一种带有自动补料结构的3D打印机的制作方法

一种带有自动补料结构的3d打印机
技术领域
1.本实用新型涉及一种3d打印机，特别是一种带有自动补料结构的3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机是运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过一层又一层的多层打印方式，构造零对象，可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件，从而可对产品设计进行快速评价、修改，以响应市场需求，提高企业的竞争能力。
3.3d打印机的原料是利用塑料丝、石膏粉等材料，将上述的材料送到打印机头中进行溶解，但是，在实际的工作过程中，由于设备的结构限制以及挤出机的位置设置，往往难以直接将原料传输到打印机头的顶部，故怎么在长距离情况下进行正常进料和自动补料是长距离传输的3d打印机的应用难题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种带有自动补料结构的3d打印机，可以有效解决上述问题。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种带有自动补料结构的3d打印机，包括：
7.3d打印机箱；
8.锁紧固定在所述3d打印机箱上的导轨；
9.滑动连接在所述导轨上的滑动架；
10.锁紧在所述滑动架上并探入所述3d打印机箱内部的打印机头；
11.锁固在所述打印机头侧边的进料结构，所述进料结构包括锁固在所述打印机头侧边的硬质管，套设在所述硬质管顶部的网罩筒，内嵌在所述网罩筒顶部的连接管，通过法兰盘与所述连接管锁紧在一起的吹气设备，以及固定在所述连接管上的进料斗；
12.所述硬质管上均设置有光电传感器，所述光电传感器通过光纤线与所述吹气设备电连接。
13.作为进一步改进的，所述连接管包括自所述法兰盘向外侧延伸的支撑管体，连接在所述支撑管体与所述网罩筒之间的软性管体。
14.作为进一步改进的，所述支撑管体的外部还套设有一外扩腔，所述外扩腔与所述进料斗相通。
15.作为进一步改进的，所述进料斗为上大下小的漏斗状结构。
16.作为进一步改进的，所述网罩筒通过一卡箍锁紧在所述硬质管上，且所述网罩筒上等距均匀开设有若干连通外部环境与网罩筒内部空间的小孔。
17.作为进一步改进的，所述吹气设备锁紧在一安装台上，所述安装台焊接在所述3d打印机箱的外侧。
18.作为进一步改进的，所述软性管体靠近网罩筒的一端也设置有光电传感器，所述光电传感器通过光纤线与所述吹气设备电连接。
19.本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型通过设置的进料结构，首先，通过设置多段管路，即以设置硬质管、连接管的方式延长进料的通道，以此来规避较小空间来无法直接在顶部安装进料结构的情况，同时，利用吹气设备与网罩筒的配合，在将原料颗粒吹入管道时，其吹出的部分气体能够通过网罩筒散出，避免压力气体积蓄于管道中无法排出从而影响到向前推动的推进力，且通过硬质管与连接管上均设置的光电传感器，能够在无料的时候自动启动吹气设备进行吹气进料，无需人工添料，实现长距离下也可自动补料、稳定进料。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1是本实用新型一种带有自动补料结构的3d打印机的立体结构示意图。
23.图2是本实用新型一种进料结构与打印机头的立体结构示意图。
24.图3是本实用新型一种进料结构与打印机头的俯视结构示意图。
25.图4是图3中z-z处的剖面图、原料流动途径示意图。
26.图5是本实用新型一种硬质管、网罩筒、连接管的爆炸图。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.现有的进料结构中，往往采用短距离的下料方式，令需要打印的原料通过自身重力的形式滑动至打印机头中进行打印，但是这种设置方式只能应用于挤出机横置的情况，当挤出机垂直设置时，则由于空间的缘故，难以将供料结构直接设置在挤出结构上方，故无论是在正常进料还是持续补料的环节中都会出现新的问题，为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了以下的技术方案：
30.参照图1-5所示，一种带有自动补料结构的3d打印机，包括：3d打印机箱1；锁紧固定在所述3d打印机箱1上的导轨2；滑动连接在所述导轨2上的滑动架3；锁紧在所述滑动架3
上并探入所述3d打印机箱1内部的打印机头4；锁固在所述打印机头4侧边的进料结构5，所述进料结构5包括锁固在所述打印机头4侧边的硬质管51，套设在所述硬质管51顶部的网罩筒52，内嵌在所述网罩筒52顶部的连接管53，通过法兰盘与所述连接管53锁紧在一起的吹气设备54，以及固定在所述连接管53上的进料斗55；所述上均设置有光电传感器a，所述光电传感器a通过光纤线b与所述吹气设备54电连接。
31.首先，需要明悉的是，3d打印机箱1内的结构为公知常识，内部无外乎是密封结构以及移动结构、加热烘干结构等，且打印机头4为挤出机原理，也是本领域人员所能够获得的，为公知常识，这里不做详细赘述。
32.在安装前，首先，打印机头4与整个进料结构5连接的位置为了保持稳定以及不漏气、不漏料，故，打印机头4是与一硬质管51连接，硬质管51为金属材料制成，不容易形变，稳定性更强。
33.其次，将网罩筒52、连接管53、法兰盘、吹气设备54依次进行连接，并将进料斗55装在连接管上，启动设备，滑动架3在导轨2上不停的活动，调整打印机头4的位置，滑动架3本身可以实现位移，打印机头4自身可以调节高度，从而实现打印机头4三个方向上的自由度变化，用于实现3d打印动作。
34.在打印时，当硬质管51中还存在物料时，此时物料将光电传感器a挡住，遮蔽住光电传感器a的出光口，使其无法向吹气设备54发送信号，吹气设备54为关闭状态，而当硬质管51中的物料高度下降至露出光电传感器a时，则光电传感器a会通过光纤线b将信号传输至吹气设备54，启动吹气设备54将进料斗55中的原料输送至硬质管51中以遮蔽光电传感器a，以此循环实现自动供料。
35.在本实施例中，吹气设备54可以为气泵、风机等具备产生风能的结构，能够将轻质量的原料颗粒向前吹，在其他实施例中也可利用其他动力结构进行驱动，只要具备驱使原料颗粒向前运动的功能即可。
36.光电传感器a控制动力机构的原理以及光电传感器a通过光纤线b传输信号的原理在电学中是广泛应用的，为现有技术，这里不做详细赘述。
37.有上述原理可以得到的是，从吹气设备54到连接管53、硬质管51、打印机头4中均为封闭的部分，故吹气设备54吹出的气体没有可以泄露的位置，难以带动原料颗粒向前推进，但是若在连接管53上进行设置，则容易提前漏气，对原料颗粒的推进力不足，故在连接管53与硬质管51之间设置网罩筒52，此时，原料颗粒已经运动至硬质管51的上方位置，可以通过重力自行掉落，即便此时出现通气、漏气的现象，也不会对原料的运输形成阻碍，同时又因为气体有位置可以排出，不会全部阻塞在管道内，故能够保证对原料颗粒的推进效果。
38.由上述打印机头4可三向移动可以得知，打印机头4是根据需要打印的结构进行移动的，可能是在最左侧，也可能是在最右侧，故为了保证其进料结构5的长度，所述连接管53包括自所述法兰盘向外侧延伸的支撑管体531，连接在所述支撑管体531与所述网罩筒52之间的软性管体532，支撑管体531的硬性设置能够保证原料输出端的稳定进行，与此同时，软性管体532的设置能够适应随时移动的打印机头4，当打印机头4移动至远距离时，软性管体532能够伸到最长，不影响其输料，而当打印机头4移动至离进料结构5较近时，软性管体532曲起，仍然不影响输料。
39.在本实施例中，进料斗55为上大下小的漏斗状结构，能够便于进料，而为了让大口
径的进料斗55在进入支撑管体531以后能够有较大的通过空间，不至于发生堵塞现象，故所述支撑管体531的外部还套设有一外扩腔533，所述外扩腔533与所述进料斗55相通，能够通过外扩腔533容纳一部分原料颗粒，从而避免一次性涌入过多的原料将支撑管体531堵住。
40.此外，由于网罩筒52是连接支撑管体531与软性管体532，而软性管体532又为软性材料，无法在其上进行固定，故所述网罩筒52通过一卡箍锁紧在所述硬质管51上，完成对网罩筒52的固定，利用卡箍的方式又能够适应不同孔径的硬质管51与网罩筒52，更加的通用，而网罩筒52的实际设置为其上等距均匀开设有若干连通外部环境与网罩筒52内部空间的小孔，让每个位置都能够均匀的透气，避免局部开孔从而导致无法及时将气体外排。
41.在上述中虽然在硬质管51上设置了光电传感器a，但是，那是原料已经接近于枯竭的现象，故为了更好的区别原料的盈亏程度，所述软性管体532靠近网罩筒52的一端也设置有光电传感器a，所述光电传感器a通过光纤线b与所述吹气设备54电连接，由此可引申吹气设备54的两种启动方式，第一种是位于软性管体532上的光电传感器a启动时，此时原料虽不足，但是仍有盈余，虽然启动吹气设备54，但是吹气设备54的启动功率较小，输入的物料速度较慢，徐徐图进，而当硬质管51上的光电传感器a亮起时，则表示此时原料已告急，需要快速进行补充，则吹气设备54的输出功率较高，补料速度较快。
42.而吹气设备54中也可置入延时电路，通过延时电路的设置，让吹气设备54的启动存在提前预兆，以便于工作人员能够存在缓冲时间处理可能出现的意外事故，而延时电路的设计在电子电工学中也为常见技术，同样不进行拓展。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。