[发明专利]一种用于3D打印的智能防卡料料盘

说明书

本发明属于3D打印技术领域，提出了一种用于3D打印的智能防卡料料盘，包括控制模块和料盘支架，料盘支架上设置有单向挤出机构、耗材驱动机构和激光测距装置；单向挤出机构包括出料盒、棘轮、送料机构和码盘计数器，送料机构与棘轮之间留有用于使料丝通过的间隙，码盘计数器设置在棘轮上方，用于测量棘轮转速；耗材驱动机构包括驱动电机、连接轴和中轴，中轴通过连接轴与驱动电机的输出轴连接，耗材固定设置在中轴外周；激光测距装置用于测量耗材半径；控制模块用于根据码盘计数器的测量值得到打印机的抽拉速度，并根据打印机的抽拉速度和料盘半径，控制驱动电机的转速。本发明可以防止打印卡料，可广泛应用于3D打印领域。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印的智能防卡料料盘。

背景技术

当前市面上的FDM 3D打印机，由于厂家品控瑕疵、用户操作不当等问题，易导致打印过程中出现卡料问题，线材打结，在日常的3D打印工作中，不可能24小时人为监管，卡料现象可能使得十几甚至数十个小时的打印工作功亏一篑，轻则浪费耗材，重则延误计划工期。经过总结经验与研讨，料盘卡料问题的主要原因有：1、厂家品控问题，出厂时即有缠丝问题存在；2、用户操作不当，线材在闲置时松散开来，线材缠绕错乱，再次使用时重新卷紧，即有可能导致线材卡死。因此，为了解决由于卡料、打印失败而导致的耗材、时间、电力、机器磨损白白浪费的问题，需要对打印机料盘进行改进，避免耗材、时间等的浪费，改进打印体验。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于3D打印的智能防卡料料盘。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于3D打印的智能防卡料料盘，包括控制模块和料盘支架，所述料盘支架上设置有单向挤出机构、耗材驱动机构和激光测距装置；所述单向挤出机构包括出料盒、棘轮、送料机构和码盘计数器，所述送料机构通过水平设置的弹簧设置在出料盒上，所述棘轮通过转轴转动设置在出料盒上，所述送料机构与棘轮之间留有用于使料丝通过的间隙，所述棘轮外侧设置有棘爪，所述码盘计数器设置在棘轮上方，用于测量棘轮转速；所述耗材驱动机构包括驱动电机、连接轴和中轴，所述中轴通过连接轴与驱动电机的输出轴连接，耗材固定设置在所述中轴外周，所述驱动电机用于驱动所述中轴转动，进而带动耗材转动；所述激光测距装置用于测量耗材半径；所述控制模块用于根据码盘计数器的测量值得到打印机的抽拉速度，并根据打印机的抽拉速度和料盘半径，控制所述驱动电机的转速。

所述料盘支架上还设置有陀螺仪、称重装置和显示屏，所述陀螺仪用于实时测量料盘支架的姿态信息；所述称重装置安装在料盘支架的四个角上，用于测量料盘支架的重量信息；所述控制模块用于根据料盘支架的姿态信息和实时重量信息，计算出实时的装置重量信息以及料丝重量信息，并显示在显示屏上。

所述码盘计数器包括码盘和计数传感器，所述码盘与所述棘轮同轴转动，其上沿圆周方向均匀设置有多个通光孔，所述计数传感器包括分别设置在码盘上、下方的激光发射器和激光接收器。

所述连接轴外周对称设置有个沿径向延伸的插孔，所述中轴包括耗材固定部、分别固定设置在耗材固定部两端的第一连接部和第二连接部、对称设置在所述耗材固定部外周上的个卡爪、以及手动转盘，耗材固定部两端面均设置有螺旋槽，所述卡爪两端设置分别设置有与所述耗材固定部两端面的螺旋槽配合的卡齿，所述卡爪的一端还设置有与所述插孔配合的插销；所述耗材固定部的一端通过第一连接部与所述连接轴固定连接，所述耗材固定部的另一端通过第二连接部与设置在料盘支架外侧的手动转盘固定连接。

所述料盘支架包括两个平行设置的侧板以及连接在两个侧板之间的连接杆，所述两个侧板上均设置有弧形凹槽，其中一个凹槽用于放置连接轴，另一个凹槽用于放置第二连接部。

所述控制模块还用于在称重装置测量得到的料丝重量信息达到临界值时，发出警报信号并通过保险装置给打印机断电；以及用于在码盘计数器测量得到的转速信号发生异常时，发出警报信号并通过保险装置给打印机断电。