[实用新型]一种电机直驱的单螺杆泵式3D打印头

说明书

一种电机直驱的单螺杆泵式3D打印头，包括单螺杆泵、交流伺服电机和旋转变压器三部分，由圆柱形带有螺旋槽的泵转子和圆管状泵壳组成了新型单螺杆泵，单螺杆泵与交流伺服电机集成为一体，电机转子通过传动盖带动泵转子旋转，从而控制物料供给的速度与方向，并且旋转速度和方向都是可调的，同时可以使物料倒吸，以防止在供料结束时出现物料滴漏；本装置采用电机直驱技术，缩小了体积，减少了功率损失，物料在输送进程中被单螺杆泵搅动，能实现不同状态物体相混输，通过对交流伺服电机的控制实现喷出压力和流量的精确控制，具有脉动小和输送平稳，便于调整与维护等优点。

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，涉及一种电机直驱的单螺杆泵式3D打印头，用来实现喷涂式3D打印中对粘稠状物料的均匀连续供给及控制。

背景技术

在增材制造技术中，3D打印技术已是满足人类与社会需求的一项关键技术，3D打印技术的种类繁多，其中喷涂式3D打印应用广泛，但是存在的问题也极其明显，如材料的限定，打印喷头容易堵塞，加工精度的问题等，这也就说明3D打印喷头的关键性，3D打印喷头的设计直接影响着打印出的物件的精度问题，现在的螺杆3D打印喷头虽能提高打印速度，但是对打印的精度，结构大小以及材料的限制等一直是当前的一个重要的问题，直接影响着送料过程的均匀性和连续性。

为了解决现有技术的不足，特提出一种电机直驱的单螺杆泵式3D打印头，用来实现喷涂式3D打印技术在供料时能适应对多种不同状态的物料同时输送，且可以实现反向倒吸，并且具有结构紧凑，打印精度高等特点。

发明内容

本实用新型提供一种电机直驱的单螺杆泵式3D打印头，用来实现喷涂式3D打印的粘稠状物料的精准供给及控制。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种电机直驱的单螺杆泵式3D打印头，包括单螺杆泵、交流伺服电机和旋转变压器三部分；单螺杆泵外套一对轴承安装在交流伺服电机的电机转子内部；旋转变压器布置在交流伺服电机一侧；

所述的单螺杆泵包括泵转子3、泵壳4、物料入口12、物料出口1以及喷头2；单螺杆泵的泵转子3是中间具有等距螺旋槽的圆柱体形状，而两端各有一个相互贯通的轴向中心孔和径向孔；泵转子3一端的轴向中心孔与径向孔与物料入口12相通，另一端的轴向中心孔和径向孔与物料出口1相通，物料出口1连接有喷头2；单螺杆泵的泵转子3的螺旋槽与泵壳4的内圆柱孔面之间形成了多个密封腔；泵壳4为圆管状，泵壳4的内圆柱孔与泵转子3的外圆柱面之间具有狭小的缝隙；泵壳4与左端盖19固定连接，泵壳4的两端通过轴承支承在电机转子5的中心内孔中；泵壳4一侧与传动盖15固定连接，并装有密封圈14；电机转子5一端与传动盖15固定连接，传动盖15与泵转子3通过花键连接，并设置有密封圈14；电机侧盖8和左端盖19的外缘部分固定连接着电机壳7，二者的中心孔处通过轴承连接在泵转子3的两端，二者的外侧装有外轴承盖9。

所述的交流伺服电机包括电机转子5、电机定子6、电机壳7、电机侧盖8、永磁体17、线圈18；电机转子5与电机定子同轴装配；电机定子包括定子铁芯6、永磁体17和线圈18，交流伺服电机的定子铁芯6圆周等间距布置有轴向通槽，永磁体17和线圈18间隔分布在定子铁芯6的槽中；电机壳7外侧布有散热翅，电机壳7的内部为圆柱孔结构，电机定子固定在电机壳7的内孔中。

所述的旋转变压器安装在一个外轴承盖9的外侧，旋转变压器分为旋变定子10和旋变转子11两部分；旋变转子11与泵转子3固定连接，旋变定子10固定安装在外轴承盖9的外侧凹槽中，旋变定子10与旋变转子11同轴，并端面平齐安装在端盖13中。