本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印機。

背景技術(shù)：

3D打印機又稱三維打印機，是一種增材制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。現(xiàn)階段三維打印機被用來制造產(chǎn)品。是逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。

現(xiàn)有技術(shù)的3D打印機中的計量擠出裝置采用輥輪或齒輪嚙合驅(qū)動，輥輪裝置的輸出比較均勻，主要用于線材的打印，因此選材范圍比較狹窄，過硬過軟以及脆性的材料都不能使用，而且其驅(qū)動力是靠輥輪與線材之間的摩擦力，很容易打滑導(dǎo)致輸出不精確，而齒輪嚙合輸送融化的漿料的方式，是利用齒輪間隙一份一份的輸送材料的，輸出的量是呈周期性變化的，使得3D打印機無法精確控制漿料的打印量，并且噴頭裝置的出料口為若干特定值，不能自動改變口徑，在計量擠出裝置不精確的情況下，無法噴出特定外徑的漿料，使得3D打印機無法滿足外部需要精確而內(nèi)部需要高效粗線條填充的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種具有高精度打印及能夠適用不同打印需求的3D打印機。

一種實施例中提供一種3D打印機，其包括至少兩個噴頭裝置、計量擠出裝置、擠壓裝置和驅(qū)動裝置，擠壓裝置用于擠壓噴頭裝置的開閉，驅(qū)動裝置用于驅(qū)動計量擠出裝置給噴頭裝置送料，至少兩個噴頭裝置分別具有預(yù)設(shè)孔徑的出料孔；計量擠出裝置包括括輪軸、機箱和隔離機構(gòu)，輪軸包括轉(zhuǎn)軸和至少兩個偏心輪，在轉(zhuǎn)軸軸向上，至少兩個偏心輪等偏心距且均勻分布在轉(zhuǎn)軸上，驅(qū)動裝置的輸出端與轉(zhuǎn)軸連接，驅(qū)動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；機箱設(shè)有若干個用于容置偏心輪的腔體；機箱設(shè)有總進(jìn)料口和總出料孔，若干個腔體分別設(shè)有與總進(jìn)料口聯(lián)通的分進(jìn)料口和與總出料孔聯(lián)通的分出料孔；偏心輪內(nèi)切于腔體內(nèi)，偏心輪與腔體形成擠壓腔；隔離機構(gòu)包括隔板和伸縮件，隔板通過伸縮件可移動地安裝在機箱的腔體內(nèi)，隔板設(shè)置在分進(jìn)料口和分出料孔之間，在伸縮件的作用下，隔板始終與偏心輪接觸，將分進(jìn)料口和分出料孔隔離。

進(jìn)一步地，輪軸包括四個偏心輪，四個偏心輪中任一個偏心輪中心點到轉(zhuǎn)說明書軸中軸線的垂直線與其他三個偏心輪中心點到轉(zhuǎn)軸中軸線的垂直線的夾角分別為90°、180°和270°。

進(jìn)一步地，機箱包括上蓋和下蓋，上蓋和下蓋固定在一起，上蓋和下蓋圍合成若干個用于容置偏心輪的腔體，上蓋設(shè)有總進(jìn)料口、總出料孔、分進(jìn)料口和分出料孔，上蓋在進(jìn)料口和出料孔之間設(shè)有用于容置隔離機構(gòu)的凹槽，隔板通過伸縮件固定在凹槽內(nèi)，在伸縮件的擠壓下，隔板始終與偏心輪接觸。

進(jìn)一步地，包括四個噴頭裝置，噴頭裝置包括：

支撐座，其設(shè)有導(dǎo)料孔；

筒體，其可移動地安裝在支撐座上，筒體側(cè)面設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口與導(dǎo)料孔聯(lián)通：

噴嘴，其可拆卸地安裝在筒體上，噴嘴端部設(shè)有出料孔；

以及閥針，其容置于噴嘴與筒體圍合成的腔體內(nèi)，閥針通過固定件固定在支撐座上，閥針與可移動的噴嘴形成節(jié)流閥，節(jié)流時，噴嘴移動至與閥針接觸，閥針端部封堵住噴嘴的出料孔

進(jìn)一步地，噴頭裝置還包括密封圈和蓋板，蓋板設(shè)有凹槽，密封圈套裝在筒體與支撐座的連接處，蓋板固定在支撐座上，并且將密封圈固定在凹槽中。

進(jìn)一步地，噴頭裝置還包括彈簧和墊塊，筒體相對出料孔的另一端上設(shè)有凸臺，墊片固定在支撐座上，彈簧安裝在凸臺與墊塊之間，在無外力的情況下，彈簧驅(qū)動筒體與閥針按觸，使得一筒體的出料孔被始終被閥針封堵住。

進(jìn)一步地，墊塊上設(shè)有用于安裝彈簧的環(huán)形凹槽。

進(jìn)一步地，筒體上設(shè)有用于安裝閥針的避讓口，閥針一端通過固定件固定在支撐座上。

進(jìn)一步地，固定件包括安裝塊和螺釘，安裝塊通過螺釘固定在支撐座上，閥針通過螺釘穿過筒體的避讓口固定在安裝塊上。

進(jìn)一步地，3D打印機還包括機架，噴頭裝置、計量擠出裝置擠壓裝置和驅(qū)動裝置分別安裝在機架上。

依據(jù)上述實施例的一種3D打印機，由于設(shè)有若干個預(yù)設(shè)孔徑出料孔的噴頭裝置，噴頭裝置計量擠出裝置的機箱內(nèi)設(shè)有若干個腔體，腔體內(nèi)分別內(nèi)切有偏心輪，從轉(zhuǎn)軸軸向上，若干個偏心輪均勻分布在轉(zhuǎn)軸上，每個偏心輪擠出的漿料量相互彌補，減小了總擠出的漿料總量波動，3D打印機通過控制裝置控制計量擠出裝置輸出預(yù)設(shè)壓力的漿料給噴頭裝置，配合預(yù)設(shè)孔徑的出料孔，使得噴頭裝置可噴出預(yù)設(shè)外徑的漿料用于打印，精確的噴出需求外徑的漿料不僅提高說明書了打印的精度，還同時滿足了高效和高精兩種不同的打印需求。極大的提高了效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種3D打印機的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種3D打印機的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一種3D打印機的噴頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的A-A剖視圖；

圖5為本發(fā)明一種3D打印機的計量擠出裝置的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種3D打印機的計量擠出裝置的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一種3D打印機的計量擠出裝置的截面剖視圖；

圖8為本發(fā)明一種3D打印機的計量擠出裝置的擠出原理圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，在本發(fā)明實施例中提供了一種3D打印機，3D打印機包括噴頭裝置1、計量擠出裝置2、擠壓裝置3、驅(qū)動裝置4和機架。噴頭裝置1、計量擠出裝置2、擠壓裝置3和驅(qū)動裝置4分別安裝在機架上；擠壓裝置3為氣缸，其輸出端與噴頭裝置1連接，擠壓驅(qū)動噴頭裝置1的開閉；驅(qū)動裝置4為電機，其輸出端與計量擠出裝置2連接，驅(qū)動計量擠出裝置2給噴頭裝置1送料。在其他實施例中，3D打印機還包括控制裝置，控制裝置分別與擠壓裝置3和驅(qū)動裝置4電倌號連接，用于分別控制擠壓裝置3和驅(qū)動裝置4的驅(qū)動。

如圖2所示，本實施例提供的3D打印機的四個并排設(shè)置的噴頭裝置1固定在計量擠出裝置2上，在其他實施例中，可根據(jù)實際需求設(shè)置噴頭裝置1的數(shù)量及安裝排列方式。

如圖3和圖4所示，噴頭裝置1，其包括支撐座11、筒體12、噴嘴13和閥針14。

支撐座11可將整個噴頭裝置安裝固定到3D打印機上。支撐座11具有凸出的懸臂梁，懸臂梁上設(shè)有兩端開口的腔體。支撐座11上設(shè)有導(dǎo)料孔111，導(dǎo)料孔111的一端與計量擠出裝置連接，另一端延伸到懸臂梁的腔體內(nèi)。

筒體12側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)料口121，噴嘴13端部設(shè)有出料孔131，噴嘴13通過螺紋可拆卸地安裝在筒體12的端部，筒體12和噴嘴13圍合成腔體，該腔體與進(jìn)料口121和出料孔131聯(lián)通。

筒體12可移動地安裝在支架11上。筒體12的側(cè)面設(shè)有進(jìn)料口121，筒體12的進(jìn)料口121與支撐座11的導(dǎo)料孔111聯(lián)通，使得物料能夠通過導(dǎo)料孔111導(dǎo)入到筒體12中進(jìn)行3D打印。

由于筒體12為可移動安裝設(shè)置，使得在安裝有多個筒體12的3D打印機工作時，可通過移動筒體12避讓其他在進(jìn)行打印的筒體12，而不需要其他的移動機構(gòu)將不工作的筒體12移開。

噴嘴3和筒體12可拆卸安裝在一起，可便于閥針14的安裝，并且有利于筒體12清潔維護(hù)，若筒體12的出料孔131或內(nèi)部被堵塞，只需通過拆卸噴嘴3便能進(jìn)行快速疏通維護(hù)。噴嘴3上具有出料孔131，若更換其他口徑的出料孔131時，只需更換相應(yīng)的噴嘴3即可。

優(yōu)選的，筒體12的進(jìn)料口121的孔徑大于與之對接的導(dǎo)料孔111的孔徑，并且保證筒體12在移動的行程范圍內(nèi)，導(dǎo)料孔111始終與進(jìn)料口121完全對接，保證導(dǎo)料孔111與進(jìn)料口121完全聯(lián)通，即使在移動過程中，導(dǎo)料孔111的導(dǎo)通物料的對接口也不會被移動中的筒體12的側(cè)壁阻擋住。

閥針14為具有圓錐形端部的圓柱體，閥針14容置于筒體12和噴嘴13圍合成的腔體內(nèi)，閥針14與腔體內(nèi)壁之間具有間隙，該間隙將筒體12酌進(jìn)料口121和噴嘴13的出料孔131聯(lián)通，且閥針14的圓錐形端部與噴嘴13的出料孔131中心對齊設(shè)置。為了安裝閥針14，筒體12上設(shè)有避讓閥針14安裝的避讓孔，螺釘穿過該避讓孔將閥針14懸掛固定在支撐座11上，并且蓋板15的避讓孔在安裝閥針14被封堵住，而筒體12的避讓孔相應(yīng)的擴大，以滿足閥針14移動的需求。

優(yōu)選的，為了方便閥針14的安裝及利于筒體12的移動，閥針14相對圓錐形端部的另一端的軸徑等于或略小于腔體的內(nèi)徑，并且在該端上設(shè)有徑向的凹槽，凹槽面對進(jìn)料口121設(shè)置，使得閥針14懸掛安裝時，只需從外部直接通過螺釘固定，同時留有導(dǎo)通進(jìn)料口121和出料孔131的凹槽間隙。

在本實施例中，筒體12相對噴嘴3的另一端與擠壓裝置氣缸連接，氣缸驅(qū)動筒體12移動，筒體12的移動行程在2～4毫米之間均可，本實施例優(yōu)選為3毫米，氣缸驅(qū)動筒體12向圖1所示方位向上移動3毫米，閥針14的圓錐形端部插入筒體12的出料孔131中將出料孔131封堵??；相反氣缸驅(qū)動筒體12向下移動3毫米，閥針14的圓錐形端部全部退出出料孔131，出料孔131被全部導(dǎo)通。

在本實施例中，因筒體12為可移動件，筒體12穿過支撐座11的腔體，必然支撐座11和筒體12中間存在一定間隙，故為了防止物料外泄，噴頭裝置還包括兩個蓋板15和兩個密封圈16，蓋板15固定在支撐座11的腔體兩端出口上，并且套設(shè)在筒體12上。蓋板15的設(shè)有安裝密封圈16的凹槽，安裝時，蓋板15的凹槽面向支撐座11設(shè)置，密封圈16容置于蓋板15的凹槽內(nèi)，密封圈16封堵住筒體12與支撐座11的間隙，避免了料從腔體內(nèi)向外部泄漏。

固定件17包括安裝塊和螺釘，安裝塊通過螺釘固定在支撐座11上，閥針14則通過螺釘固定在安裝塊上，即閥針14通過安裝塊和螺釘安裝固定在支撐座11上。并且安裝塊延伸到支撐座11內(nèi)，實現(xiàn)對避讓孔的密封。

本實施例提供的3D打印機的噴頭裝置，其節(jié)流工作原理為：當(dāng)需打印時，氣缸驅(qū)動筒體12向下移動，使得噴嘴3的出料孔131被全部導(dǎo)通，再通過計量擠出裝置將高溫融化的物料從導(dǎo)料孔111中導(dǎo)入筒體12內(nèi)，最后從出料孔131擠出進(jìn)行逐層的3D打印；當(dāng)打印機打印完成，或打印途中需暫時停止打印將噴頭裝置移動下一個打印位置時，先通過計量擠出裝置或者與導(dǎo)料孔連接的回抽裝置，將完成打印后還留在出料孔131外的物料吸回，再通氣缸驅(qū)動筒體12向上移動3毫米，使得閥針14的圓柱形端部封堵住出料孔131，實現(xiàn)節(jié)流。

為了固定彈簧18，在筒體12相對出料孔的另一端的端部設(shè)有凸臺122，設(shè)有墊塊19固定在蓋板15上，彈簧18套設(shè)在筒體12的凸臺122與蓋板15之間，彈簧18處于被壓縮的狀態(tài)，在無外力的情況下，彈簧18將筒體12的凸臺122向遠(yuǎn)離墊塊9的方向施加推力，使得筒體12的出料孔131被閥針14封堵住。

若進(jìn)行3D打印，則需通過外界驅(qū)動裝置給筒體12施加推力，使得筒體12向下移動，出料孔131被導(dǎo)通。若打印結(jié)束或需暫停打印時，只需撤去外界驅(qū)動裝置給筒體12施加的推力，在彈簧18的作用下，筒體12被退回到原來被封堵的位置。

在其他實施例中，蓋板15上設(shè)有環(huán)形凹槽。彈簧18卡設(shè)在環(huán)形凹槽上，使得彈簧18的安裝更穩(wěn)固。

本實施例提供的3D打印機的噴頭裝置，由于設(shè)有彈簧18，實現(xiàn)了噴頭裝置的自動復(fù)位，代替了驅(qū)動裝置的做功，節(jié)約了運行成本。

由于閥針14和可移動的筒體12組成節(jié)流閥，使得閥針14可封堵住筒體12的出料孔131；噴頭裝置1在打印過程中，當(dāng)噴頭裝置1結(jié)束打印或暫停打印移動到其他位置繼續(xù)打印時，閥針14可封堵住噴嘴13的出料孔131，實現(xiàn)了漿料的節(jié)流，避免了漿料的泄露，特別是大型3D打印機的筒體12在長距離移動過程中，能夠避免大量漿料泄露導(dǎo)致的浪費及破壞產(chǎn)品。

如圖5和圖6所示，計量擠出裝置2，其包括輪軸21、機箱22和四個隔離機構(gòu)23。輪軸21和隔離機構(gòu)23分別安裝機箱22上。

具體的，輪軸21包括轉(zhuǎn)軸211和四個偏心輪212，四個偏心輪212的大小一致，即直徑和厚度均相等。優(yōu)選的，四個偏心輪212等間距設(shè)置在轉(zhuǎn)軸211上，從轉(zhuǎn)軸211的軸向上看，四個偏心輪212等偏心距且均勻分布在轉(zhuǎn)軸211上。轉(zhuǎn)軸211和四個偏心輪212為一體式結(jié)構(gòu)，通過車屑加工而成。相鄰兩個偏心輪212中心點到轉(zhuǎn)軸211中軸線的垂直線的夾角為90°，且任一個偏心輪212中心點到轉(zhuǎn)軸211中軸線的垂直線與其他三個偏心輪212中心點到轉(zhuǎn)軸211中軸線的垂直線的夾角為90°、180°和270°，四個偏心輪212均勻分別在旋轉(zhuǎn)圓周上，四個偏心輪212在轉(zhuǎn)軸211上的排列順序可任意調(diào)換。

機箱22包括上蓋221和下蓋222，上蓋221通過螺釘固定在下蓋222上。上蓋221和下蓋222上分別設(shè)有安裝及容置輪軸21的凹槽，上蓋221和下蓋222的凹槽圍合成四個腔體223，四個腔體223沿直線等距排列。

上蓋221上設(shè)有總進(jìn)料口2211和總出料孔2212?？傔M(jìn)料口2211一端與給料裝置連接，另一端通過四個分進(jìn)料口2213分別與腔體223聯(lián)通，用于將融化的漿料導(dǎo)入腔體223中?？偝隽峡?212-瑞與噴頭裝置連接，另一端通過四個分出料孔2214分別與四個腔體223聯(lián)通，用于將融化的漿料擠送到噴頭裝置中，實現(xiàn)送料。優(yōu)選的，上蓋221上的總進(jìn)料口2211和總出料孔2212孔徑相等對稱設(shè)置，且分進(jìn)料口2213與分出料孔2214孔徑相等對稱設(shè)置，孔徑相等保證了進(jìn)出量平穩(wěn)導(dǎo)通，對稱設(shè)置有利于模具或加工生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。

上蓋221上還設(shè)有安裝隔板23的四個凹槽2215，凹槽2215位于分進(jìn)料口2213與分出料孔2214的中間，并與腔體223聯(lián)通，四個凹槽2215在四個腔體223內(nèi)的位置是一致的。在其他實施例中，為了安裝隔板23，上蓋221上設(shè)有通槽，并配合封蓋將隔板23安裝在通槽內(nèi)，封蓋和通槽組合成本實施例的凹槽2215結(jié)構(gòu)。

如圖7所示，安裝時，輪軸21的轉(zhuǎn)軸211安裝在機箱22的上蓋221和下蓋222上，轉(zhuǎn)軸211兩端通過軸承可旋轉(zhuǎn)安裝，轉(zhuǎn)軸211的一端穿出機箱22與外界驅(qū)動裝置的輸出端連接。

四個偏心輪212輪分別容置于四個腔體223內(nèi)，并偏心輪212與腔體223始終保持內(nèi)切接觸，又偏心輪212的厚度與腔體223的寬度相等，使得偏心輪212在圓柱形腔體內(nèi)形成擠壓腔。

隔離機構(gòu)23包括隔板231扣彈簧232，隔板231通過彈簧232可移動地固定在凹槽2215上，隔板23部分伸入腔體223內(nèi)與偏心輪212接觸，并隔板231與凹槽2215沒有間隙。偏心輪212在做偏心轉(zhuǎn)動過程中，在彈簧232的擠壓作用下，隔板231始終與偏心輪212接觸，使得隔板231將偏心輪212在圓柱形腔體內(nèi)形成擠壓腔分隔成進(jìn)料腔和出料腔，進(jìn)料腔和出料腔的空間大小交替變換，實現(xiàn)擠料。

優(yōu)選的，為了方便隔板23的安裝，在隔板23上設(shè)有凹槽或凸條，隔板23通過凹槽或凸條與彈簧232連接。

由于計量擠出裝置2的機箱22內(nèi)設(shè)有四個腔體223，四個腔體223內(nèi)分別內(nèi)切有偏心輪212，且一個偏心輪212中心點到轉(zhuǎn)軸211中軸線的垂直線與其他三個偏心輪212中心點到轉(zhuǎn)軸211中軸線的垂直線的夾角分別為90°、180°和270°，即四個偏心輪212均勻分布在旋轉(zhuǎn)圓周上，四個偏心輪12在勻速驅(qū)動的單位時間內(nèi)擠出的物料總量是恒定的，使得計量擠出裝置可對流量輸出做精確控制，滿足高精度的3D打印。

在其他實施例中，總進(jìn)料口2211、總出料孔2212、分進(jìn)料口2213、分出料孔2214和隔板23設(shè)置在下蓋222上，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)物料的導(dǎo)入及擠出。

四個噴頭裝置1的出料孔131的孔徑分別為2mm、4mm、6mm和8mm。噴頭裝置1在特定的壓力下噴出的漿料的外徑是不同的，高溫融化的漿料從出料孔131擠出后會形成大于出料孔131的柱狀體，并且在高壓下可形成出料孔131兩倍孔徑的柱狀體，故本3D打印機可通過控制裝置3拉制計量擠出裝置2給噴頭裝置1提供預(yù)設(shè)的壓力，使得噴頭裝置1噴出預(yù)設(shè)外徑的漿料，并且四個噴頭裝置1的出料孔131的孔徑分別為2mm、4mm、6mm和8mm，使得3D打印機至少可實現(xiàn)噴出2-lOmm之間任意外徑的漿料，用于滿足不同打印需求。

在其他實施例中，噴頭裝置1的出料孔131孔徑可根據(jù)需要設(shè)置，對于的閥針14的錐形端部做相應(yīng)的調(diào)整，使得閥針14與出料孔131形成節(jié)流閥。

控制裝置3分別與噴頭裝置1的氣缸和計量擠出裝置2的電機電信號連接，控制裝置3控制電機的轉(zhuǎn)速控制計量擠出裝置2的送料速度及送料的量，并提供一定的壓力將漿料導(dǎo)入噴頭裝置1中?？刂蒲b置3控制氣缸的輸出，驅(qū)動噴頭裝置1上出料孔131的開啟和閉合。控制裝置3同時控制噴頭裝置1和計量擠出裝置2實現(xiàn)自動的3D打印出2-lOmm之間任意外徑的漿料。在其他實施例中，為了加強壓力的控制，可增加壓力裝置，壓力裝置設(shè)置在噴頭裝置1和計量擠出裝置2之間，為噴頭裝置1提供正壓和負(fù)壓，正壓用于使得漿料擠出后形成更大外徑的漿料，負(fù)壓用于回吸漿料。壓力裝置與控制裝置3電信號連接，控制裝置3控制壓力裝置的輸出。

四個偏心輪相互彌補，使得共同擠出的漿料在任意葉刻為恒定值的原理如下：

如圖8所示，大圓圓形為A，小圓圓形為B.大圓固定不動，小圓以A點為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，做偏心運動。C點為小圓對稱軸與大圓對稱軸交叉角度為P的時候，大圓對稱軸與小圓的交點。AB的長為偏心距。直線CD處為隔離裝置，將兩邊分隔開。

計算過程：

設(shè)大圓半徑為R，小圓半徑為r，角P的值為alfa(弧度)，角N的值為beta則擠出區(qū)域瞬時面積表達(dá)式為：

S＝大圓面積一小圓面積-CDE三個點包圍的面積

CDE三個點包圍的面積＝扇形ADE-扇形BCE-_角形ABC

所以：

S＝大圓面積-小圓面積-(扇形ADE-扇形BCE-三角形ABC)

即：

s＝(pi*R*R-pi*r*r)-(alfa/(2*pi)*pi*R*R-(alfa+beta)/(2*pi)*pi*r*r-0.5*(R-r)*r*sin(alfa+beta))；(方程1)

通過正弦定理可得alfa與beta的關(guān)系

beta＝asin((R-r)/r*sin(alfa))；(方程2)

聯(lián)立方程1與2，消除beta。可得S相對于alfa為自變量的函數(shù)F(alfa)，R與r為常數(shù)。

即：S＝F(alfa)取值范圍：[O，2*PI]

這個函數(shù)代表了擠出腔內(nèi)面積與角度alfa的對應(yīng)關(guān)系

對這個一元函數(shù)求導(dǎo)，Sd＝F’(alfa)取值范圍：[O.2*PI]

這個函數(shù)代表了擠出腔內(nèi)面積變化速度與角度alfa的對應(yīng)關(guān)系，也就是流體的流速與alfa的函數(shù)關(guān)系。

使用四個同樣的裝置，每個裝置的初始角度分別為：O，PI/2，PI，3pi/2也就是流體的流速與alfa的函數(shù)分別為：

Sd＝F’(alfa)；

Sdl＝F’(alfa+pi/2)；

Sd2＝F’(alfa+pi)；

Sd3＝F’(alfa+3*pi/2)；

則四個的合成速度為：

Final_Sum＝F’(alfa)+F’(alfa+pi/2)+F’(alfa+pi)+F’(alfa+3*pi/2)；

以圓半徑參數(shù)，進(jìn)過計算，此時SUM＝2*r^2-2*R^2

當(dāng)大小圓半徑確定的時候，SUM為一常量，故擠出的漿料在任意時刻為恒定值。

公式的詳細(xì)計算過程推導(dǎo)如下：

beta＝asin((R-r)/r*sin(alfa))；

s＝(pi*R*R-pi*r*r)-(alfa/(2*pi)*pi*R*R-(alfa+beta)/(2*pi)*pi*r*r-0.5*(R-r)*r*sin(alfa+beta))；

sd＝r^2*((cos(alfa)*(R-r))/(2*r*(1-(sin(alfa)^2*(R-r)^2)/r^2)(1/2))+1/2)-R^2/2+r*cos(alfa+asin((sin(alfa)*(R-r))/r))*((cos(alfa)*(R-r))/(r*(1-(sin(alfa)^2*(R-r)^2)/r^2)^(1/2))+1)*(R/2-r/2)；

sdl＝r^x2*((cos(pi/2+alfa)*(R-r))

/(2*r*(-(sin(pi/2+alfa)^2*(R-r)^2)/r^2+1)^(1/2))+1/2)-

R^2/2+r*cos(pi/2+alfa+asin((sin(pi/2+alfa)*(R-r))/r))*(R/2-r/2)*((cos(pi/2+alfa)*(R-r))

/(r*(-(sin(pi/2+alfa)^2*(R-r)^2)/r^2+1)^(1/2))+1)；

sd2＝r*cos(asin((sin(alfa)*(R-r))/r)-alfa)*((cos(alfa)*(R-r))/(r*(1-(sin(alfa)^2*(R-r)^2)/r^2)^(1/2))-1)*(R/2-r/2)-R^2/2-r^2*((cos(alfa)*(R-r))/(2*r*(1-(sin(alfa)^2*(R-r)^2)/r^2)^(1/2))-1/2)；

sd3＝r^2*((cos((3*pi)/2+alfa)*(R-r))

/(2*r*(-(sin3*pi)/2+alfa)^2*(R-r)^2)/r^2+1)^(1/2))+1/2)-R^2/2+r*cos((3*pi)/2+alfa+asin((sin((3*pi)/2+alfa)*(R-r))/r))*(R

/2-r/2)*((cos((3*pi)/2+alfa)*(R-r))

/(r*(-(sin((3*pi)/2+alfa)^2*(R-r)^2)/r^2+1)^(1/2))+1)；

sum_halfl＝sd+sd2＝-2*(R-r)*(R-R*cos(alfa)^2+r*cos(alfa)^2)

sum_half2＝sdl+sd3＝-2*(R-r)*(R+r*sin(alfa)^2-R*sin(alfa)^2)

final_sum＝sum_halfl+sum_half2＝2*r^2-2*R^2。

以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進(jìn)行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。