本實用新型涉及3D立體打印技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種3D打印智能擠出機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中3D打印擠出機一般分為送料、加熱打印兩部分。首先由步進(jìn)電機帶動齒輪 (或減速機構(gòu))及壓料輪，將打印耗材送入加熱腔體融化。由于持續(xù)送料，融化的材料經(jīng)過噴嘴擠出。兩個送料模塊與兩個加熱模塊構(gòu)成兩進(jìn)兩出。兩個送料模塊與一個加熱模塊構(gòu)成兩進(jìn)一出。

但是現(xiàn)有的3D打印擠出機存在以下不足：

1：無獨立的控制板；

2：耗材直徑差異無法檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)在3D打印擠出機存在無獨立的控制板和耗材直徑差異無法檢測的問題，本實用新型提供了3D打印智能擠出機，其目的在于通過在打印材料進(jìn)入加熱模塊前進(jìn)行進(jìn)料直徑檢測，以控制進(jìn)料量，提高打印精度；在加熱模塊中設(shè)置測溫元件，可對加熱模塊進(jìn)行溫控，保持加熱溫度不變，達(dá)到更好的打印效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了3D打印智能擠出機，其特征在于：包括外殼、位于外殼下方的底座以及置于在外殼的殼內(nèi)的送料模塊、加熱模塊、檢測模塊；

所述外殼的頂部設(shè)有至少一個進(jìn)料口；所述底座的底部設(shè)有至少一個出料口；檢測模塊安裝在進(jìn)料口處，而加熱模塊位于出料口處；檢測模塊與加熱模塊位于同一豎直線上，且檢測模塊與加熱模塊連通；

所述送料模塊位于檢測模塊和加熱模塊的側(cè)邊，送料模塊用于輸送打印材料，使得打印材料從進(jìn)料口進(jìn)入，先后經(jīng)過檢測模塊檢測打印材料直徑、加熱模塊加熱打印材料后由出料口擠出。

更具體地，所述檢測模塊包括用于運輸打印材料的輸送管、均鑲嵌在輸送管的管壁上的發(fā)光元件和接收元件；

所述發(fā)光元件和接收元件位于相對的位置上；發(fā)光元件用于發(fā)出光波，接收元件用于接收光波。

更具體地，所述送料模塊設(shè)有兩個，均位于殼內(nèi)的右側(cè)，且在豎直方向上鏡像排列。

更具體地，所述送料模塊包括步進(jìn)電機、送料輪以及壓料輪；步進(jìn)電機的輸出軸上安裝送料輪；壓料輪安裝在外殼的殼內(nèi)，位于送料輪的一側(cè)；送料輪在步進(jìn)電機的帶動下，將打印材料從壓料輪下方擠壓送入加熱模塊。

更優(yōu)地，所述加熱模塊可拆卸式安裝在殼內(nèi)，根據(jù)不同的需求，更換不同的加熱模塊，分別組成兩進(jìn)兩出或兩進(jìn)一出的擠出機。

更優(yōu)地，所述加熱模塊包括噴嘴、加熱器、散熱器以及喉管；

所述喉管的一端連接檢測模塊，喉管的另一端連接噴嘴；

所述加熱器設(shè)置在喉管的外圍，靠近噴嘴的位置；加熱器用于加熱輸送到噴嘴之前的打印材料，使得打印材料逐漸變軟、融化成流體；

所述散熱器套裝在喉管的外圍，靠近檢測模塊的位置；

打印材料通過檢測模塊檢測直徑后輸送入喉管，打印材料先后經(jīng)過散熱器、加熱模塊，進(jìn)而由噴嘴噴出。

更優(yōu)地，所述加熱器中安裝有用于產(chǎn)生熱量以加熱打印材料的加熱管、用于檢測加熱管的加熱溫度并反饋加熱溫度的測溫元件。

更優(yōu)地，所述底座上設(shè)有調(diào)平模塊，該調(diào)平模塊位于加熱模塊的一側(cè)；調(diào)平模塊用于輔助調(diào)平打印平臺，也可以用于平臺的自動調(diào)平。

更優(yōu)地，還包括控制板，該控制板包括獨立的CPU、電機驅(qū)動模塊、溫度測量模塊以及打印材料直徑檢測模塊；

更優(yōu)地，所述外殼與底座呈一體結(jié)構(gòu)。

采用本實用新型產(chǎn)生的有益效果：1、在打印材料從進(jìn)料口進(jìn)入，送到加熱模塊之前，設(shè)置檢測模塊對進(jìn)入的打印材料的直接變化進(jìn)行檢測，通過計算送料的容量，然后進(jìn)行補償，更精確的控制進(jìn)料量，提高打印質(zhì)量。

2、本實施例的擠出機內(nèi)部設(shè)置與外部主機主控板相互獨立的控制板，使得本擠出機可以獨立的控制溫度，這樣有利于實時監(jiān)測溫度的變化，及時調(diào)整溫度，使其波動范圍更??；可以獨立的驅(qū)動步進(jìn)電機，可以針對擠出機所需力矩大、低速的特性，進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到更好的打印效果。

附圖說明

圖1為擠出機的主視圖。

圖2為擠出機的左視圖。

圖3為兩進(jìn)兩出的擠出機的仰視圖。

圖4為兩進(jìn)一出的擠出機的仰視圖。

圖5為兩進(jìn)兩出的擠出機的豎直方向的剖視圖。

圖6為兩進(jìn)一出的擠出機的豎直方向的剖視圖。

圖7為擠出機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的左視圖。

圖8為擠出機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的右視圖。

圖9為加熱模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為兩進(jìn)一出的加熱模塊的組裝圖。

圖11為送料模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為檢測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型的實質(zhì)性特點作進(jìn)一步的說明。

見附圖1至附圖12，本實用新型公開的是一種具有獨立控制功能的獨立且可檢測耗材直徑差異，進(jìn)而實現(xiàn)補償?shù)?D打印智能擠出機，主要包括外殼1、位于外殼1下方的底座2 以及置于在外殼1的殼內(nèi)的送料模塊3、加熱模塊4、調(diào)平模塊5、風(fēng)扇6、控制板7、檢測模塊8。

外殼1的頂部設(shè)有至少一個進(jìn)料口11，底座2的底部設(shè)有至少一個出料口，加熱模塊 4和檢測模塊8安裝在同一豎直線上，其中，檢測模塊8位于進(jìn)料口11處，而加熱模塊4位于出料口處。擠出機工作時，打印材料從頂部的進(jìn)料口11貫穿殼內(nèi)的檢測模塊8和加熱模塊 4，從底部的出料口擠出。此外，送料模塊3用于輸送打印材料，調(diào)平模塊5用于輔助調(diào)平打印平臺和平臺的自動調(diào)平(平臺的傾斜補償)，風(fēng)扇6用于扇熱。

本實施例設(shè)置兩個送料模塊3，位于殼內(nèi)的右側(cè)，在豎直方向上鏡像排列。送料模塊3 包括步進(jìn)電機31、送料輪32、壓料輪33以及壓緊彈簧34，步進(jìn)電機31作為動力源，步進(jìn)電機31的輸出軸上安裝送料輪32。壓料輪33設(shè)置在送料輪32的一側(cè)，壓緊彈簧34設(shè)置在送料輪32的另一側(cè)。送料輪32在步進(jìn)電機31的帶動下，將打印材料從進(jìn)料口11輸送經(jīng)過檢測模塊8，進(jìn)而輸送到壓料輪33下方，打印材料經(jīng)過壓料輪33擠壓后送入加熱模塊4。

加熱模塊4可拆卸式安裝在殼內(nèi)，根據(jù)不同的需求，更換不同的加熱模塊4，可分別組成兩進(jìn)兩出或兩進(jìn)一出的擠出機。加熱模塊4由噴嘴41、加熱器42、散熱器43以及喉管 44組成，喉管44與檢測模塊8連接連接，打印材料從進(jìn)料口11進(jìn)入，經(jīng)檢測模塊8對打印材料的直徑進(jìn)行檢測后進(jìn)入喉管44，最后由噴嘴41噴出，噴嘴41從出料口延伸至外殼1的外部，噴嘴41的下方即為打印平臺，打印材料從噴嘴41噴出，落入打印平臺上完成3D打印。加熱器42設(shè)置在噴嘴41與喉管44之間，用于加熱輸送到噴嘴41之前的打印材料，使得打印材料逐漸變軟、融化成流體。散熱器43設(shè)置在加熱器42與喉管44之間，加熱器42 套裝在喉管44的外圍。上述兩進(jìn)兩出的擠出機是由兩個加熱模塊4組成的，而兩進(jìn)一出的擠出機是有兩根喉管44、分別套裝在兩根喉管44上的散熱器43及一個加熱器42、一個噴嘴 41組成，喉管44與噴嘴41連接的一端設(shè)置一根三通管，將兩根喉管44與該噴嘴41連接，形成兩進(jìn)一出的擠出機。

加熱器42中安裝有加熱管421、測溫元件422，加熱管421用于產(chǎn)生熱量，以加熱打印材料，而測溫元件422用于檢測加熱管421對打印材料加熱的溫度。測溫元件422與控制板7連接，測溫元件422檢測到的溫度及時反饋到控制板7上，控制板7將加熱溫度與預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行比對，并控制加熱管421加熱的溫度維持在預(yù)設(shè)溫度左右。

檢測模塊8用于檢測進(jìn)料口11所進(jìn)的打印材料的直徑的變化，每個進(jìn)料口11處設(shè)置一個檢測模塊8，通過監(jiān)測打印材料直徑的變化，計算出送料的容量，然后進(jìn)行補償，以便更加精確的控制進(jìn)料量，提高打印質(zhì)量。檢測模塊8包括用于運輸打印材料的輸送管81、設(shè)置在輸送管81的管壁上的發(fā)光元件82和接收元件83，發(fā)光元件82和接收元件83均鑲嵌在輸送管81的外圓上，且位于相對的位置上，其中，接收元件83與控制板7連接。檢測模塊 8的檢測原理：當(dāng)輸送管81內(nèi)有打印材料進(jìn)入時，發(fā)光元件82發(fā)出光波，光波遇到打印材料障礙時，發(fā)生衍射，而位于對面的接收元件83接收到發(fā)生衍射的光波后，將這些光波發(fā)送到控制板7，由控制板7分析該光波并計算出打印材料的直徑，進(jìn)而通過控制板7控制進(jìn)料，及時調(diào)整進(jìn)料量，避免進(jìn)料不均勻影響打印精度。

調(diào)平模塊5設(shè)置在底座2上，位于加熱模塊4的一側(cè)。調(diào)平模塊5上設(shè)置調(diào)平桿，該調(diào)平桿從底座2的內(nèi)部延伸至底座2的外部，面向打印平臺的位置。調(diào)平模塊5與控制板7 連接，通過控制板7控制調(diào)平打印平臺。本實施例中的調(diào)平模塊5即可以用于輔助調(diào)平打印平臺，也可以用于平臺的自動調(diào)平(平臺傾斜補償)。

風(fēng)扇6設(shè)置底座2的底部，位于加熱模塊4的噴嘴41的后方，用于驅(qū)散底座2的溫度，避免溫度過高影響擠出機的壽命?？刂瓢?用于控制擠出機內(nèi)的加熱模塊4、檢測模塊8、調(diào)平模塊5工作。控制板7為集成控制板7，與擠出機的主控板分離，該控制板7包括獨立的 CPU、電機驅(qū)動模塊、溫度測量模塊以及打印材料直徑檢測模塊，電機驅(qū)動模塊、溫度測量模塊以及打印材料直徑檢測模塊均與CPU連接，而電機驅(qū)動模塊與步進(jìn)電機31連接，驅(qū)動步進(jìn)電機31工作；溫度測量模塊與測溫元件422連接，控制測溫元件422工作；打印材料直徑檢測模塊與接收元件83連接，接收檢測數(shù)據(jù)。

本實施例的擠出機的外殼1與底座2呈一體結(jié)構(gòu)，與外部主機主控板連接方便。擠出機內(nèi)部設(shè)置與外部主機主控板相互獨立的控制板7，使得本擠出機可以獨立的控制溫度，這樣有利于實時監(jiān)測溫度的變化，及時調(diào)整溫度，使其波動范圍更小；可以獨立的驅(qū)動步進(jìn)電機31，可以針對擠出機所需力矩大、低速的特性，進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到更好的打印效果。

本實施例擠出機的工作過程：打印材料從外殼1的進(jìn)料口11進(jìn)入殼體內(nèi)，檢測模塊8 測輸入的打印材料的直徑，并將檢測結(jié)果發(fā)送到控制板7，控制板7及時調(diào)整進(jìn)料量；然后打印材料在送料輪32和壓料輪33的擠壓下以及在步進(jìn)電機31的帶動下，進(jìn)入加熱模塊4。加熱模塊4中的加熱管421及測溫元件422，在控制板7的控制下，加熱到預(yù)設(shè)溫度。測溫元件422可以及時向控制板7反饋加熱模塊4的溫度，控制板7根據(jù)反饋的溫度對加熱管421 加熱控制，使溫度維持在預(yù)設(shè)值附近。打印材料在加熱模塊4中逐漸變軟、融化成流體。由于打印材料不斷地從進(jìn)料口11進(jìn)入，加熱模塊4中形成的流體在壓力下從噴嘴41的小孔中擠出，在平臺上堆積成打印件，完成擠出工作。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，均屬本實用新型的保護(hù)范圍。