一种3D打印自适应压紧进料机构和打印方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110744819A(43)申请公布日2020.02.04(21)申请号201911054874.4B33Y40/00(2020.01)(22)申请日2019.10.31B33Y30/00(2015.01)B33Y50/02(2015.01)(71)申请人中南大学B33Y10/00(2015.01)地址410083湖南省长沙市湖南长沙麓山南路932号(72)发明人汪馗赵安东张洪浩王琎谢训吴嘉唯(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人杨采良(51)Int.Cl.B29C64/321(2017.01)B29C64/209(2017.01)B29C64/393(2017.01)B29C64/118(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种3D打印自适应压紧进料机构和打印方法(57)摘要本发明属于打印设备技术领域，公开一种3D打印自适应压紧进料机构和打印方法，3D打印自适应压紧进料机构设置的左进料机构和右进料机构结构相同、同一水平面对称布置；左进料机构设置有电机、送料齿轮机构、在送料齿轮机构同一水平面设置有V型槽轮机构、设置于送料齿轮与V型槽轮机构下方的导料管和设置于V型槽轮机构上方的止挡销装置。本发明进料装置适合不同材料同时打印，可有效提高打印效率；在每层打印和喷头交替工作前，工作喷头预先打印一层检测试样，避免打印过程时流料剐蹭到试样表面，并且通过打印检测试样防止双喷头交换打印初期由于出料不足而造成打印缺陷，从而提高打印质量。CN110744819ACN110744819A权利要求书1/2页1.一种3D打印自适应压紧进料机构，其特征在于，所述3D打印自适应压紧进料机构设置有双喷嘴3D打印机进料机构；所述双喷嘴3D打印机进料机构包括左进料机构和右进料机构，所述左进料机构和右进料机构对称布置；所述左进料机构设置有电机、端盖；端盖通过螺栓固定在电机上，端盖上包括：驱动齿轮、左齿轮轴、右齿轮轴和止挡销装置，其中驱动齿轮、左齿轮轴和右齿轮轴均通过轴承和端盖连接；驱动齿轮由电机主轴带动和从动齿轮Ⅰ啮合并带动左齿轮轴转动，从动齿轮Ⅰ再与从动齿轮Ⅱ啮合从而带动右齿轮轴转动；送料齿轮和左齿轮轴楔面连接，并同速转动，其中压力传感器处于送料齿轮和左齿轮轴接触的楔形面上，用于检测左齿轮轴和送料齿轮间的压力；V型槽轮和压紧弹簧均在右齿轮轴上，并与右齿轮轴同速转动；打印线材在送料齿轮与V型槽轮面提供双侧摩擦力驱动下输送至导料管组成机构；导料管组成机构在拨叉机构和高度弹簧的协同配合下控制导料管机构上下移动，控制喷嘴上下移动；所述右进料机构与左进料机构结构相同。2.如权利要求1所述的3D打印自适应压紧进料机构，其特征在于，V型槽轮机构包括V型槽轮内半边、外半边和压紧弹簧，V型槽轮内、外半边分别通过螺纹和右齿轮轴连接，在压紧弹簧的作用下V型槽轮内、外半边相对右齿轮轴螺纹自动锁死。3.如权利要求1所述的3D打印自适应压紧进料机构，其特征在于，处于左齿轮轴和送料齿轮间的压力传感器的力值减小时，电机速度减小，止挡销装置弹出的止挡销卡入V型槽轮外圈的凹槽中，V型槽轮外半边相对于右齿轮轴的螺纹转动，V型槽轮内、外半边间的距离减小，使打印线材挤压力增加。4.如权利要求1所述的3D打印自适应压紧进料机构，其特征在于，喷嘴高度调节机构包括导料管组成结构、拨叉机构；拨叉机构中的步进电机逆时针旋转，带动步进电机外侧凸轮逆时针转动，拨叉向下压缩左侧弹簧上止挡从而带动左侧导料管组成向下移动，使左侧喷嘴距离打印底板高度减小，控制线材适当的挤出高度。5.如权利要求4所述的3D打印自适应压紧进料机构，其特征在于，左侧喷嘴停止工作时步进电机顺时针转动，左侧导料管组成在高度弹簧的作用下向上移动，喷嘴高度调节机构的左喷嘴结构距离打印底板的高度增加，相应的右侧喷嘴距离打印底板距离相应减小，准备打印工作。6.一种如权利要求1～5任意一项所述3D打印自适应压紧进料机构的打印方法，其特征在于，所述打印方法包括：步骤一，打印每层试样前，工作的左侧喷嘴在距离打印试样合适位置预先打印检测试样；同时，工作喷嘴处的流料完全粘附在检测试样上；步骤二，在打印过程或者进料过程中，处于左齿轮轴和滚轮间的力传感器检测到的力值减小时，系统根据反馈的信号判断材料挤出压力减小，控制拨叉机构中的步进电机逆时针旋转，带动步进电机外侧凸轮逆时针转动，同时，拨叉向下压缩高度弹簧上止挡从而带动左侧导料管组成向下移动，使左侧喷嘴距离打印底板高度减小，控制线材适当的挤出高度，使材料粘合在一块；2CN110744819A权利要求书2/2页步骤三，工作的左侧喷嘴停止工作时步进电机顺时针转动，左侧导料管组成在高度弹簧的作用