆段相啮合的右螺孔；水平导轨上设有锁紧螺孔，锁紧螺钉安装在锁紧螺孔中，锁紧螺钉的末端与其中一平移座紧密接触；两个所述第一电机与两个平移座一一对应，第一电机安装在相应的平移座上。采用这种结构，可根据所需成型的3d打印线材的规格（如1.75mm或3mm规格），通过间隙宽度调节机构对两个导料轮之间间隙的宽度大小进行调节，使其与从挤出机挤出的3d打印线材规格相适应。调节时，通过转动操作旋钮，使调节螺杆正向或反向转动，通过左螺杆段和右螺杆段带动两个平移座及其上的第一电机和导料轮沿水平导轨同时相向或背向移动，以此来对两个导料轮之间的间隙大小进行调节；在确定好两个平移座的位置后，通过拧紧锁紧螺钉，直至锁紧螺钉的末端与其中一平移座紧密接触，将该平移座固定在水平导轨上。
13.优选方案中，所述改进型3d打印废料回收再生装置还包括支撑座，支撑座设于所
述挤出机的出料口与所述导料装置之间，支撑座的顶面设有前后走向的导料槽，导料槽的前端开口与挤出机的出料口位置正对，导料槽的后端开口与两个导料轮之间的间隙位置正对。工作时，从挤出机的出料口挤出成型的3d打印线材，先从导料槽中穿过，再进入两个导料轮之间的间隙中；导料槽能够对经过的3d打印线材起到支撑及导引作用，使其顺利地进入从两个导料轮之间的间隙中。
14.优选方案中，所述粉碎机构包括粉碎仓和至少两个粉碎器，粉碎仓的顶部设有所述物料入口、底部设有物料出口，各个粉碎器自上至下依次设置在粉碎仓的腔体中，每个粉碎器均包括两个粉碎轮组、两个转轴和能够驱动两个转轴作异向旋转运动的转轴驱动机构，两个转轴均沿水平方向可转动安装在粉碎仓中并且左右并排设置，两个粉碎轮组与两个转轴一一对应，每个粉碎轮组均包括多个粉碎轮，各个粉碎轮均固定安装在相应的转轴上并且沿转轴的轴向依次排列；同一粉碎器中，两个粉碎轮组的各个粉碎轮之间呈交替紧密排列；上下相邻的两个粉碎器中，处在同一侧的两个粉碎轮组的各个粉碎轮之间呈交替紧密排列。工作时，将3d 打印废料（如废弃模型）通过进料斗投入粉碎仓中；进入粉碎仓中的3d 打印废料在自身重力作用下掉落并自上至下依次经过各个粉碎器；各个粉碎器中的转轴驱动机构驱动相应的两个转轴作异向旋转运动，带动其上的各个粉碎轮一起转动，对经过的3d 打印废料进行充分粉碎。粉碎机构通过在粉碎仓中设置自上至下依次排列的多个粉碎器，同一粉碎器中两个粉碎轮组的各个粉碎轮之间呈交替紧密排列，上下相邻的两个粉碎器中处在同一侧的两个粉碎轮组的各个粉碎轮之间呈交替紧密排列，这样可实现对进入粉碎仓中的3d打印废料进行多重粉碎，可确保对3d 打印废料的粉碎更加充分、彻底（即使对于一些小而硬的3d 打印废料,粉碎系统也能对其进行充分、彻底粉碎)，有利于保证3d打印线材的成型质量。
15.更优选方案中，所述粉碎轮包括转轮和多个粉碎刀，转轮固定安装在所述转轴上，各个粉碎刀均设于转轮的圆周面并且沿其周向依次排列。
16.更优选方案中，所述转轴驱动机构包括第二电机和两个传动齿轮，第二电机安装在所述机架上，第二电机的输出轴与一所述转轴传动连接；两个传动齿轮与两个转轴一一对应，传动齿轮固定安装在相应的转轴上，两个传动齿轮之间相互啮合。工作时，第二电机驱动相应的转轴转动，通过两个传动齿轮带动另一转轴作相对转动。
17.优选方案中，所述挤出机包括料筒、推送螺杆、第三电机和至少一个模头，料筒、第三电机均安装在所述机架上，料筒沿前后方向设置，推送螺杆可转动安装在料筒中并与第三电机的输出轴传动连接，所述挤出机的进料口设于料筒的前端，模头的进口与料筒后端连通，模头的出口构成挤出机的出料口。工作时，经粉碎机构粉碎后得到的废料颗粒进入料筒的前端中；推送螺杆在第三电机的驱动下转动，带动料筒中的废料颗粒向后输送，并对其进行加热、混炼、融化，形成的熔体经模头的出口挤出成型成所需的3d打印线材。
18.本实用新型的改进型3d打印废料回收再生装置通过在挤出机的出料口后侧设置导料装置，导料装置通过相对转动的两个导料轮能够对从挤出机挤出成型的3d打印线材进行牵拉导引，使得3d打印线材的出料顺畅，有利于后续对其的收料操作。
附图说明
19.图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。
20.图2是图1的俯视图。
21.图3是图1所示改进型3d打印废料回收再生装置中导料装置的结构示意图。
具体实施方式
22.如图1-图3所示，这种改进型3d打印废料回收再生装置，包括机架（图中未画出）、粉碎机构1、进料斗2、挤出机3和导料装置4，粉碎机构1、挤出机3、导料装置4均安装在机架上，进料斗2设于粉碎机构1的上侧，挤出机3处在粉碎机构1的下方，进料斗2的下端开口与粉碎机构1顶部的物料入口101连通，挤出机3前端的进料口301与粉碎机构1底部的物料出口102连通；导料装置4处在挤出机3的后方，导料装置4包括左右并排并且相对转动的两个导料轮41，两个导料轮41之间的间隙与挤出机3后端的出料口302位置相对应。
23.在本实施例中，两个导料轮41的直径及转速大小相同，导料轮41的材质为橡胶材料，导料轮41的圆周面上设有沿其周向延伸的环形凹槽411，环形凹槽411的横截面形状呈v型。这样，可使得导料轮41表面具有一定弹性，导料轮41上的环形凹槽411使得3d打印线材不受挤压，使3d打印线材保持原有的外形,避免导料轮41将3d打印线材压制变形的情况，并且可防止出现打滑，有效提高对3d打印线材的导料效果。
24.在本实施例中，导料装置4还包括间隙宽度调节机构42和两个第一电机43，间隙宽度调节机构42包括水平导轨421、调节螺杆422、操作旋钮423、锁紧螺钉(图中未画出)和两个平移座424，水平导轨421安装在机架上并且沿左右方向设置，调节螺杆422可转动安装在机架上并与水平导轨421相平行，调节螺杆422具有螺纹方向相反的左螺杆段4221和右螺杆段4222；操作旋钮423固定安装在调节螺杆422的一端；两个平移座424均安装在水平导轨421中并与水平导轨421滑动配合，两个平移座424左右并排设置，处在左侧的平移座424上设有与左螺杆段4221相啮合的左螺孔，处在右侧的平移座424上设有与右螺杆段4222相啮合的右螺孔；水平导轨421上设有锁紧螺孔(图中未画出)，锁紧螺钉安装在锁紧螺孔中，锁紧螺钉的末端与其中一平移座424紧密接触；两个第一电机43与两个平移座424一一对应，第一电机43安装在相应的平移座424上并且输出轴朝上设置；两个导料轮41与两个第一电机43一一对应，导料轮41通过联轴器安装在第一电机43的输出轴上。
25.本实施例的改进型3d打印废料回收再生装置还包括支撑座5，支撑座5设于挤出机3的出料口302与导料装置4之间，支撑座5的顶面设有前后走向的导料槽51，导料槽51的前端开口与挤出机3的出料口302位置正对，导料槽51的后端开口与两个导料轮41之间的间隙位置正对。
26.在本实施例中，粉碎机构1包括粉碎仓11和两个粉碎器12，粉碎仓11的顶部设有物料入口101、底部设有物料出口102，各个粉碎器12自上至下依次设置在粉碎仓11的腔体中，每个粉碎器12均包括两个粉碎轮组121、两个转轴122和能够驱动两个转轴122作异向旋转运动的转轴驱动机构（图中未画出），两个转轴122均沿水平方向可转动安装在粉碎仓11中并且左右并排设置，两个粉碎轮组121与两个转轴122一一对应，每个粉碎轮组121均包括多个粉碎轮1211，各个粉碎轮1211均固定安装在相应的转轴122上并且沿转轴122的轴向依次排列；同一粉碎器12中，两个粉碎轮组121的各个粉碎轮1211之间呈交替紧密排列；上下相邻的两个粉碎器12中，处在同一侧的两个粉碎轮组121的各个粉碎轮1211之间呈交替紧密排列；转轴驱动机构包括第二电机和两个传动齿轮，第二电机安装在机架上，第二电机的输
出轴与一转轴122传动连接；两个传动齿轮与两个转轴122一一对应，传动齿轮固定安装在相应的转轴122上，两个传动齿轮之间相互啮合。工作时，第二电机驱动相应的转轴122转动，通过两个传动齿轮带动另一转轴122作相对转动。
27.在本实施例中，挤出机3包括料筒31、推送螺杆32、第三电机33和模头34，料筒31、第三电机33均安装在机架上，料筒31沿前后方向设置，推送螺杆32可转动安装在料筒31中并与第三电机33的输出轴传动连接，挤出机3的进料口301设于料筒31的前端，模头34的进口与料筒31后端连通, 模头34的出口构成挤出机3的出料口302。
28.下面简述一下本改进型3d打印废料回收再生装置的工作原理：
29.两个第一电机43的转速可根据挤出机3挤出3d打印线材的速度来进行调节，以确保导料装置4对线材的导料速度与挤出机3的出料速度相同。可根据所需成型的3d打印线材的规格（如1.75mm或3mm规格），通过间隙宽度调节机构42对两个导料轮41之间的间隙宽度大小进行调节，使其与从挤出机3挤出的3d打印线材规格相适应。调节时，通过转动操作旋钮423，使调节螺杆422正向或反向转动，通过左螺杆段4221和右螺杆段4222带动两个平移座424、两个第一电机43和两个导料轮41沿水平导轨421同时相向或背向移动，以此来对两个导料轮41之间的间隙大小进行调节；在确定好两个平移座424的位置后，通过拧紧锁紧螺钉，直至锁紧螺钉的末端与其中一平移座424紧密接触，将该平移座424固定在水平导轨421上。
30.工作时，将3d 打印废料（如废弃模型）经进料斗2投入粉碎仓11中；进入粉碎仓11中的3d 打印废料在自身重力作用下掉落并自上至下依次经过各个粉碎器12；各个粉碎器12中的转轴驱动机构驱动相应的两个转轴122作异向旋转运动，带动其上的各个粉碎轮1211一起转动，对经过的3d 打印废料进行充分粉碎，粉碎后得到的废料颗粒经物料出口、挤出机3的进料口301进入挤出机3的料筒31中；随后，挤出机3的推送螺杆32在第三电机33的驱动下转动，带动料筒31中的废料颗粒向后输送，并对其进行加热、混炼、融化，形成的熔体经模头34的出口挤出成型成所需的3d打印线材；随后，从挤出机3挤出的3d打印线材先从支撑座5上的导料槽51中穿过，再从两个导料轮41上的环形凹槽411之间穿过，两个第一电机43分别通过联轴器驱动相应的导料轮41转动，使两个导料轮41以相同线速度作相对转动，对3d打印线材进行牵拉及导引，使得3d打印线材的出料顺畅，有利于后续的收料操作。
31.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。