一种可自动加料的打印机储料仓的制作方法

1.本发明涉及3d打印机的技术领域，更具体地说是涉及3d打印机储料仓的技术领域。


背景技术：

2.3d打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短了产品的生产周期，提高了生产率，3d打印广泛应用在设计领域，尤其是工业设计，数码产品开模等，可在数小时内完成一个模具的打印，从而大幅缩短了产品开发周期。3d打印机可使用各种原料打印三维模型，使用3d辅助设计软件，工程师设计出一个模型或原型之后，无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜，之后通过相关公司生产的3d打印机进行打印，打印的原料可以是有机或者无机的的材料，例如橡胶或塑料等。现有的3d打印机设备主要由机架、传动系统、主料仓、电气控制系统以及打印头组件等部分构成，3d打印机在使用过程中，在主料仓内添加有打印所需的原料，通过打印头组件进行打印，当主料仓内的原料用尽需要补充原料时，通常需要由人工手动进行加料，而采用这种加料方式，加料速度慢，从而降低了3d打印效率，增加了人力投入成本。


技术实现要素：

3.本发明提出一种可自动加料的打印机储料仓，解决了现有技术中采用人工手动加料而导致的加料速度慢，人力投入成本大的问题。
4.本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种可自动加料的打印机储料仓，包括机架、大料仓、主料仓和打印头组件，所述大料仓固定安装在机架上，在大料仓的底部设有导料管，所述打印头组件通过x轴直线模组和y轴直线模组安装在机架上，所述主料仓安装在打印头组件上，还包括伸缩管、柱塞和压簧，在所述大料仓内设有导向筒，所述柱塞活动插装在导向筒内，所述压簧位于导向筒内，压簧的两端部分别与导向筒的顶壁和柱塞的上端抵接，柱塞的下部插装在导料管内，在所述主料仓的顶部设有与主料仓内部连通的筒体，所述伸缩管通过伸缩机构活动插装在筒体内，伸缩管为上端封闭、下端开口结构，在伸缩管的上周部设有下料口，伸缩管与柱塞相对应。
6.进一步地，所述伸缩机构包括第一电机、转轴和蜗杆，在所述筒体的侧壁上设有限位槽，在筒体的侧部设有壳体，在伸缩管的侧壁上设有齿排，齿排活动卡设在限位槽内，转轴活动安装在壳体内，在转轴上设有第一齿轮和蜗轮，第一齿轮与齿排啮合，蜗杆活动安装在壳体内，并与蜗轮啮合，所述第一电机固定安装在壳体上，并通过联轴器与蜗杆传动连接。
7.进一步地，还包括轴承座、旋转座和振打器，在所述机架上设有支板，所述轴承座固定安装在支板上，旋转座通过旋转驱动机构活动安装在轴承座上，在旋转座、轴承座和支板上分别设有第一避让槽、第二避让槽和第三避让槽，旋转座通过第一避让槽套设在大料
仓外侧，导料筒从第二避让槽和第三避让槽穿过，所述振打器固定安装在旋转座上，振打器与大料仓的侧壁相对应。
8.进一步地，所述旋转驱动机构包括第二电机，在所述旋转座上设有齿圈，所述第二电机固定安装在机架上，在第二电机的输出轴上设有第二齿轮，第二齿轮与齿圈啮合。
9.进一步地，还包括止推轴承和径向轴承，所述止推轴承卡装在轴承座内，旋转座活动架设在止推轴承上，所述径向轴承卡装在轴承座内，径向轴承套设在旋转座外侧。
10.进一步地，所述振打器包括支座、外壳、静铁芯、励磁线圈、动铁芯和第一弹簧，所述支座固定安装在旋转座上，在支座上设有导向孔，在支座上设有限位板，在限位板上设有通孔，所述动铁芯活动穿设在支座的导向孔和通孔内，在动铁芯上设有挡板，所述第一弹簧套设在动铁芯上，第一弹簧的两端部分别抵靠在支座和挡板上，挡板与限位板相对应，在动铁芯的端部设有锤头，该锤头与大料仓的外侧壁相对应，所述外壳固定安装在支座上，所述静铁芯固定安装在外壳内，所述励磁线圈固定绕设在静铁芯外侧，动铁芯与静铁芯相对应。
11.进一步地，还包括旋转接电机构，所述旋转接电机构包括环形绝缘座、接线螺柱、导电压块、第二弹簧、导电环、软导线和连接导线，所述旋转座为绝缘材质，在旋转座上设有环形凸台，所述导电环成排固定套设在环形凸台的外周部，所述环形绝缘座固定安装在支板上，并位于环形凸台的外侧，在环形绝缘座内设有导向槽，在导电压块上设有金属支杆，金属支杆活动插装在导向槽内，所述第二弹簧套设在金属支杆上，第二弹簧的两端部分别抵靠在导电压块和环形绝缘座的内周壁上，导电压块压靠在导电环上，所述接线螺柱固定安装在环形绝缘座的外周部，接线螺柱通过软导线与金属支杆电连接，所述连接导线固定穿设在旋转座和环形凸台内，连接导线的一端部与导电环电连接，另一端部与振打器的励磁线圈电连接。
12.本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
13.1、当主料仓内的打印用原料不足需要补充原料时，通过x轴直线模组和y轴直线模组将打印头组件和主料仓移动至大料仓下方，并使伸缩管与导料管位于同一轴线上，接着通过伸缩机构驱动伸缩管沿筒体向上移动，使伸缩管进入导料管内，并克服压簧弹力将柱塞向上顶起，使伸缩管上周部的下料口进入大料仓内，接着大料仓内的原料通过下料口进入伸缩管内，再通过伸缩管进入主料仓内，从而实现3d打印机的自动加料，无需人工进行手动加料，有效提高了3d打印效率，节省了人力成本投入。
14.2、在对主料仓进行加料的过程中，通过振打器动铁芯的锤头对大料仓的外壁进行持续敲震，从而加速原料的下料，同时避免原料在大料仓内板结堵塞，通过旋转驱动机构可驱动旋转座转动，从而改变敲震位置，对大料仓的外侧壁进行全方位的敲震，从而加速了下料速度，进一步提高了3d打印效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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。
16.图1为本发明的结构示意图；
17.图2为图1中大料仓、振打器、旋转座等部分的局部示意图；
18.图3为图2中a处的局部放大示意图；
19.图4为图2中b处的局部放大示意图；
20.图5为图1中c处的局部放大示意图；
21.图6为图5的d-d剖视图；
22.图7为本发明在下料时的示意图；
23.图8为图7中h处的局部放大示意图。
24.附图中，各标号所对应的部件如下：
25.1-机架，2-大料仓，3-主料仓，4-打印头组件，5-进料口，6-导料管，7-x轴直线模组，8-y轴直线模组，9-伸缩管，10-柱塞，11-压簧，12-导向筒，13-筒体，14-下料口，15-第一电机，16-转轴，17-蜗杆，18-限位槽，19-壳体，20-齿排，21-第一齿轮，22-蜗轮，23-联轴器，24-轴承座，25-旋转座，26-振打器，27-支板，28-第一避让槽，29-第二避让槽，30-第三避让槽，31-第二电机，32-齿圈，33-第二齿轮，34-止推轴承，35-径向轴承，36-支座，37-外壳，38-静铁芯，39-励磁线圈，40-动铁芯，41-第一弹簧，42-导向孔，43-限位板，44-通孔，45-挡板，46-锤头，47-环形绝缘座，48-接线螺柱，49-导电压块，50-第二弹簧，51-导电环，52-软导线，53-连接导线，54-环形凸台，55-导向槽，56-金属支杆，57-支架，58-导向筒的顶壁。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.参照图1，一种可自动加料的打印机储料仓，包括机架1、大料仓2、主料仓3、打印头组件4、伸缩管9、柱塞10、压簧11、轴承座24、旋转座25、振打器26、止推轴承34、径向轴承35和旋转接电机构，所述大料仓2固定安装在机架1上，在大料仓2的顶部设有进料口5，在大料仓2的底部设有导料管6，所述打印头组件4通过x轴直线模组7和y轴直线模组8安装在机架1上，所述主料仓3安装在打印头组件4上，在所述大料仓2内设有导向筒12，所述柱塞10活动插装在导向筒12内，柱塞10可采用阶梯轴形式，以避免从导向筒12内脱出，所述压簧11位于导向筒12内，压簧11的两端部分别与导向筒12的顶壁58和柱塞10的上端抵接，柱塞10的下部插装在导料管6内。在所述主料仓3的顶部设有与主料仓3内部连通的筒体13，所述伸缩管9通过伸缩机构活动插装在筒体13内，所述伸缩机构的具体结构如下：参照图5和图6，所述伸缩机构包括第一电机15、转轴16和蜗杆17，在所述筒体13的侧壁上设有限位槽18，在筒体13的侧部设有壳体19，在伸缩管9的侧壁上设有齿排20，齿排20活动卡设在限位槽18内，转轴16活动安装在壳体19内，在转轴16上设有第一齿轮21和蜗轮22，第一齿轮21与齿排20啮合，蜗杆17活动安装在壳体19内，并与蜗轮22啮合，所述第一电机15固定安装在壳体19上，并通过联轴器23与蜗杆17传动连接。所述伸缩管9为上端封闭、下端开口结构，在伸缩管9的上周部设有下料口14，伸缩管9与柱塞10相对应。
28.参照图2，在所述机架上设有支板27，所述轴承座24固定安装在支板27上，旋转座25通过旋转驱动机构活动安装在轴承座24上，所述旋转座25与轴承座24的具体连接关系，
以及旋转驱动机构的具体结构如下：参照图3，所述止推轴承34卡装在轴承座24内，旋转座25活动架设在止推轴承34上，所述径向轴承35卡装在轴承座24内，径向轴承35套设在旋转座25外侧；所述旋转驱动机构包括第二电机31，在所述旋转座25上设有齿圈32，所述第二电机31固定安装在机架1上，在第二电机31的输出轴上设有第二齿轮33，第二齿轮33与齿圈32啮合。在旋转座25、轴承座24和支板27上分别设有第一避让槽28、第二避让槽29和第三避让槽30，旋转座25通过第一避让槽28套设在大料仓2外侧，导料筒6从第二避让槽29和第三避让槽30穿过，所述振打器26固定安装在旋转座25上，振打器26与大料仓2的侧壁相对应。
29.所述振打器26的具体结构如下：参照图4，所述振打器26包括支座36、外壳37、静铁芯38、励磁线圈39、动铁芯40和第一弹簧41，所述支座36通过支架57固定安装在旋转座25上，在支座36上设有导向孔42，在支座36上设有限位板43，在限位板43上设有通孔44，所述动铁芯40活动穿设在支座36的导向孔42和通孔44内，在动铁芯40上设有挡板45，所述第一弹簧41套设在动铁芯40上，第一弹簧41的两端部分别抵靠在支座36和挡板45上，挡板45与限位板43相对应，在动铁芯40的端部设有锤头46，该锤头46与大料仓2的外侧壁相对应，所述外壳37固定安装在支座36上，所述静铁芯38固定安装在外壳37内，所述励磁线圈39固定绕设在静铁芯38外侧，动铁芯40与静铁芯38相对应。
30.参照图2和图3，所述旋转接电机构包括环形绝缘座47、接线螺柱48、导电压块49、第二弹簧50、导电环51、软导线52和连接导线53，所述旋转座25为绝缘材质，在旋转座25上设有环形凸台54，所述导电环51成排固定套设在环形凸台54的外周部，所述环形绝缘座47固定安装在支板27上，并位于环形凸台54的外侧，在环形绝缘座47内设有导向槽55，在导电压块49上设有金属支杆56，金属支杆56活动插装在导向槽55内，所述第二弹簧50套设在金属支杆56上，第二弹簧50的两端部分别抵靠在导电压块49和环形绝缘座47的内周壁上，导电压块49压靠在导电环51上，所述接线螺柱48固定安装在环形绝缘座47的外周部，接线螺柱48通过软导线52与金属支杆56电连接，所述连接导线53固定穿设在旋转座25和环形凸台54内，连接导线53的一端部与导电环51电连接，另一端部与振打器26的励磁线圈39电连接。
31.本发明的可自动加料的打印机储料仓的工作原理如下，打印头组件4通过上端设置的主料仓3从大料仓2内接收打印用原料，然后通过打印头组件4进行3d打印，当主料仓3内的打印用原料不足需要补充原料时，参照图7，通过x轴直线模组7和y轴直线模组8将打印头组件4和主料仓3移动至大料仓2下方，并使伸缩管9与导料管6位于同一轴线上，接着通过伸缩机构的第一电机15驱动蜗杆17转动，通过蜗杆17带动蜗轮22、转轴16和第一齿轮21转动，通过第一齿轮21带动齿排20和伸缩管9沿筒体13向上移动，使伸缩管9进入导料管6内，并克服压簧11弹力将柱塞10向上顶起，使伸缩管9上周部的下料口14进入大料仓2内，形成如图8所示的状态，接着大料仓2内的原料通过下料口14进入伸缩管9内，再通过伸缩管9进入主料仓3内，实现3d打印机的自动加料。
32.在加料过程中，通过接线螺柱48将振打器26的励磁线圈39接通电源，向励磁线圈39施加正半周脉冲直流电压，励磁线圈39得电时，使静铁芯38产生磁力对动铁芯40进行吸引，动铁芯40克服第一弹簧41的弹力朝向静铁芯38移动，当励磁线圈39失电时，静铁芯38的磁力消失，动铁芯40在第一弹簧41的弹力作用下快速移动，通过锤头46敲打在大料仓2的外壁上，如此循环往复，通过动铁芯40的锤头46对大料仓2的外壁进行持续敲震，从而加速原料的下料，同时避免原料在大料仓2内板结堵塞，通过旋转驱动机构可驱动旋转座25转动，
从而改变敲震位置，对大料仓2的外侧壁进行全方位的敲震，当需要改变敲震位置时，先通过静铁芯38得磁对动铁芯40进行吸引，接着通过第二电机31驱动旋转座25转动一定角度，即可改变敲震位置。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可自动加料的打印机储料仓，包括机架(1)、大料仓(2)、主料仓(3)和打印头组件(4)，所述大料仓(2)固定安装在机架(1)上，在大料仓(2)的底部设有导料管(6)，所述打印头组件(4)通过x轴直线模组(7)和y轴直线模组(8)安装在机架(1)上，所述主料仓(3)安装在打印头组件(4)上，其特征在于，还包括伸缩管(9)、柱塞(10)和压簧(11)，在所述大料仓(2)内设有导向筒(12)，所述柱塞(10)活动插装在导向筒(12)内，所述压簧(11)位于导向筒(12)内，压簧(11)的两端部分别与导向筒(12)的顶壁(58)和柱塞(10)的上端抵接，柱塞(10)的下部插装在导料管(6)内，在所述主料仓(3)的顶部设有与主料仓(3)内部连通的筒体(13)，所述伸缩管(9)通过伸缩机构活动插装在筒体(13)内，伸缩管(9)为上端封闭、下端开口结构，在伸缩管(9)的上周部设有下料口(14)，伸缩管(9)与柱塞(10)相对应。2.如权利要求1所述的一种可自动加料的打印机储料仓，其特征在于，所述伸缩机构包括第一电机(15)、转轴(16)和蜗杆(17)，在所述筒体(13)的侧壁上设有限位槽(18)，在筒体(13)的侧部设有壳体(19)，在伸缩管(9)的侧壁上设有齿排(20)，齿排(20)活动卡设在限位槽(18)内，转轴(16)活动安装在壳体(19)内，在转轴(16)上设有第一齿轮(21)和蜗轮(22)，第一齿轮(21)与齿排(20)啮合，蜗杆(17)活动安装在壳体(19)内，并与蜗轮(22)啮合，所述第一电机(15)固定安装在壳体(19)上，并与蜗杆(17)传动连接。3.如权利要求1所述的一种可自动加料的打印机储料仓，其特征在于，还包括轴承座(24)、旋转座(25)和振打器(26)，在所述机架上设有支板(27)，所述轴承座(24)固定安装在支板(27)上，旋转座(25)通过旋转驱动机构活动安装在轴承座(24)上，在旋转座(25)、轴承座(24)和支板(27)上分别设有第一避让槽(28)、第二避让槽(29)和第三避让槽(30)，旋转座(25)通过第一避让槽(28)套设在大料仓(2)外侧，导料筒(6)从第二避让槽(29)和第三避让槽(30)穿过，所述振打器(26)固定安装在旋转座(25)上，振打器(26)与大料仓(2)的侧壁相对应。4.如权利要求3所述的一种可自动加料的打印机储料仓，其特征在于，所述旋转驱动机构包括第二电机(31)，在所述旋转座(25)上设有齿圈(32)，所述第二电机(31)固定安装在机架(1)上，在第二电机(31)的输出轴上设有第二齿轮(33)，第二齿轮(33)与齿圈(32)啮合。5.如权利要求3所述的一种可自动加料的打印机储料仓，其特征在于，还包括止推轴承(34)和径向轴承(35)，所述止推轴承(34)卡装在轴承座(24)内，旋转座(25)活动架设在止推轴承(34)上，所述径向轴承(35)卡装在轴承座(24)内，径向轴承(35)套设在旋转座(25)外侧。6.如权利要求3所述的一种可自动加料的打印机储料仓，其特征在于，所述振打器(26)包括支座(36)、外壳(37)、静铁芯(38)、励磁线圈(39)、动铁芯(40)和第一弹簧(41)，所述支座(36)固定安装在旋转座(25)上，在支座(36)上设有导向孔(42)，在支座(36)上设有限位板(43)，在限位板(43)上设有通孔(44)，所述动铁芯(40)活动穿设在支座(36)的导向孔(42)和通孔(44)内，在动铁芯(40)上设有挡板(45)，所述第一弹簧(41)套设在动铁芯(40)上，第一弹簧(41)的两端部分别抵靠在支座(36)和挡板(45)上，挡板(45)与限位板(43)相对应，在动铁芯(40)的端部设有锤头(46)，该锤头(46)与大料仓(2)的外侧壁相对应，所述外壳(37)固定安装在支座(36)上，所述静铁芯(38)固定安装在外壳(37)内，所述励磁线圈(39)固定绕设在静铁芯(38)外侧，动铁芯(40)与静铁芯(38)相对应。
7.如权利要求6所述的一种可自动加料的打印机储料仓，其特征在于，还包括旋转接电机构，所述旋转接电机构包括环形绝缘座(47)、接线螺柱(48)、导电压块(49)、第二弹簧(50)、导电环(51)、软导线(52)和连接导线(53)，所述旋转座(25)为绝缘材质，在旋转座(25)上设有环形凸台(54)，所述导电环(51)成排固定套设在环形凸台(54)的外周部，所述环形绝缘座(47)固定安装在支板(27)上，并位于环形凸台(54)的外侧，在环形绝缘座(47)内设有导向槽(55)，在导电压块(49)上设有金属支杆(56)，金属支杆(56)活动插装在导向槽(55)内，所述第二弹簧(50)套设在金属支杆(56)上，第二弹簧(50)的两端部分别抵靠在导电压块(49)和环形绝缘座(47)的内周壁上，导电压块(49)压靠在导电环(51)上，所述接线螺柱(48)固定安装在环形绝缘座(47)的外周部，接线螺柱(48)通过软导线(52)与金属支杆(56)电连接，所述连接导线(53)固定穿设在旋转座(25)和环形凸台(54)内，连接导线(53)的一端部与导电环(51)电连接，另一端部与振打器(26)的励磁线圈(39)电连接。

技术总结
本发明提出了一种可自动加料的打印机储料仓，涉及3D打印机储料仓的技术领域，包括机架、大料仓、主料仓和打印头组件，还包括伸缩管、柱塞和压簧，在所述大料仓内设有导向筒，所述柱塞活动插装在导向筒内，压簧的两端部分别与导向筒的顶壁和柱塞的上端抵接，柱塞的下部插装在导料管内，所述伸缩管通过伸缩机构活动插装在筒体内，伸缩管为上端封闭、下端开口结构，在伸缩管的上周部设有下料口，伸缩管与柱塞相对应。通过伸缩机构驱动伸缩管沿筒体向上移动，使伸缩管进入导料管内，并克服压簧弹力将柱塞向上顶起，使伸缩管上周部的下料口进入大料仓内，接着大料仓内的原料通过下料口进入伸缩管内，再通过伸缩管进入主料仓内。再通过伸缩管进入主料仓内。再通过伸缩管进入主料仓内。


技术研发人员：童亚 李锋 马全 盘海峰
受保护的技术使用者：武汉必盈生物科技有限公司
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2022/3/8