自动检测断料堵料的挤出机结构及包含它的3D打印机的制作方法

本技术涉及挤出机，尤其涉及一种自动检测断料堵料的挤出机结构及包含它的3d打印机。

背景技术：

1、传统的fdm级的3d打印机的挤出头包括：打印头(包括散热体、喉管、加热块、喷嘴等子件)、挤出机(包括挤出齿轮、步进电机等结构件)。挤出头结构分为两种，近端挤出与远端挤出，这两种主要以挤出机与打印头装配位置区分，无论哪种方式一般传统的挤出机或者打印头都无法做到在打印的时候检测耗材挤出的状态，比如打印过程中的耗材出现了堵料现象或者断料导致打印失败，从而花费大量的时间以及浪费大量的耗材。

2、耗材从进料口进入挤出机，当正常打印的时候如果耗材出现缺料或断料，而工作人员又不能及时发现以使打印机暂停工作，则会导致后续浪费大量的打印时间，降低耗材的打印效率。同样，耗材从挤出轮出来之后进入打印头，在这个过程中打印头内的耗材可能会出现碳化导致堵头，从而打印失败，但是打印机并不知道打印失败，依然在打印，没有做出预警导致时间的浪费。

3、因此，需要提供一种自动检测断料堵料的挤出机结构来解决上述问题。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种自动检测断料堵料的挤出机结构及包含它的3d打印机，自动检测挤出机打印工作过程中是否出现断料或堵料现象并及时提醒用户，减少报废率以及耗材的浪费，提高打印效率。

2、为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动检测断料堵料的挤出机结构，包括挤出输料通道、挤出机本体、自上而下依次连通的进料口、断料检测机构、出料口以及应力感应装置；所述断料检测机构包括检测部以及反馈部，所述检测部包括安装座一、左弹簧以及右弹簧，所述左弹簧与右弹簧相靠近的一端分别设置有左接触球以及右接触球，耗材挤出时经过左接触球与右接触球之间，断料时，所述左接触球与右接触球接触，反馈部能接收到导通信号。

3、所述应力感应装置包括安装在出料口的安装座三，所述安装座三表面设置有若干应变片。耗材经过堵料检测装置后进入打印头，当打印头打印出现挤出异常堵料现象时，应力感应装置出口的耗材挤出则会出现很大的阻力，挤出的阻力越大，应力感应装置表面的应变片则会产生更大的变形，变形产生时，应变片中的电阻变化信号则会传递给外部主板，进而提示用户可能出现堵料的异常现象，提醒用于检查打印设备，从而节省时间，提高打印效率。

4、进一步的，所述安装座一内位于挤出输料通道的两侧分别设置有一移动通槽，所述左弹簧与右弹簧分别位于其中一个移动通槽内。通过在挤出输料通道两侧设置移动通槽，保证耗材在挤出输料通道中正常移动进料时，不会受到安装座一的干涉，同时也能使耗材两侧受到左接触球与右接触球的挤压。所述移动通槽还能够限定左弹簧与右弹簧的移动路径。

5、进一步的，所述反馈部包括安装座二以及位于其上的pcb板，所述pcb板底部两侧分别设置有左引脚以及右引脚，所述安装座一上设置有供左引脚与右引脚插入并分别与左弹簧以及右弹簧接触的引脚插槽。当左接触球与右接触球接触时，所述pcb板、左引脚、右引脚、左弹簧以及右弹簧之间形成导通回路，pcb板得到导通反馈后，将导通信号传输给外部主板，此时外部主板则会给出相应动作，提醒用户此时出现缺料或断料的现象，并暂停打印，以使用户能够及时添加或更换新的耗材，有效提高耗材的打印效率。

6、进一步的，所述进料口、断料检测机构、出料口以及应力感应装置之间均通过挤出输料通道相连通。耗材通过挤出输料通道实现从进料口至打印头中的移送。

7、进一步的，所述挤出机本体还包括双挤出齿轮，所述双挤出齿轮包括主动挤出轮以及被动挤出轮。通过设置双挤出齿轮能够提高啮合柔性耗材的面积，增大挤出力。

8、进一步的，所述安装座三上对应的挤出输料通道处设置有出料管，所述出料管顶部两侧开设有与所述主动挤出轮、被动挤出轮的耗材出丝口相配合的弧形斜面。通过设置所述弧形斜面以确保柔性耗材无任何间隙变形，能够沿着挤出输料通道稳定传动。

9、进一步的，所述主动挤出轮一端与减速齿轮轴承连接，另一端通过拧动把手与挤出机本体侧边的安装板螺纹连接。通过所述减速齿轮进行降低速度提升扭矩的方式，在满足结构紧凑的前提下获得较大的减速比，减速比可达到82:13。

10、通过设置拧动把手使主动挤出轮旋转的同时，带动耗材向下进丝，使打印更换耗材或者堵料更换耗材时，较为方便的操作，一次换料成功率较高，有效提高了换料的效率，且该种手拧的方式也能够辅助双挤出齿轮驱动耗材进料、退料。

11、进一步的，所述安装座三的下表面通过打印头安装座与打印头相连接。

12、进一步的，两个所述安装板之间通过连接轴连接有一安装臂，所述被动挤出轮可转动的设置在安装臂上，所述安装臂顶部螺纹连接有手轮，且所述手轮与安装臂侧壁之间套设有一连接弹簧。

13、一种3d打印机，包括前述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构。

14、本实用新型的有益效果：

15、1、本实用新型中挤出机本体、断料检测机构以及应力感应装置相互配合，当耗材断料或缺料时，左弹簧以及右弹簧上设置的左接触球与右接触球能够相接触，从而使检测部与反馈部形成导通回路，将断料或缺料的信号传递给外部主板，实现断料或缺料的及时提醒；当耗材在应力感应装置口堵料时，应变片上的电阻会发生变化，从而信号传递给外部主板，以提醒用户发生堵料现象；能够自动检测挤出机打印工作过程中是否出现断料、缺料或堵料现象并及时提醒用户，减少报废率以及耗材的浪费，提高打印效率。

16、2、本实用新型设置了减速齿轮，有效增加主动挤出轮的转动力矩，提高挤出力，使耗材的移动更顺畅。

17、3、本实用新型结构轻巧紧凑，拆装方便，通用性高，且驱动主动挤出轮的电机质量轻，能够提高近程打印的精度。

技术特征：

1.一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：包括挤出输料通道、挤出机本体、自上而下依次连通的进料口、断料检测机构、出料口以及应力感应装置；所述断料检测机构包括检测部以及反馈部，所述检测部包括安装座一、左弹簧以及右弹簧，所述左弹簧与右弹簧相靠近的一端分别设置有左接触球以及右接触球，耗材挤出时经过左接触球与右接触球之间，断料时，所述左接触球与右接触球接触，反馈部能接收到导通信号。

2.根据权利要求1所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述应力感应装置包括安装在出料口的安装座三，所述安装座三表面设置有若干应变片。

3.根据权利要求1所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述安装座一内位于挤出输料通道的两侧分别设置有一移动通槽，所述左弹簧与右弹簧分别位于其中一个移动通槽内。

4.根据权利要求1所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述反馈部包括安装座二以及位于其上的pcb板，所述pcb板底部两侧分别设置有左引脚以及右引脚，所述安装座一上设置有供左引脚与右引脚插入并分别与左弹簧以及右弹簧接触的引脚插槽。

5.根据权利要求1所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述进料口、断料检测机构、出料口以及应力感应装置之间均通过挤出输料通道相连通。

6.根据权利要求2所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述挤出机本体还包括双挤出齿轮，所述双挤出齿轮包括主动挤出轮以及被动挤出轮。

7.根据权利要求6所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述安装座三上对应的挤出输料通道处设置有出料管，所述出料管顶部两侧开设有与所述主动挤出轮、被动挤出轮的耗材出丝口相配合的弧形斜面。

8.根据权利要求6所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述主动挤出轮一端与减速齿轮轴承连接，另一端通过拧动把手与挤出机本体侧边的安装板螺纹连接。

9.根据权利要求2所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于：所述安装座三的下表面通过打印头安装座与打印头相连接。

10.根据权利要求8所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构，其特征在于，两个所述安装板之间通过连接轴连接有一安装臂，所述被动挤出轮可转动的设置在安装臂上，所述安装臂顶部螺纹连接有手轮，且所述手轮与安装臂侧壁之间套设有一连接弹簧。

11.一种3d打印机，其特征在于，包括权利要求1-10中任一所述的一种自动检测断料堵料的挤出机结构。

技术总结本技术公开了一种自动检测断料堵料的挤出机结构及包含它的3D打印机。自动检测断料堵料的挤出机结构包括挤出输料通道、挤出机本体、进料口、断料检测机构、出料口以及应力感应装置；断料检测机构包括检测部以及反馈部，所述检测部包括安装座一、左弹簧以及右弹簧，左弹簧与右弹簧相靠近的一端分别设置有左接触球以及右接触球，耗材挤出时经过左接触球与右接触球之间，断料时，左接触球与右接触球接触，反馈部能接收到导通信号，应力感应装置包括安装在出料口的安装座三，所述安装座三表面设置有若干应变片。本技术自动检测挤出机打印工作过程中是否出现断料或堵料现象并及时提醒用户，减少报废率以及耗材的浪费，提高打印效率。技术研发人员：马良,徐青山,郑文斌,吴进,万东东受保护的技术使用者：江苏锐力斯三维科技有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/15