一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的制作方法

本發明涉及3D打印領域，具體是一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置。

背景技術：

3D打印技術是集機、電、計算機技術、數控技術及先進材料技術于一體的先進制造技術，它因為可以加工出傳統制造技術所不可能實現的復雜零件而備受關注，被譽為“第三次工業革命的重要標志”。3D打印技術按照原理主要分為立體光固化法（SLA）、激光選區燒結法（SLS）、熔融沉積法（FDM）、三維印刷法（3DP）等制造工藝，其中FDM因其結構簡單，價格低廉，便于操作以及后處理簡易等優點而受到學校、企業的青睞。

現如今，3D打印技術已不再是專業部門的專利，而是朝向全民普及的方向發展，形形色色的3D打印機器層出不窮，當下流行的3D打印機主要有三角洲、UM、Prusa_I3等。3D打印機的機械機構主要采用鋁合金板材、亞克力板、鋁型材或者專門訂做的金屬框架等形式，其中鋁型材因為價格低廉、無需復雜加工過程以及便于安裝拆卸而成為廣大3D打印愛好者制作3D打印機的不二之選。

鋁型材3D打印機在工作的過程中，耗材輸送階段是最容易出現故障的。如果耗材輸送過快，則會導致擠出頭堵塞，從而不得不停止機器并拆卸擠出頭進行廢料清理，這樣不僅降低了加工效率，而且影響零件的精度及后續加工；如果耗材輸送過慢或擠出輪產生空轉導致耗材不能及時送達，則會出現打印件斷層的現象，導致零件精度變差甚至出現廢品。在3D打印機擠出機裝配的時候，很可能出現因U型輪與擠出輪中心距離不得當，導致耗材無法正常輸送的現象。在這種情況下，人們會選擇安裝一個送料機構。現階段，雖然市面上已經存在送料機構，但是整體的工作效果并不是十分理想，無法實現耗材的遠程輸送及穩定擠出。因此，設計出一款遠程送料裝置，成了亟待解決的問題。

技術實現要素：

為了彌補現有技術的不足，本發明的目的是提供一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置，可有效實現耗材的穩定輸出及遠程輸送，價格低廉，實用性強。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置包括電機固定部件、調節部件、減速部件；所述電機固定部件由電機緊固螺釘、鋁型材、步進電機、T型螺母、鋁型材固定螺栓、上側緊固螺栓、下側緊固螺栓、電機固定架、上側緊固螺母、下側緊固螺母組成；所述調節部件由調節螺栓、調節旋鈕、調節螺母、支撐架、連接螺栓、U型輪軸承、支撐軸、U型輪、連接螺母構成；所述減速部件由小人字齒輪、大人字齒輪、耗材、導管連接頭、耗材導管、擠出輪、送絲軸承、送絲軸、連接架、緊定螺母、緊定螺釘組成。

作為優選，小人字齒輪、大人字齒輪、連接架、支撐架及電機固定架的材料均采用工程塑料。

其中，電機固定架上設有電機安裝孔、上側安裝孔、電機定位槽、下側安裝孔、固定安裝孔、定位凸臺；支撐架上設有U形槽、支撐軸放置槽、連接孔；連接架上設有腰形孔、調節螺母放置孔、耗材通道入口、連接安裝孔、球形槽、送絲通孔、送絲軸承安裝孔。

作為優選，本裝置采用人字齒輪嚙合形式實現減速，小人字齒輪與大人字齒輪嚙合形成的傳動比為1：5。

所述電機固定部件，將步進電機放置于電機安裝孔中，將上側緊固螺栓通過上側安裝孔與上側緊固螺母配合，下側緊固螺栓通過下側安裝孔與下側緊固螺母配合，實現步進電機的夾緊；電機固定架通過定位凸臺實現在鋁型材上的定位，將鋁型材固定螺栓通過固定安裝孔與卡合在鋁型材中的T型螺母配合，實現整個裝置的固定；將電機緊固螺釘通過腰形孔實現步進電機與連接架的聯接固定。

所述調節部件，將U型輪與U型輪軸承采用過盈配合形式連接，將U型輪軸承與支撐軸采用過盈配合形式連接，將支撐軸放置于支撐軸放置槽中；將調節螺栓穿過調節旋鈕與調節螺母配合，實現調節旋鈕與調節螺栓的固定連接，將另一個調節螺母放置于調節螺母放置孔中，并于調節螺栓配合；將連接螺栓穿過連接安裝孔以及連接孔與連接螺母配合，實現支撐架與連接架的聯接。

作為優選，轉動調節旋鈕，可調節U型輪與擠出輪之間的間隙。

所述減速部件，將送絲軸承放置于送絲軸承安裝孔中，將送絲軸與擠出輪采用過盈配合形式連接，并與送絲軸承連接，將導管連接頭與連接架連接，并與耗材導管連接，耗材從耗材通道入口進入，從耗材導管穿出；將大人字齒輪通過緊定螺釘與緊定螺母的配合安裝固定在送絲軸上，將小人字齒輪通過緊定螺釘與緊定螺母的配合安裝固定在步進電機的輸出軸上，大人字齒輪與小人字齒輪嚙合。

本發明的有益效果在于：1.本發明采用齒輪嚙合傳動，降低了送絲軸的轉速，保證了擠出輪的平穩運轉，可實現耗材的遠程輸送及穩定輸送；2.本發明采用的齒輪齒形為人字形齒輪，嚙合性能優異，不會出現軸向竄動的情況，也擺脫了軸向力對支撐裝置造成的傷害；3.本發明采用的電機固定方法為螺栓螺母配合法，松動螺母即可實現電機的快速拆卸，而且可以根據實際情況調整電機的位置，具有較強的適應性與靈活性；4.支撐架上設有U形槽，便于調節部件的安裝與調節；5.旋轉調節旋鈕，即可調節擠出輪與U型輪之間的間距，在裝置工作的過程中穩定擠出輪與耗材的壓力，保證耗材的穩定輸出；6.電機固定架上設有電機定位槽，不僅提供了步進電機導出線的放置空間，而且在步進電機安裝的時候起到定位作用。

附圖說明

圖1為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的軸測圖。

圖2為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的電機固定部件的爆炸圖。

圖3為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的調節部件的爆炸圖。

圖4為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的減速部件的爆炸圖。

圖5為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的電機固定架的軸測圖。

圖6為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的支撐架的軸測圖。

圖7為一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置的連接架的軸測圖。

圖中，1.電機固定部件、2.調節部件、3.減速部件、11.電機緊固螺釘、12.鋁型材、13.步進電機、14.T型螺母、15.鋁型材固定螺栓、16.上側緊固螺栓、17.下側緊固螺栓、18.電機固定架、19.上側緊固螺母、110.下側緊固螺母、21.調節螺栓、22.調節旋鈕、23.調節螺母、24.支撐架、25.連接螺栓、26.U型輪軸承、27.支撐軸、28.U型輪、29.連接螺母、 31.小人字齒輪、32大人字齒輪、33.耗材、34.導管連接頭、35.耗材導管、36.擠出輪、37.送絲軸承、38.送絲軸、39.連接架、310.緊定螺母、311.緊定螺釘、1801.電機安裝孔、1802.上側安裝孔、1803.電機定位槽、1804.下側安裝孔、1805.固定安裝孔、1806.定位凸臺、2401.U形槽、2402.支撐軸放置槽、2403.連接孔、 3901.腰形孔、3902.調節螺母放置孔、3903.耗材通道入口、3904.連接安裝孔、3905.球形槽、3906.送絲通孔、3907.送絲軸承安裝孔。

具體實施方式

下面結合附圖進行進一步說明，結合圖1-圖7，一種鋁型材3D打印機遠程送料裝置包括電機固定部件1、調節部件2、減速部件3；所述電機固定部件1由電機緊固螺釘11、鋁型材12、步進電機13、T型螺母14、鋁型材固定螺栓15、上側緊固螺栓16、下側緊固螺栓17、電機固定架18、上側緊固螺母19、下側緊固螺母110組成；所述調節部件2由調節螺栓21、調節旋鈕22、調節螺母23、支撐架24、連接螺栓25、U型輪軸承26、支撐軸27、U型輪28、連接螺母29構成；所述減速部件3由小人字齒輪31、大人字齒輪32、耗材33、導管連接頭34、耗材導管35、擠出輪36、送絲軸承37、送絲軸38、連接架39、緊定螺母310、緊定螺釘311組成。小人字齒輪31、大人字齒輪32、連接架39、支撐架24及電機固定架18的材料均采用工程塑料。

其中，電機固定架18上設有電機安裝孔1801、上側安裝孔1802、電機定位槽1803、下側安裝孔1804、固定安裝孔1805、定位凸臺1806；支撐架24上設有U形槽2401、支撐軸放置槽2402、連接孔2403；連接架39上設有腰形孔3901、調節螺母放置孔3902、耗材通道入口3903、連接安裝孔3904、球形槽3905、送絲通孔3906、送絲軸承安裝孔3907；本裝置采用人字齒輪嚙合形式實現減速，小人字齒輪31與大人字齒輪32嚙合形成的傳動比為1：5。

裝配時，所述電機固定部件1，將步進電機13放置于電機安裝孔1801中，將上側緊固螺栓16通過上側安裝孔1802與上側緊固螺母19配合，下側緊固螺栓17通過下側安裝孔1804與下側緊固螺母110配合，實現步進電機13的夾緊；電機固定架18通過定位凸臺1806實現在鋁型材12上的定位，將鋁型材固定螺栓15通過固定安裝孔1805與卡合在鋁型材12中的T型螺母14配合，實現整個裝置的固定；將電機緊固螺釘11通過腰形孔3901實現步進電機13與連接架39的聯接固定。

所述調節部件2，將U型輪28與U型輪軸承26采用過盈配合形式連接，將U型輪軸承與支撐軸27采用過盈配合形式連接，將支撐軸27放置于支撐軸放置槽2402中；將調節螺栓21穿過調節旋鈕22與調節螺母23配合，實現調節旋鈕22與調節螺栓21的固定連接，將另一個調節螺母23放置于調節螺母放置孔3902中，并于調節螺栓21配合；將連接螺栓25穿過連接安裝孔3904以及連接孔2403與連接螺母29配合，實現支撐架24與連接架39的聯接。

所述減速部件3，將送絲軸承37放置于送絲軸承安裝孔3907中，將送絲軸38與擠出輪36采用過盈配合形式連接，并與送絲軸承37連接，將導管連接頭34與連接架39連接，并與耗材導管35連接，耗材33從耗材通道入口3903進入，從耗材導管35穿出；將大人字齒輪32通過緊定螺釘311與緊定螺母310的配合安裝固定在送絲軸38上，將小人字齒輪31通過緊定螺釘311與緊定螺母310的配合安裝固定在步進電機13的輸出軸上，大人字齒輪32與小人字齒輪31嚙合。

使用時，接通電源，步進電機13會根據程序指令轉動，在大人字齒輪32與小人字齒輪31嚙合傳動下，擠出輪36穩定地轉動，使得耗材33通過耗材導管35導出，即便擠出頭距本裝置很遠，本裝置也可以穩定地傳輸耗材33，而不會產生堵塞的現象。轉動調節旋鈕22，可調節U型輪28與擠出輪36之間的間隙，以確保耗材33與擠出輪36之間的壓力適中。

需要指出的是，本說明書所述的內容，僅僅是對本發明構思的實現形式的列舉，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下做出的些許改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。