3d打印机及3d打印机的挤料装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种3D打印机的挤料装置，包括驱动步进电机、传动装置、挤料筒和活塞；所述挤料装置还包括转动螺杆和活塞固定件；其中：所述活塞固定于所述活塞固定件；所述转动螺杆的一端通过传动装置与所述驱动步进电机连接，另一端伸入所述挤料筒内，且与所述活塞固定件螺纹配合；所述活塞固定件或活塞与所述挤料筒的内壁周向定位配合。本实用新型还公开一种3D打印机。本实用新型提供的挤料装置能解决目前的挤料装置体积较大使得打印过程容易失步所导致的打印精度较低的问题。
【专利说明】
3D打印机及3D打印机的挤料装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印机及3D打印机的挤料装置。
【背景技术】
[0002]3D打印技术被誉为“将推动第三次工业革命”的技术，被广泛应用在航空航天、医疗器械等多个行业。随着3D打印技术的蓬勃发展，3D打印技术已经在食品行业中得到推广。以食品加工为例，随着消费者生活水平的越来越高，消费者对食品的个性化需求越来越强烈，采用3D打印技术生产的食品(例如巧克力)受到消费者的广泛青睐。
[0003]目前，生产巧克力的3D打印机大多采用活塞式针筒结构，螺杆的螺旋转动带动挤料杆移动挤料，这使得整个挤料装置尺寸较长，增大了驱动步进电机的负担，会导致打印过程容易失步，由于整个挤料喷嘴模块为悬臂结构，质量较大，打印过程不稳定会使得打印精度较低，而且，挤料喷嘴模块的体积很大，使得整个打印机所需空间很大，结构不紧凑。
[0004]另外，目前市场上生产巧克力的3D打印机大多采用在针筒壁上缠绕加热纸的方式加热，这会导致对针筒内的巧克力加热不均匀。目前，检测针筒内温度的温度传感器也缠绕在针筒壁上，温度传感器检测精度较低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种3D打印机的挤料装置，以解决目前的挤料装置体积较大使得打印过程容易失步所导致的打印精度较低的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种3D打印机的挤料装置，包括驱动步进电机、传动装置、挤料筒和活塞;所述挤料装置还包括转动螺杆和活塞固定件;其中:
[0008]所述活塞固定于所述活塞固定件;所述转动螺杆的一端通过传动装置与所述驱动步进电机连接，另一端伸入所述挤料筒内，且与所述活塞固定件螺纹配合；
[0009]所述活塞固定件或活塞与所述挤料筒的内壁周向定位配合。
[0010]优选的，所述活塞固定件或活塞与所述挤料筒的筒腔横截面积均为椭圆形。
[0011]优选的，所述转动螺杆为空心螺杆，所述挤料装置的加热部件是电加热丝;所述电加热丝穿入所述转动螺杆，且通过所述转动螺杆向所述挤料筒内加热。
[0012]优选的，所述转动螺杆的顶部固定有被动齿轮;所述驱动步进电机的输出端设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述被动齿轮啮合。
[0013]优选的，所述转动螺杆通过轴承设置于所述挤料装置的螺杆安装座上。
[0014]优选的，所述挤料装置的温度检测部件设置于所述挤料筒的外壁。
[0015]本实用新型还提供一种3D打印机，包括:
[0016]如上任一项所述的挤料装置。
[0017]在上述技术方案中，本实用新型提供的挤料装置中，通过转动螺杆的转动实现对活塞在挤料筒内的移动驱动，相比于【背景技术】中通过螺杆伸进的驱动方式而言，本实用新型提供的挤料装置将转动变为活塞相对于转动螺杆的相对移动，能大大降低整个挤料装置的长度，进而会减小整个挤料装置的体积。体积的减小，就会降低驱动步进电机的负担，打印过程的失步现象能得到缓解，因此对于质量较大的挤料装置而言，打印更加稳定，打印的精度也会随之提高。另外，整个挤料装置体积的减小使得整个挤料装置的占用空间较小，结构也会较为紧凑。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型实施例提供的3D打印机的挤料装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
[0021]请参考图1，本实用新型实施例提供一种3D打印机的挤料装置。所提供的挤料装置包括驱动步进电机1、传动装置、挤料筒2、活塞3、转动螺杆4和活塞固定件5。
[0022]其中，活塞3固定于活塞固定件5上，转动螺杆4的一端通过传动装置与驱动步进电机I连接，另一端伸入挤料筒2内，且与活塞固定件5螺纹配合。通常情况下，活塞固定件5的连接孔内固定有螺母10，螺母10与转动螺杆4螺纹配合来实现转动螺杆4与活塞固定件5的螺纹配合。由于活塞3固定在活塞固定件5上，因此活塞3与活塞固定件5—起能够相对于转动螺杆4转动。
[0023]挤料筒2通常固定于料筒安装座6上，活塞固定件5或活塞3与挤料筒2的内壁周向定位配合。
[0024]本实用新型实施例提供的3D打印机的挤料装置中，驱动步进电机I通过传动装置驱动转动螺杆4转动，转动螺杆4与活塞固定件5螺纹配合，而且活塞3固定于活塞固定件5上，因此转动螺杆4的转动会带动活塞固定件5及活塞3产生一起转动的趋势，由于活塞固定件5或活塞3与挤料筒2的内壁周向定位配合，因此，挤料筒2会阻止活塞固定件5和活塞3的转动，此种情况下，由于转动螺杆4与活塞固定件5之间螺纹配合，因此转动螺杆4的转动势必会使得活塞固定件5和活塞3沿着转动螺杆4移动。活塞固定件5和活塞3沿着转动螺杆4移动会挤压挤料筒2内的物料，例如巧克力，从而使得物料从挤料筒2的喷头11喷出。
[0025]从上述工作过程可以看出，本实用新型实施例提供的3D打印机中，通过转动螺杆4的转动实现对活塞3在挤料筒2内的移动，相比于【背景技术】中通过螺杆伸进的驱动方式而言，本实施例提供的挤料装置将转动变为活塞3相对于转动螺杆4的相对移动，能大大降低整个挤料装置的长度，进而会减小整个挤料装置的体积。体积的减小，就会降低驱动步进电机的负担，打印过程的失步现象也能得到缓解，因此对于质量较大的挤料装置而言，打印更加稳定，打印的精度也会随之提高。另外，整个挤料装置体积的减小使得整个挤料装置的占用空间较小，结构也会较为紧凑。
[0026]活塞固定件5或活塞3与挤料筒2的筒腔横截面积均为椭圆形，椭圆形能限制活塞固定件5或活塞3与挤料筒2之间发生相对转动，进而达到周向定位的目的。
[0027]本实施例中，转动螺杆4为空心螺杆，挤料装置的加热部件是电加热丝(图中未示出)，电加热丝穿入转动螺杆4，且通过转动螺杆4向挤料筒2的内腔加热。此种方式能够使得对整个挤料装置的加热由内向外进行，相比于【背景技术】所述的由外而内的加热方式而言，电加热丝的加热效率较高，效果也较为良好。
[0028]在此基础之上，优选的，挤料装置的温度检测部件可以设置于挤料筒2的外壁。由于本实施例提供的挤料装置的加热方式由内向外，因此，温度检测部件检测到挤料筒2的外壁达到设定要求时，则说明挤料筒2内的温度肯定会达到设定要求，进而能提高温度检测部件检测的准确性。
[0029]本实施例中，传动螺杆4的顶部固定有被动齿轮7，驱动步进电机I的输出端设置有主动齿轮，主动齿轮与被动齿轮7啮合达到传动的目的。也就是说，传动装置包括主动齿轮和被动齿轮7。被动齿轮7固定于转动螺杆4上，如图1所示，由于转动螺杆4的表面具有螺纹，因此，被动齿轮7通过设置于其两侧面的两个螺母夹固于转动螺杆4上。
[0030]转动螺杆4通常通过轴承9设置于挤料装置的螺杆安装座8上，同理，轴承9也可以通过设置于转动螺杆4上的两个螺母与转动螺杆4固定相连。
[0031]本实用新型实施例还提供一种3D打印机。所提供的3D打印机包括上文中任意一项所述的挤料装置。
[0032]以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
【主权项】
1.一种3D打印机的挤料装置，包括驱动步进电机、传动装置、挤料筒和活塞；其特征在于，所述挤料装置还包括转动螺杆和活塞固定件;其中: 所述活塞固定于所述活塞固定件;所述转动螺杆的一端通过传动装置与所述驱动步进电机连接，另一端伸入所述挤料筒内，且与所述活塞固定件螺纹配合； 所述活塞固定件或活塞与所述挤料筒的内壁周向定位配合。2.根据权利要求1所述的挤料装置，其特征在于，所述活塞固定件或所述活塞与所述挤料筒的筒腔横截面积均为椭圆形。3.根据权利要求1所述的挤料装置，其特征在于，所述转动螺杆为空心螺杆，所述挤料装置的加热部件是电加热丝;所述电加热丝穿入所述转动螺杆，且通过所述转动螺杆向所述挤料筒内加热。4.根据权利要求1所述的挤料装置，其特征在于，所述转动螺杆的顶部固定有被动齿轮;所述驱动步进电机的输出端设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述被动齿轮啮合。5.根据权利要求4所述的挤料装置，其特征在于，所述转动螺杆通过轴承设置于所述挤料装置的螺杆安装座上。6.根据权利要求1-5中任一项所述的挤料装置，其特征在于，所述挤料装置的温度检测部件设置于所述挤料筒的外壁。7.—种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的挤料装置。
【文档编号】A23G1/04GK205648855SQ201620283202
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月7日 公开号201620283202.6, CN 201620283202, CN 205648855 U, CN 205648855U, CN-U-205648855, CN201620283202, CN201620283202.6, CN205648855 U, CN205648855U
【发明人】周世浩, 张帆, 张俊, 马国锋
【申请人】武汉斯托得科技有限责任公司