一种铝型材3D打印机远程送料装置的制作方法

本发明涉及3D打印领域，具体是一种铝型材3D打印机远程送料装置。

背景技术：

3D打印技术是集机、电、计算机技术、数控技术及先进材料技术于一体的先进制造技术，它因为可以加工出传统制造技术所不可能实现的复杂零件而备受关注，被誉为“第三次工业革命的重要标志”。3D打印技术按照原理主要分为立体光固化法（SLA）、激光选区烧结法（SLS）、熔融沉积法（FDM）、三维印刷法（3DP）等制造工艺，其中FDM因其结构简单，价格低廉，便于操作以及后处理简易等优点而受到学校、企业的青睐。

现如今，3D打印技术已不再是专业部门的专利，而是朝向全民普及的方向发展，形形色色的3D打印机器层出不穷，当下流行的3D打印机主要有三角洲、UM、Prusa_I3等。3D打印机的机械机构主要采用铝合金板材、亚克力板、铝型材或者专门订做的金属框架等形式，其中铝型材因为价格低廉、无需复杂加工过程以及便于安装拆卸而成为广大3D打印爱好者制作3D打印机的不二之选。

铝型材3D打印机在工作的过程中，耗材输送阶段是最容易出现故障的。如果耗材输送过快，则会导致挤出头堵塞，从而不得不停止机器并拆卸挤出头进行废料清理，这样不仅降低了加工效率，而且影响零件的精度及后续加工；如果耗材输送过慢或挤出轮产生空转导致耗材不能及时送达，则会出现打印件断层的现象，导致零件精度变差甚至出现废品。在3D打印机挤出机装配的时候，很可能出现因U型轮与挤出轮中心距离不得当，导致耗材无法正常输送的现象。在这种情况下，人们会选择安装一个送料机构。现阶段，虽然市面上已经存在送料机构，但是整体的工作效果并不是十分理想，无法实现耗材的远程输送及稳定挤出。因此，设计出一款远程送料装置，成了亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明的目的是提供一种铝型材3D打印机远程送料装置，可有效实现耗材的稳定输出及远程输送，价格低廉，实用性强。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种铝型材3D打印机远程送料装置包括电机固定部件、调节部件、减速部件；所述电机固定部件由电机紧固螺钉、铝型材、步进电机、T型螺母、铝型材固定螺栓、上侧紧固螺栓、下侧紧固螺栓、电机固定架、上侧紧固螺母、下侧紧固螺母组成；所述调节部件由调节螺栓、调节旋钮、调节螺母、支撑架、连接螺栓、U型轮轴承、支撑轴、U型轮、连接螺母构成；所述减速部件由小人字齿轮、大人字齿轮、耗材、导管连接头、耗材导管、挤出轮、送丝轴承、送丝轴、连接架、紧定螺母、紧定螺钉组成。

作为优选，小人字齿轮、大人字齿轮、连接架、支撑架及电机固定架的材料均采用工程塑料。

其中，电机固定架上设有电机安装孔、上侧安装孔、电机定位槽、下侧安装孔、固定安装孔、定位凸台；支撑架上设有U形槽、支撑轴放置槽、连接孔；连接架上设有腰形孔、调节螺母放置孔、耗材通道入口、连接安装孔、球形槽、送丝通孔、送丝轴承安装孔。

作为优选，本装置采用人字齿轮啮合形式实现减速，小人字齿轮与大人字齿轮啮合形成的传动比为1：5。

所述电机固定部件，将步进电机放置于电机安装孔中，将上侧紧固螺栓通过上侧安装孔与上侧紧固螺母配合，下侧紧固螺栓通过下侧安装孔与下侧紧固螺母配合，实现步进电机的夹紧；电机固定架通过定位凸台实现在铝型材上的定位，将铝型材固定螺栓通过固定安装孔与卡合在铝型材中的T型螺母配合，实现整个装置的固定；将电机紧固螺钉通过腰形孔实现步进电机与连接架的联接固定。

所述调节部件，将U型轮与U型轮轴承采用过盈配合形式连接，将U型轮轴承与支撑轴采用过盈配合形式连接，将支撑轴放置于支撑轴放置槽中；将调节螺栓穿过调节旋钮与调节螺母配合，实现调节旋钮与调节螺栓的固定连接，将另一个调节螺母放置于调节螺母放置孔中，并于调节螺栓配合；将连接螺栓穿过连接安装孔以及连接孔与连接螺母配合，实现支撑架与连接架的联接。

作为优选，转动调节旋钮，可调节U型轮与挤出轮之间的间隙。

所述减速部件，将送丝轴承放置于送丝轴承安装孔中，将送丝轴与挤出轮采用过盈配合形式连接，并与送丝轴承连接，将导管连接头与连接架连接，并与耗材导管连接，耗材从耗材通道入口进入，从耗材导管穿出；将大人字齿轮通过紧定螺钉与紧定螺母的配合安装固定在送丝轴上，将小人字齿轮通过紧定螺钉与紧定螺母的配合安装固定在步进电机的输出轴上，大人字齿轮与小人字齿轮啮合。

本发明的有益效果在于：1.本发明采用齿轮啮合传动，降低了送丝轴的转速，保证了挤出轮的平稳运转，可实现耗材的远程输送及稳定输送；2.本发明采用的齿轮齿形为人字形齿轮，啮合性能优异，不会出现轴向窜动的情况，也摆脱了轴向力对支撑装置造成的伤害；3.本发明采用的电机固定方法为螺栓螺母配合法，松动螺母即可实现电机的快速拆卸，而且可以根据实际情况调整电机的位置，具有较强的适应性与灵活性；4.支撑架上设有U形槽，便于调节部件的安装与调节；5.旋转调节旋钮，即可调节挤出轮与U型轮之间的间距，在装置工作的过程中稳定挤出轮与耗材的压力，保证耗材的稳定输出；6.电机固定架上设有电机定位槽，不仅提供了步进电机导出线的放置空间，而且在步进电机安装的时候起到定位作用。

附图说明

图1为一种铝型材3D打印机远程送料装置的轴测图。

图2为一种铝型材3D打印机远程送料装置的电机固定部件的爆炸图。

图3为一种铝型材3D打印机远程送料装置的调节部件的爆炸图。

图4为一种铝型材3D打印机远程送料装置的减速部件的爆炸图。

图5为一种铝型材3D打印机远程送料装置的电机固定架的轴测图。

图6为一种铝型材3D打印机远程送料装置的支撑架的轴测图。

图7为一种铝型材3D打印机远程送料装置的连接架的轴测图。

图中，1.电机固定部件、2.调节部件、3.减速部件、11.电机紧固螺钉、12.铝型材、13.步进电机、14.T型螺母、15.铝型材固定螺栓、16.上侧紧固螺栓、17.下侧紧固螺栓、18.电机固定架、19.上侧紧固螺母、110.下侧紧固螺母、21.调节螺栓、22.调节旋钮、23.调节螺母、24.支撑架、25.连接螺栓、26.U型轮轴承、27.支撑轴、28.U型轮、29.连接螺母、 31.小人字齿轮、32大人字齿轮、33.耗材、34.导管连接头、35.耗材导管、36.挤出轮、37.送丝轴承、38.送丝轴、39.连接架、310.紧定螺母、311.紧定螺钉、1801.电机安装孔、1802.上侧安装孔、1803.电机定位槽、1804.下侧安装孔、1805.固定安装孔、1806.定位凸台、2401.U形槽、2402.支撑轴放置槽、2403.连接孔、 3901.腰形孔、3902.调节螺母放置孔、3903.耗材通道入口、3904.连接安装孔、3905.球形槽、3906.送丝通孔、3907.送丝轴承安装孔。

具体实施方式

下面结合附图进行进一步说明，结合图1-图7，一种铝型材3D打印机远程送料装置包括电机固定部件1、调节部件2、减速部件3；所述电机固定部件1由电机紧固螺钉11、铝型材12、步进电机13、T型螺母14、铝型材固定螺栓15、上侧紧固螺栓16、下侧紧固螺栓17、电机固定架18、上侧紧固螺母19、下侧紧固螺母110组成；所述调节部件2由调节螺栓21、调节旋钮22、调节螺母23、支撑架24、连接螺栓25、U型轮轴承26、支撑轴27、U型轮28、连接螺母29构成；所述减速部件3由小人字齿轮31、大人字齿轮32、耗材33、导管连接头34、耗材导管35、挤出轮36、送丝轴承37、送丝轴38、连接架39、紧定螺母310、紧定螺钉311组成。小人字齿轮31、大人字齿轮32、连接架39、支撑架24及电机固定架18的材料均采用工程塑料。

其中，电机固定架18上设有电机安装孔1801、上侧安装孔1802、电机定位槽1803、下侧安装孔1804、固定安装孔1805、定位凸台1806；支撑架24上设有U形槽2401、支撑轴放置槽2402、连接孔2403；连接架39上设有腰形孔3901、调节螺母放置孔3902、耗材通道入口3903、连接安装孔3904、球形槽3905、送丝通孔3906、送丝轴承安装孔3907；本装置采用人字齿轮啮合形式实现减速，小人字齿轮31与大人字齿轮32啮合形成的传动比为1：5。

装配时，所述电机固定部件1，将步进电机13放置于电机安装孔1801中，将上侧紧固螺栓16通过上侧安装孔1802与上侧紧固螺母19配合，下侧紧固螺栓17通过下侧安装孔1804与下侧紧固螺母110配合，实现步进电机13的夹紧；电机固定架18通过定位凸台1806实现在铝型材12上的定位，将铝型材固定螺栓15通过固定安装孔1805与卡合在铝型材12中的T型螺母14配合，实现整个装置的固定；将电机紧固螺钉11通过腰形孔3901实现步进电机13与连接架39的联接固定。

所述调节部件2，将U型轮28与U型轮轴承26采用过盈配合形式连接，将U型轮轴承与支撑轴27采用过盈配合形式连接，将支撑轴27放置于支撑轴放置槽2402中；将调节螺栓21穿过调节旋钮22与调节螺母23配合，实现调节旋钮22与调节螺栓21的固定连接，将另一个调节螺母23放置于调节螺母放置孔3902中，并于调节螺栓21配合；将连接螺栓25穿过连接安装孔3904以及连接孔2403与连接螺母29配合，实现支撑架24与连接架39的联接。

所述减速部件3，将送丝轴承37放置于送丝轴承安装孔3907中，将送丝轴38与挤出轮36采用过盈配合形式连接，并与送丝轴承37连接，将导管连接头34与连接架39连接，并与耗材导管35连接，耗材33从耗材通道入口3903进入，从耗材导管35穿出；将大人字齿轮32通过紧定螺钉311与紧定螺母310的配合安装固定在送丝轴38上，将小人字齿轮31通过紧定螺钉311与紧定螺母310的配合安装固定在步进电机13的输出轴上，大人字齿轮32与小人字齿轮31啮合。

使用时，接通电源，步进电机13会根据程序指令转动，在大人字齿轮32与小人字齿轮31啮合传动下，挤出轮36稳定地转动，使得耗材33通过耗材导管35导出，即便挤出头距本装置很远，本装置也可以稳定地传输耗材33，而不会产生堵塞的现象。转动调节旋钮22，可调节U型轮28与挤出轮36之间的间隙，以确保耗材33与挤出轮36之间的压力适中。

需要指出的是，本说明书所述的内容，仅仅是对本发明构思的实现形式的列举，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下做出的些许改进和润饰也应视为本发明的保护范围。