本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于3D打印機(jī)的絲材盒、供給系統(tǒng)及3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3D打印機(jī)又稱(chēng)成三維打印機(jī)，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，采用成型材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造三維實(shí)體的設(shè)備。在現(xiàn)階段，3D打印技術(shù)快速發(fā)展并已逐漸進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域，3D打印機(jī)可采用多種材料進(jìn)行打印，比如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、聚乳酸PLA、聚乙烯醇PVA等材料，這些材料一般以絲材形式存在。

絲材盒作為3D打印機(jī)的材料來(lái)源，與擠出機(jī)構(gòu)共同承擔(dān)著3D打印機(jī)的絲材供給，是保證打印件的成型精度及成型質(zhì)量的主要結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有3D打印機(jī)的絲材盒通過(guò)轉(zhuǎn)軸完成打印材料的纏繞，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，單靠打印噴頭處的擠出機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行絲材的輸送，難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離送絲，并影響到打印噴頭絲材吐料速度，因此其不能適應(yīng)于具有較大體積的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的絲材供給需求。而且，現(xiàn)有的3D打印機(jī)的絲材上料和退料過(guò)程繁瑣，效率較低，易于出錯(cuò)。

此外，絲材盒為全開(kāi)放結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)方式的3D打印過(guò)程中，打印材料暴露在空氣中，尤其對(duì)于單次打印時(shí)間較長(zhǎng)的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)來(lái)說(shuō)，這種全開(kāi)放式的絲材盒結(jié)構(gòu)會(huì)使PVA等易吸水材料變性受潮，從而嚴(yán)重降低打印材料的成型性能以及打印件的成型精度和成型質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種用于3D打印機(jī)的絲材盒、供給系統(tǒng)及3D打印機(jī)，能夠盡量滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的使用要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于3D打印機(jī)的絲材盒，包括：絲盤(pán)、儲(chǔ)絲殼和絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述絲盤(pán)設(shè)置在所述儲(chǔ)絲殼內(nèi)的封閉空間內(nèi)，用于纏繞3D打印用的絲材，所述絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述絲盤(pán)的一側(cè)，能夠驅(qū)動(dòng)所述絲盤(pán)上的絲材從所述絲盤(pán)安裝的原始位置到自動(dòng)上料位置。

進(jìn)一步的，在所述儲(chǔ)絲殼內(nèi)的封閉空間中設(shè)有絲盤(pán)軸，用于支撐所述絲盤(pán)，所述絲盤(pán)能夠相對(duì)于所述絲盤(pán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：位于同一平面的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪能夠由外力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述主動(dòng)輪與所述從動(dòng)輪之間形成能夠?qū)λ鼋z材擠壓的間隙，通過(guò)主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)引導(dǎo)所述絲材運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)絲殼上有操作面板，在所述操作面板上設(shè)有能夠露出所述主動(dòng)輪部分輪廓的操作窗，能夠穿過(guò)所述操作窗后推動(dòng)所述主動(dòng)輪以使主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述操作窗包括：設(shè)置在所述操作面板上的凹入結(jié)構(gòu)，所述凹入結(jié)構(gòu)能夠容納所述主動(dòng)輪和所述主動(dòng)輪的輪軸，在所述輪軸的徑向上設(shè)有彈性元件，通過(guò)所述彈性元件對(duì)所述輪軸的預(yù)緊作用以使所述主動(dòng)輪部分輪廓露出所述凹入結(jié)構(gòu)，在所述主動(dòng)輪受到外力的向內(nèi)擠壓作用時(shí)，所述輪軸能夠壓縮所述彈性元件而使所述主動(dòng)輪向所述凹入結(jié)構(gòu)內(nèi)部移動(dòng)。

進(jìn)一步的，還包括導(dǎo)料件，設(shè)置在所述絲盤(pán)的一側(cè)，能夠在所述絲盤(pán)安裝到原始位置后形成將所述絲材引導(dǎo)到自動(dòng)上料位置的引導(dǎo)通道，以便所述絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿所述引導(dǎo)通道對(duì)所述絲材進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)料件包括導(dǎo)料管和導(dǎo)料管位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)料管用于穿設(shè)所述絲材，所述導(dǎo)料管位置調(diào)整機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)料管可操作的連接，能夠調(diào)整所述導(dǎo)料管的位置，以使所述導(dǎo)料管與擠絲裝置的進(jìn)料接頭連接或分離。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)料管位置調(diào)整機(jī)構(gòu)包括操作鈕、推桿和導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽設(shè)置在所述儲(chǔ)絲殼上，所述推桿的一端穿過(guò)所述導(dǎo)槽與所述導(dǎo)料管連接，另一端安裝所述操作鈕，通過(guò)沿所述導(dǎo)槽的長(zhǎng)度方向推動(dòng)所述操作鈕，能夠使所述推桿帶動(dòng)所述導(dǎo)料管在與所述擠絲裝置的進(jìn)料接頭進(jìn)行連接的位置和分離位置之間移動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)槽上對(duì)應(yīng)于所述導(dǎo)料管與所述擠絲裝置的進(jìn)料接頭進(jìn)行連接的位置設(shè)有操作鈕孔，通過(guò)在所述操作鈕孔位置對(duì)所述操作鈕進(jìn)行擠壓或旋轉(zhuǎn)，能夠使所述操作鈕被限位在所述操作鈕孔內(nèi)，以使所述導(dǎo)料管維持在與所述擠絲裝置的進(jìn)料接頭進(jìn)行連接的位置。

進(jìn)一步的，在所述儲(chǔ)絲殼上還包括能夠與裝設(shè)所述儲(chǔ)絲殼的機(jī)殼相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，以便所述儲(chǔ)絲殼在裝卸所述絲盤(pán)的位置和工作位置之間切換。

進(jìn)一步的，在所述儲(chǔ)絲殼上還設(shè)有提手結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)所述提手結(jié)構(gòu)的施力作用能夠使所述儲(chǔ)絲殼相對(duì)于所述機(jī)殼旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述提手結(jié)構(gòu)為形成在所述儲(chǔ)絲殼上的提手孔。

進(jìn)一步的，在所述儲(chǔ)絲殼上還包括磁性吸合結(jié)構(gòu)，能夠在所述儲(chǔ)絲殼切換到所述工作位置時(shí)與所述機(jī)殼實(shí)現(xiàn)磁性吸合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種供給系統(tǒng)，包括前述的絲材盒。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述絲材盒一側(cè)的擠絲裝置，能對(duì)來(lái)自于所述絲材盒的絲材進(jìn)行持續(xù)的擠壓和推動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)所述絲材的自動(dòng)上料。

進(jìn)一步的，所述擠絲裝置包括：持續(xù)擠絲機(jī)構(gòu)、絲材傳感元件和控制元件，所述絲材傳感元件能夠檢測(cè)所述絲材是否到達(dá)自動(dòng)上料位置，并向所述控制元件提供傳感信號(hào)，所述控制元件能夠根據(jù)所述傳感信號(hào)在確定所述絲材到達(dá)自動(dòng)上料位置后控制所述持續(xù)擠絲機(jī)構(gòu)對(duì)所述絲材進(jìn)行持續(xù)的擠壓和推動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述絲材傳感元件為接近開(kāi)關(guān)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種3D打印機(jī)，包括前述的絲材盒或前述的供給系統(tǒng)。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明在儲(chǔ)絲殼的封閉空間內(nèi)安裝纏繞3D打印的絲材的絲盤(pán)，這樣在3D打印過(guò)程中絲材周?chē)h(huán)境能夠保持干燥，避免因與外界環(huán)境的接觸而導(dǎo)致絲材受潮變性，影響打印件成型效果，進(jìn)而盡量滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的使用要求。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明供給系統(tǒng)的一實(shí)施例的整體裝配示意圖。

圖2為本發(fā)明供給系統(tǒng)的一實(shí)施例的爆炸分解示意圖。

圖3為本發(fā)明供給系統(tǒng)實(shí)施例中的擠絲裝置的爆炸分解示意圖。

圖4為本發(fā)明絲材盒的一實(shí)施例的爆炸分解示意圖。

圖5為本發(fā)明絲材盒的一實(shí)施例的整體裝配示意圖。

圖6為本發(fā)明絲材盒實(shí)施例的正視圖。

圖7為本發(fā)明絲材盒實(shí)施例中的儲(chǔ)絲殼及操作面板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圖7中的位置I的放大示意圖。

圖9為圖6中A-A方向的剖視圖。

圖10為本發(fā)明3D打印機(jī)的一實(shí)施例的控制原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

在前面背景技術(shù)部分已經(jīng)提到，現(xiàn)有的絲材盒為全開(kāi)放結(jié)構(gòu)，會(huì)造成絲材受潮變性的問(wèn)題。因此為了克服這一問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的可用于3D打印機(jī)的絲材盒。其中，絲材盒主要包括：絲盤(pán)儲(chǔ)絲殼和絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，絲盤(pán)設(shè)置在所述儲(chǔ)絲殼內(nèi)的封閉空間內(nèi)，用于纏繞3D打印用的絲材，所述絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述絲盤(pán)的一側(cè)，能夠驅(qū)動(dòng)所述絲盤(pán)上的絲材從所述絲盤(pán)安裝的原始位置到自動(dòng)上料位置。由于絲盤(pán)設(shè)置在儲(chǔ)絲殼的封閉空間內(nèi)，其出絲是通過(guò)絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將絲盤(pán)上的絲材送到自動(dòng)上料位置后再進(jìn)行持續(xù)上料的，因此在這個(gè)過(guò)程中絲材不會(huì)與外界的潮濕環(huán)境接觸，因此不會(huì)發(fā)生受潮變性的問(wèn)題，進(jìn)而提高了3D打印制品的成品質(zhì)量。

以下將結(jié)合圖1-圖10對(duì)本發(fā)明的絲材盒、供給系統(tǒng)以及3D打印機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，為本發(fā)明供給系統(tǒng)的一實(shí)施例的整體裝配示意圖。在圖1中，供給系統(tǒng)包括機(jī)殼3、擠絲裝置2和絲材盒5，其中機(jī)殼3具有較大的內(nèi)部空間，用來(lái)容納絲材盒5，機(jī)殼3還可以協(xié)助絲材盒5實(shí)現(xiàn)更為封閉的內(nèi)部環(huán)境。擠絲裝置2用于對(duì)來(lái)自于絲材盒5的絲材1進(jìn)行持續(xù)的擠壓和推動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)絲材1的自動(dòng)上料。通過(guò)擠絲裝置2可以增加絲材1的輸送力，以使絲材的輸送更加暢通，滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的遠(yuǎn)距離送絲的需求，提高打印件的成型質(zhì)量和成型效率。

絲材盒5用于容納纏繞好的絲材1，并作為3D成型的絲材輸出源，絲材盒5可裝設(shè)在機(jī)殼3內(nèi)，并且為了方便絲材盒5中的絲材放入，圖2示出了絲材盒5相對(duì)于機(jī)殼3向外翻轉(zhuǎn)打開(kāi)的結(jié)構(gòu)，其中絲材盒5和機(jī)殼3之間的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以為圖2所示的絲材盒轉(zhuǎn)軸4。通過(guò)這種旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，可以使絲材盒5在裝卸絲盤(pán)5.2的位置和工作位置之間切換。在其他實(shí)施例中，絲材盒5和機(jī)殼3之間也可以是其它的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，例如抽拉結(jié)構(gòu)，使絲材盒5能夠相對(duì)于機(jī)殼3抽拉出來(lái)，并在安裝絲盤(pán)5.2后，推回到機(jī)殼3內(nèi)。

在絲材盒5和機(jī)殼3之間還可以設(shè)置磁性吸合結(jié)構(gòu)，能夠在所述絲材盒5切換到所述工作位置時(shí)與所述機(jī)殼3實(shí)現(xiàn)磁性吸合。具體來(lái)說(shuō)，可在絲材盒5(具體可在儲(chǔ)絲殼5.1)上設(shè)置第一磁性體5.9，在機(jī)殼3上對(duì)應(yīng)于第一磁性體5.9的位置設(shè)有第二磁性體3.4。在其他實(shí)施例中，也可以采用卡扣連接、螺栓連接方式等實(shí)現(xiàn)絲材盒5和機(jī)殼3之間的固定。

圖1和圖2示出的機(jī)殼上設(shè)有兩組絲材盒5和擠絲裝置2，在其他實(shí)施例中可以只采用一組絲材盒5和擠絲裝置2，或者更多數(shù)量的絲材盒5和擠絲裝置2，具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要減少或增設(shè)。一個(gè)絲材盒5可由不止一個(gè)擠絲裝置2進(jìn)行絲材驅(qū)動(dòng)，例如在擠絲裝置2出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行輪換。而一個(gè)擠絲裝置2也可以對(duì)應(yīng)于多個(gè)絲材盒5，以便在一個(gè)絲材盒5供絲完畢后，將另一個(gè)絲材盒5接到該擠絲裝置2上即可持續(xù)出絲。

在機(jī)殼3上可設(shè)置多個(gè)安裝、導(dǎo)向或過(guò)絲用的通孔，圖2中通孔3.1用于提供用于引導(dǎo)絲材運(yùn)行的導(dǎo)料件通過(guò)的通道，通孔3.2用于在機(jī)殼3的上方平面安裝擠絲裝置2，通孔3.3用于將機(jī)殼3的底腳安裝在地面或穩(wěn)定的安裝平面上。

在本發(fā)明的供給系統(tǒng)和3D打印機(jī)中，擠絲裝置2能夠?qū)?lái)自于絲材盒5的絲材1進(jìn)行持續(xù)的擠壓和推動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)所述絲材1的自動(dòng)上料。圖3示出了擠絲裝置2的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)例，但并不僅限于此例。具體來(lái)說(shuō)，擠絲裝置2可具體包括：持續(xù)擠絲機(jī)構(gòu)、絲材傳感元件和控制元件，所述絲材傳感元件能夠檢測(cè)所述絲材1是否到達(dá)自動(dòng)上料位置，并向所述控制元件提供傳感信號(hào)，所述控制元件能夠根據(jù)所述傳感信號(hào)在確定所述絲材1到達(dá)自動(dòng)上料位置后控制所述持續(xù)擠絲機(jī)構(gòu)對(duì)所述絲材1進(jìn)行持續(xù)的擠壓和推動(dòng)。

其中持續(xù)擠絲機(jī)構(gòu)可以包括擠絲主動(dòng)輪2.2、驅(qū)動(dòng)擠絲主動(dòng)輪2.2的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如伺服電機(jī)2.4等)和擠絲從動(dòng)輪2.3，絲材1穿過(guò)擠絲主動(dòng)輪2.2和擠絲從動(dòng)輪2.3之間的間隙，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)使得擠絲主動(dòng)輪2.2轉(zhuǎn)動(dòng)，利用擠絲主動(dòng)輪2.2和絲材1之間的摩擦力將絲材1向遠(yuǎn)離絲材盒5一側(cè)的方向輸送，擠絲從動(dòng)輪2.3能夠協(xié)助擠絲主動(dòng)輪2.2向絲材1施加擠壓力，以產(chǎn)生能夠使絲材1運(yùn)動(dòng)的摩擦力。

絲材傳感元件用于檢測(cè)絲材1的到位情況，圖3中示出的絲材傳感元件為接近開(kāi)關(guān)2.8，通過(guò)檢測(cè)絲材1是否接近的方式來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的電平信號(hào)。在其他實(shí)施例中，絲材傳感元件還可以采用光電對(duì)射管等其他可行的傳感元件?？刂圃梢詾楦鞣N現(xiàn)有的控制器，例如單片機(jī)控制芯片等，其可以控制擠絲主動(dòng)輪2.2的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行和停止。

為了安裝上述持續(xù)擠絲機(jī)構(gòu)和絲材傳感元件的具體部件，在擠絲裝置中還可以進(jìn)一步設(shè)置第一外殼2.1、第二外殼2.6和支架2.5，第一外殼2.1和第二外殼2.6可以安裝在支架2.5上，形成內(nèi)部的安裝空間，該支架2.5可形成為“工”字形結(jié)構(gòu)，在支架2.5的一側(cè)通過(guò)從動(dòng)輪安裝軸2.10在第一外殼2.1和支架2.5之間安裝擠絲從動(dòng)輪2.3，在在擠絲從動(dòng)輪2.3的同側(cè)還設(shè)有擠絲主動(dòng)輪2.2，其通過(guò)安裝在支架2.5另一側(cè)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如伺服電機(jī)2.4等)的輸出軸進(jìn)行支撐。

接近開(kāi)關(guān)2.8和用于引導(dǎo)絲材1運(yùn)行的絲材引導(dǎo)結(jié)構(gòu)2.7也安裝在與擠絲主動(dòng)輪2.2和擠絲從動(dòng)輪2.3同側(cè)的支架2.5上。在支架2.5上還可設(shè)置多個(gè)起安裝、通過(guò)或?qū)蜃饔玫耐祝缭谥Ъ?.5的底座位置設(shè)有將支架2.5固定在機(jī)殼3上的安裝孔2.14，在支架2.5的豎立的支撐板上設(shè)有用于支撐從動(dòng)軸安裝軸2.10的通孔2.12，在支架2.5的上下平面上可設(shè)置供絲材通過(guò)的通孔和2.13，在下方的通孔2.13中可以安裝進(jìn)料接頭2.9，在上方的通孔中可以安裝出料接頭2.11。

絲材引導(dǎo)結(jié)構(gòu)2.7可設(shè)置在擠絲主動(dòng)輪2.2和擠絲從動(dòng)輪2.3的下方，其可以形成為L(zhǎng)型結(jié)構(gòu)，其中下側(cè)可設(shè)有貫通的孔，以供絲材1通過(guò)，通過(guò)的絲材1可以在絲材引導(dǎo)結(jié)構(gòu)2.7靠上位置的側(cè)平面的引導(dǎo)下順利地插入到擠絲主動(dòng)輪2.2和擠絲從動(dòng)輪2.3之間。接近開(kāi)關(guān)2.8同樣可設(shè)在絲材引導(dǎo)結(jié)構(gòu)2.7靠上位置的側(cè)平面的對(duì)側(cè)，以便在絲材1插入到擠絲主動(dòng)輪2.2和擠絲從動(dòng)輪2.3之間時(shí)能夠被有效檢測(cè)到。

下面結(jié)合圖4到圖9詳細(xì)的說(shuō)明一下本發(fā)明的絲材盒5的一種具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和各部件的功能及運(yùn)行關(guān)系。

在本實(shí)施例中，絲材盒5包括：絲盤(pán)5.2、儲(chǔ)絲殼5.1和絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述絲盤(pán)5.2設(shè)置在所述儲(chǔ)絲殼5.1內(nèi)的封閉空間內(nèi)，用于纏繞3D打印用的絲材1，所述絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述絲盤(pán)5.2的一側(cè)，能夠驅(qū)動(dòng)絲盤(pán)5.2上的絲材1從所述絲盤(pán)5.2安裝的原始位置到自動(dòng)上料位置。

在儲(chǔ)絲殼5.1內(nèi)的封閉空間中可設(shè)置絲盤(pán)軸5.4，用于支撐絲盤(pán)5.2，絲盤(pán)5.2能夠相對(duì)于所述絲盤(pán)軸5.4轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖4中可以看到，儲(chǔ)絲殼5.1中可形成有一個(gè)中空凹入結(jié)構(gòu)5.3，在絲盤(pán)5.2之外還可以另設(shè)扣在儲(chǔ)絲殼外的結(jié)構(gòu)以形成儲(chǔ)絲殼5.1內(nèi)的封閉空間，或者利用機(jī)殼3的內(nèi)部來(lái)配合儲(chǔ)絲殼5.1形成其內(nèi)部的封閉空間。通過(guò)絲盤(pán)5.2的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠使纏繞在絲盤(pán)5.2上的絲材1不斷地向外送出，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)的絲材輸送。

絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以有很多種不同的實(shí)現(xiàn)形式，圖9的剖視圖中清楚地示出了一種基于主從動(dòng)輪配合的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)例，即絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：位于同一平面的主動(dòng)輪5.5和從動(dòng)輪5.6，所述主動(dòng)輪5.5能夠由外力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)輪5.5與所述從動(dòng)輪5.6之間形成能夠?qū)λ鼋z材1擠壓的間隙，通過(guò)主動(dòng)輪5.5的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)引導(dǎo)所述絲材1運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，通過(guò)主動(dòng)輪5.5和從動(dòng)輪5.6共同對(duì)絲材1的擠壓和摩擦力的作用，利用主動(dòng)輪5.5的旋轉(zhuǎn)使絲材1從絲盤(pán)5.2向往輸送。

主動(dòng)輪5.5可以通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)或者電機(jī)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。從動(dòng)輪5.6可以安裝在圖4中儲(chǔ)絲殼5.1上的從動(dòng)輪安裝孔5.1.1。儲(chǔ)絲殼5.1上可以有操作面板5.7，以便操作人員在該操作面板5.7上進(jìn)行操作。為了使操作人員能夠直接對(duì)主動(dòng)輪5.5進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以在操作面板5.7上設(shè)置能夠露出主動(dòng)輪5.5部分輪廓的操作窗5.7.4，操作人員能夠穿過(guò)操作窗5.7.4后，向內(nèi)推動(dòng)主動(dòng)輪5.5以壓向絲材1，在壓緊了絲材1后進(jìn)一步撥動(dòng)主動(dòng)輪5.5來(lái)使之轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)絲材1向外運(yùn)動(dòng)。

在圖4-圖8中，操作窗5.7.4可以具體包括：設(shè)置在所述操作面板5.7上的凹入結(jié)構(gòu)，凹入結(jié)構(gòu)能夠容納主動(dòng)輪5.5和所述主動(dòng)輪5.5的輪軸，在輪軸的徑向上設(shè)有彈性元件5.7.6，通過(guò)彈性元件5.7.6對(duì)輪軸的預(yù)緊作用以使所述主動(dòng)輪5.5部分輪廓露出所述凹入結(jié)構(gòu)，并且利用彈性元件5.7.6的作用使得主動(dòng)輪5.5在未操作時(shí)遠(yuǎn)離從動(dòng)輪5.6，從而避免絲材1通過(guò)時(shí)因?yàn)橹鲝膭?dòng)輪之間的間隙過(guò)小而難以通過(guò)。在主動(dòng)輪5.5受到外力的向內(nèi)擠壓作用時(shí)，輪軸能夠壓縮所述彈性元件5.7.6而使所述主動(dòng)輪5.5向所述凹入結(jié)構(gòu)內(nèi)部移動(dòng)。

為了使主動(dòng)輪5.5維持在凹入結(jié)構(gòu)的位置，還可以在凹入結(jié)構(gòu)內(nèi)增加擋板5.7.5和螺釘5.7.7，通過(guò)擋板5.7.5來(lái)?yè)踝≈鲃?dòng)輪5.5的輪軸，并露出主動(dòng)輪5.5的輪身部分。為了安設(shè)主動(dòng)輪5.5的輪軸，在凹入結(jié)構(gòu)內(nèi)可以設(shè)置對(duì)應(yīng)于輪軸位置的凹槽5.7.4.4，在該凹槽5.7.4.4的底面內(nèi)可設(shè)置用來(lái)安裝彈性元件5.7.6的安裝槽5.7.4.2，在凹入結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)還設(shè)有用來(lái)安裝從動(dòng)輪5.6的輪軸的安裝孔5.7.4.1，在凹入結(jié)構(gòu)還設(shè)有螺栓孔5.7.4.3，用來(lái)安裝螺釘5.7.7。

考慮到絲材1從儲(chǔ)絲殼5取出后可通過(guò)擠絲裝置2進(jìn)行持續(xù)的出絲過(guò)程，因此在絲材盒還可以進(jìn)一步包括導(dǎo)料件，將其設(shè)置在絲盤(pán)5.2的一側(cè)，能夠在絲盤(pán)5.2安裝到原始位置后形成將絲材1引導(dǎo)到自動(dòng)上料位置的引導(dǎo)通道，以便所述絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿所述引導(dǎo)通道對(duì)所述絲材1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

參考圖4-圖9所示的導(dǎo)料件，該導(dǎo)料件可以包括導(dǎo)料管5.8.3和導(dǎo)料管位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)料管5.8.3用于穿設(shè)所述絲材1，所述導(dǎo)料管位置調(diào)整機(jī)構(gòu)與所述導(dǎo)料管5.8.3可操作的連接，能夠調(diào)整所述導(dǎo)料管5.8.3的位置，以使所述導(dǎo)料管5.8.3與擠絲裝置2的進(jìn)料接頭2.9連接或分離。導(dǎo)料管5.8.3可以在儲(chǔ)絲殼5.1上設(shè)置的導(dǎo)料孔5.1.3中上下運(yùn)動(dòng)。

其中，導(dǎo)料管位置調(diào)整機(jī)構(gòu)可以具體包括操作鈕5.8.1、推桿5.8.2和導(dǎo)槽5.7.3，所述導(dǎo)槽5.7.3設(shè)置在所述儲(chǔ)絲殼5.1上，所述推桿5.8.2的一端穿過(guò)所述導(dǎo)槽5.7.3與所述導(dǎo)料管5.8.3連接，另一端安裝所述操作鈕5.8.1，通過(guò)沿所述導(dǎo)槽5.7.3的長(zhǎng)度方向推動(dòng)所述操作鈕5.8.1，能夠使所述推桿5.8.2帶動(dòng)所述導(dǎo)料管5.8.3在與擠絲裝置2的進(jìn)料接頭2.9進(jìn)行連接的位置和分離位置之間移動(dòng)。操作鈕5.8.1、推桿5.8.2和導(dǎo)槽5.7.3可以設(shè)置在操作面板5.7上，以便操作人員在操作面板一側(cè)進(jìn)行絲材的驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)料管的位置調(diào)整。

前面提到絲盤(pán)5.2上的絲材1可通過(guò)絲材驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)引出并向擠絲裝置2輸送，而導(dǎo)料管5.8.3能夠與絲材1的輪廓相配合，而導(dǎo)料管5.8.3可以在不需要輸送絲材1的時(shí)候可以退到導(dǎo)槽5.7.3下方，而當(dāng)需要輸送時(shí)，可以利用操作鈕5.8.1和推桿5.8.2將導(dǎo)料管5.8.3向上推到擠絲裝置2的進(jìn)料接頭2.9上進(jìn)行連接。

考慮到輸送時(shí)需要維持導(dǎo)料管5.8.3的位置，因此優(yōu)選在導(dǎo)槽5.7.3上對(duì)應(yīng)于所述導(dǎo)料管5.8.3與所述擠絲裝置2的進(jìn)料接頭2.9進(jìn)行連接的位置設(shè)有操作鈕孔5.7.8，通過(guò)在操作鈕孔5.7.8位置對(duì)所述操作鈕5.8.1進(jìn)行擠壓或旋轉(zhuǎn)，能夠使所述操作鈕5.8.1被限位在所述操作鈕孔5.7.8內(nèi)，以使所述導(dǎo)料管5.8.3維持在與所述擠絲裝置2的進(jìn)料接頭2.9進(jìn)行連接的位置。

前面提到絲材盒5能夠相對(duì)于機(jī)殼3旋轉(zhuǎn)，為了方便操作人員的操作，在儲(chǔ)絲殼5.1上可以設(shè)置提手結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)提手結(jié)構(gòu)的施力作用能夠使所述儲(chǔ)絲殼5.1相對(duì)于所述機(jī)殼3旋轉(zhuǎn)。提手結(jié)構(gòu)可以設(shè)設(shè)置在儲(chǔ)絲殼5.1上的凸起結(jié)構(gòu)，也可以是在儲(chǔ)絲殼5.1上形成的提手孔5.7.2。在儲(chǔ)絲殼5.1的下角位置可以設(shè)置轉(zhuǎn)軸孔5.1.2，以便穿設(shè)絲材盒轉(zhuǎn)軸4。

上述說(shuō)明的本發(fā)明絲材盒實(shí)施例或者供給系統(tǒng)實(shí)施例可適用于各種3D打印機(jī)，因此本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一種3D打印機(jī)，包括前述的絲材盒5或前述的供給系統(tǒng)。圖10示出了一種3D打印機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的原理示意圖。結(jié)合圖1-圖9，下面進(jìn)一步對(duì)絲材盒5的一個(gè)實(shí)例的出料和退料過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

絲材上料：通過(guò)提手孔5.7.2從機(jī)殼3中拉出儲(chǔ)絲殼5.1，將絲盤(pán)5.2通過(guò)絲盤(pán)軸5.4放置于儲(chǔ)絲殼5.1的中空凹入結(jié)構(gòu)5.3中，將絲材1穿入導(dǎo)料管5.8.3。然后沿著絲材盒轉(zhuǎn)軸4將儲(chǔ)絲殼5.1旋轉(zhuǎn)閉合，使第一磁性體5.9與第二磁性體3.4吸合，完成絲盤(pán)放置過(guò)程。

向上推動(dòng)操作鈕5.8.1使導(dǎo)料管5.8.3與進(jìn)料接頭2.9配合，按下操作鈕5.8.1使其進(jìn)入操作鈕孔5.7.8，然后按壓并轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)輪5.5，使主動(dòng)輪5.5和從動(dòng)輪5.6擠壓移動(dòng)絲材1，使絲材1進(jìn)入絲材引導(dǎo)結(jié)構(gòu)2.7。

絲材1在主動(dòng)輪5.5和從動(dòng)輪5.6嚙合擠壓下，不斷進(jìn)給，直到接近開(kāi)關(guān)2.8檢測(cè)到絲材1經(jīng)過(guò)，接近開(kāi)關(guān)2.8發(fā)送電平信號(hào)給單片機(jī)6，單片機(jī)6輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)2.8轉(zhuǎn)動(dòng)，以便帶動(dòng)擠絲主動(dòng)輪2.2持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得擠絲裝置2能夠?qū)⒔z材盒5內(nèi)的絲材取出并輸送到需要用絲的位置。在這個(gè)過(guò)程中，操作人員可以通過(guò)手動(dòng)方式進(jìn)行絲材的上料，并利用單片機(jī)、伺服電機(jī)等進(jìn)行絲材的持續(xù)輸送，從而實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化的送絲過(guò)程，如果絲材上料也通過(guò)控制器、電機(jī)等設(shè)備完成，則可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的送絲過(guò)程。

絲材退料：向下推動(dòng)操作鈕5.8.1使導(dǎo)料管5.8.3與進(jìn)料接頭2.9分離，然后用剪刀將導(dǎo)料管5.8.1與進(jìn)料接頭2.9分離部分的絲材1剪斷；再通過(guò)提手孔5.7.2打開(kāi)儲(chǔ)絲殼5.1，將絲盤(pán)5.2從儲(chǔ)絲殼5.1中取出，然后沿著絲材盒轉(zhuǎn)軸4將儲(chǔ)絲殼5.1旋轉(zhuǎn)閉合，使第一磁性體5.9與第二磁性體3.4吸合，將絲盤(pán)5.2包裹后置于干燥環(huán)境；然后通過(guò)擠絲裝置2中的伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)，來(lái)引導(dǎo)剩余的絲材1從提手孔中自動(dòng)退出，完成絲材盒退料過(guò)程。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。