[发明专利]熔融挤出装置、3D打印机、3D打印机控制方法及应用

权利要求书

1.一种熔融挤出装置，用于3D打印机的原料熔融挤出，其特征在于，该熔融挤出装置(2)包括螺杆组件(2A)、与螺杆组件(2A)连接的喷头组件(2B)，所述螺杆组件(2A)包括壳体和设置在壳体内的至少两个螺杆(2C)，相邻螺杆(2C)的螺纹相互啮合，通过螺杆(2C)的同向转动将原料混合均匀并熔融，通过喷头组件(2B)将熔融原料挤出。

2.如权利要求1所述的熔融挤出装置，其特征在于，所述螺杆(2C)为等径渐变式螺杆，按照从原料进入至离开壳体的方向，螺杆(2C)螺槽深度逐渐减小；所述螺杆组件(2A)还包括设置在壳体外壁上的加热组件和面向所述加热组件设置的冷却组件。

3.如权利要求2所述的熔融挤出装置，其特征在于，所述螺杆(2C)包括进料段、压缩段和计量段，所述加热组件包括3个加热圈(212，214，215)，该3个加热圈(212，214，215)设置在分别与进料段、压缩段和计量段相对应的壳体外壁上，在该3个加热圈(212，214，215)之间设置散热片(213)；所述冷却组件包括面向所述3个加热圈设置的三个冷却风扇(219)。

4.如权利要求1所述的熔融挤出装置，其特征在于，所述螺杆组件(2A)还包括用于带动该至少两个螺杆(2C)同向同相位转动的动力组件；所述动力组件包括输入电机(21)、与该输入电机连接的传动轴(237)、设置在传动轴(237)上的主动齿轮和固定在螺杆(2C)上的传动齿轮，所述主动齿轮与传动齿轮啮合。

5.一种3D打印机，其特征在于，包括进料混料装置(1)、如权利要求1-4任一项所述的熔融挤出装置(2)、热床装置(3)、运动装置(4)和用于支撑固定以上装置的机架(6)；

其中，所述进料混料装置(1)与熔融挤出装置(2)连接，该进料混料装置(1)能够为所述熔融挤出装置(2)提供混合的至少两种原料；所述热床装置(3)设置在喷头组件(2B)下方，所述运动装置(4)用于带动热床装置(3)在X轴、Y轴和Z轴方向上移动。

6.如权利要求5所述的打印机，其特征在于，所述进料混料装置(1)包括至少两个进料组件(1A)和与该至少两个进料组件(1A)连通的混料组件(1B)；

所述进料组件(1A)包括原料桶(111)、设置在原料桶(111)底部的转动拨盘(12)、与转动拨盘(12)连接的步进电机(16)；所述转动拨盘(12)外圈为齿梳结构，所述原料桶(111)底部与齿梳结构相对应的位置开有进料孔，该进料孔与所述混料组件(1B)连通；所述原料桶(111)内有设置在进料孔上方的半圆倾斜面(117)，通过步进电机(16)控制转动拨盘(12)的转动，以此控制原料桶(111)中原料进入混料组件(1B)的量；

所述混料组件(1B)包括混料漏斗(17)和与该混料漏斗(17)连接的出料螺杆(19)；该出料螺杆(19)用于将进入混料漏斗(17)的原料混合后通入熔融挤出装置(2)。

7.如权利要求6所述的打印机，其特征在于，所述进料组件(1A)还包括设置在所述原料桶(111)底部的重量传感器(116)和设置在混料漏斗(17)出口处的激光对射传感器(18)；在所述原料桶(111)的侧壁上安装有透明窗(118)。

8.如权利要求5所述的打印机，其特征在于，所述运动装置(4)包括X轴运动结构、Y轴运动结构和Z轴运动结构；所述热床装置(3)与所述Y轴运动结构固定连接，所述X轴运动结构和Y轴运动结构用于驱动热床装置(3)做水平运动，所述Z轴运动结构用于驱动热床装置(3)做上下运动；

所述打印机还包括设置在热床装置(3)上的CCD相机(5)和激光调平传感器(34)。