一种3D打印机废料收集装置的制作方法

本实用新型属于3d打印机技术领域，特别是涉及一种3d打印机废料收集装置。

背景技术：

3d打印机是一位名为恩里科·迪尼的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以打印一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状，但是3d打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。

3d打印中以选择性激光烧结技术为基础的3d打印机普遍应用于生产和生活中，选择性激光烧结技术在打印过程中首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平；激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，则就可以得到一烧结好的零件，在实际生产中，多余的粉末多数会直接丢弃，这会造成资源的浪费，为解决上述问题，目前市场上出现了多种技术方案，如公开号为cn201820770271.9的专利文件公开了一种3d打印机废料收集装置，又如公开号为cn201711204993.4的专利文件公开了一种3d打印机废料收集装置，再如公开号为cn201811438833.0的专利文件公开了一种3d打印机的废料回收装置，但是上述方案中的废料回收装置不能做到分批、分步或定量处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种3d打印机废料收集装置，通过粉碎腔、加热腔、挤料腔和冷却腔的设计，解决了现有的3d打印机废料收集装置在废料处理时不能分批、分步和定量处理的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种3d打印机废料收集装置，包括箱体、冷却风机；所述箱体顶面固定连接有支撑环；所述支撑环一表面固定连接有三个立杆；三个立杆与支撑环连接处均设置有压力传感器；三个立杆一端固定连接有套环；所述套环内壁固定连接有进料斗；所述进料斗一端连通有进料管；所述进料管内部固定设置有下料组件；所述进料管一端连通有第一电动蝶阀；

所述箱体内部分别设置有粉碎腔、加热腔、挤料腔和冷却腔；所述粉碎腔一表面转动连接有粉碎组件；所述粉碎腔一表面还固定连接有与粉碎组件相配合的毛刷板；所述粉碎腔一端与加热腔连通；所述加热腔周侧面设置有加热组件；所述加热腔低端与挤料腔连通；所述加热腔与挤料腔连通处固定设置有第二电动蝶阀；所述挤料腔内部转动连接有螺旋挤料组件；所述挤料腔周侧面与冷却腔连通；所述挤料腔与冷却腔连通处固定设置有喷嘴；所述冷却风机出风口的一端与冷却腔连通；所述冷却腔一表面滑动连接有与喷嘴相配合的接料抽屉；

所述箱体一表面固定连接有温度探头；所述温度探头一端延伸至加热腔内部。

进一步地，所述下料组件包括第一传动电机；所述第一传动电机一表面与箱体固定连接；所述第一传动电机输出轴的一端贯穿进料管并延伸至进料管内部；所述第一传动电机输出轴的一端固定连接有若干下料板。

进一步地，所述粉碎组件包括第二传动电机、主动轴和从动轴；所述第二传动电机一表面与箱体固定连接；所述主动轴和从动轴周侧面均固定连接有挤压辊；所述第二传动电机输出轴的一端通过皮带与主动轴和从动轴传动连接；所述主动轴和从动轴旋转方向相反；所述挤压辊周侧面与毛刷板相配合。

进一步地，所述毛刷板为弧形结构；所述粉碎组件位于进料管正下方；所述箱体底面固定连接有支架。

进一步地，所述螺旋挤料组件包括传动轴；所述传动轴周侧面固定连接有螺旋叶片；所述传动轴一端与挤料腔转动连接；所述箱体一表面固定连接有第三传动电机；所述第三传动电机输出轴的一端与传动轴固定连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过粉碎腔、加热腔、挤料腔和冷却腔的设计，使该装置在对3d打印机废料处理时做到分步处理，且通过压力传感器和下料组件的设计，使该废料装置在处理时能够做到定量分批处理，同时通过螺旋挤料组件、喷嘴和冷却风机的设计，能够有效将废料粉碎、加热融化并经喷嘴形成能够供3d打印机二次回收利用的线材，从而有效节约3d打印机的使用成本。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种3d打印机废料收集装置的剖面结构示意图；

图2为支撑环、立杆、压力传感器、套环、进料斗和进料管的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-箱体，2-冷却风机，3-支撑环，4-立杆，5-压力传感器，6-套环，7-进料斗，8-进料管，9-下料组件，10-第一电动蝶阀，11-粉碎腔，12-加热腔，13-挤料腔，14-冷却腔，15-粉碎组件，16-毛刷板，17-加热组件，18-第二电动蝶阀，19-螺旋挤料组件，20-喷嘴，21-接料抽屉，22-温度探头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型为一种3d打印机废料收集装置，包括箱体1、冷却风机2；箱体1顶面固定连接有支撑环3；支撑环3一表面固定连接有三个立杆4；三个立杆4与支撑环3连接处均设置有压力传感器5；三个压力传感器5以压力监测的方式检测进料斗7中物料的重量数据，计量时应去除结构自重，三个压力传感器5的型号均为rp-s40-st；该装置使用时搭配有控制器；三个压力传感器5将监测到的实时信号数据传递至控制器，控制器通过连接件固定于箱体1一侧；

三个立杆4一端固定连接有套环6；套环6内壁固定连接有进料斗7；进料斗7一端连通有进料管8；进料管8内部固定设置有下料组件9；进料管8一端连通有第一电动蝶阀10；第一电动蝶阀10接受控制器的控制，当三个压力传感器5的压力数据均值达到设定值时，控制器依据压力传感器5的数据反馈，控制第一电动蝶阀10开启，从而实现自动定重下料；

箱体1内部分别设置有粉碎腔11、加热腔12、挤料腔13和冷却腔14；粉碎腔11一表面转动连接有粉碎组件15；粉碎腔11一表面还固定连接有与粉碎组件15相配合的毛刷板16；毛刷板16设置的作用在于实时刮除粘附在毛刷板16上的物料，粉碎腔11一端与加热腔12连通；加热腔12周侧面设置有加热组件17；加热组件17为远红外陶瓷加热板，加热腔12低端与挤料腔13连通；加热腔12与挤料腔13连通处固定设置有第二电动蝶阀18；第二电动蝶阀18受控制器的控制用于控制下料；第一电动蝶阀18和第一电动蝶阀10均为耐高温蝶阀，第二电动蝶阀18与螺旋挤料组件19呈联动状态；加热腔12与挤料腔13连通的通道处和挤料腔13外部同样可加装由电热丝构成的加热机构，以降低物料在通道处、挤料腔13内壁和螺旋挤料组件19上的残留；

挤料腔13内部转动连接有螺旋挤料组件19；挤料腔13周侧面与冷却腔14连通；挤料腔13与冷却腔14连通处固定设置有喷嘴20；冷却风机2出风口的一端与冷却腔14连通；冷却腔14一表面滑动连接有与喷嘴20相配合的接料抽屉21；

箱体1一表面固定连接有温度探头22；温度探头22用于实时监测加热腔12内部的温度数据并实时传递至与该装置搭配的控制器，当温度探头22监测到加热腔12内部的温度数据到达设定值且持续指定时间后，控制器控制第二电动蝶阀18开启，温度探头22的型号为ds18b20，温度探头22一端延伸至加热腔12内部。

其中，下料组件9包括第一传动电机；第一传动电机一表面与箱体1固定连接；第一传动电机输出轴的一端贯穿进料管8并延伸至进料管8内部；第一传动电机输出轴的一端固定连接有四个下料板，下料组件9设置的作用在于避免物料在下料过程中堵塞，使用时第一传动电机与第一电动蝶阀10联动。

其中，粉碎组件15包括第二传动电机、主动轴和从动轴；第二传动电机一表面与箱体1固定连接；主动轴和从动轴周侧面均固定连接有挤压辊；第二传动电机输出轴的一端通过皮带与主动轴和从动轴传动连接；主动轴和从动轴旋转方向相反；挤压辊周侧面与毛刷板16相配合。

其中如图1所示，毛刷板16为弧形结构；粉碎组件15位于进料管8正下方；箱体1底面固定连接有支架。

其中，螺旋挤料组件19包括传动轴；传动轴周侧面固定连接有螺旋叶片；传动轴一端与挤料腔13转动连接；箱体1一表面固定连接有第三传动电机；第三传动电机输出轴的一端与传动轴固定连接。

其中，使用时该装置的电源均由外部电源进行供应。

本实施例的一个具体应用为：该装置的使用流程为，使用前，预先开启加热组件17对加热腔12进行预热，并先使其保持一级预设值，使用时，将3d打印机产生的废料通过人工收集置入进料斗7，当压力传感器5监测到进料斗7的重量数据达到设定值时，与该装置搭配的控制器控制下料组件9和第一电动蝶阀10同步开启直至压力传感器5监测到进料斗7的重量数据低于设定值，继而物料在下料组件9的作用下逐渐进入粉碎腔12中经粉碎组件15进行粉碎，粉碎时，毛刷板16对粉碎组件15中粘附的杂质进行刮除，粉碎后的物料继而进入加热腔12，当温度探头22监测到加热腔12的温度数据到达二级设定值且保持指定加热时间后，控制器控制第二电动蝶阀18开启，其中，一级设定值得温度低于二级设定值，且工作时第二电动蝶阀18与螺旋挤料组件19呈联动状态，物料由加热腔12排出后，加热组件17关闭直至下次工作时再预开启，第二电动蝶阀18开启后，物料进入挤料腔13，在螺旋挤料组件19的挤压作用下，物料经喷嘴20挤出，挤出后的成品物料经冷却风机2冷却定型，冷却后的物料经接料抽屉21进行收集。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。