一种3D打印线材用出线盒

技术领域

本发明属于3D打印应用技术领域，特别涉及一种3D打印线材用出线盒。

背景技术

3D打印机是一种基于专业计算机文件创建真实物理对象的机器，其创建方式是增材创建，因而该过程被称为“加法制造”。其基本步骤为：使用计算机构建3D模型，再将3D模型进行切片，将3D模型分为成百上千个薄层，最后使用3D打印机逐层打印出来，直至叠加形成实体。

目前在市面上主流的2D打印耗材主要有PLA线材、光敏树脂复合材料和金属粉末等。其中又以PLA线材因其成本低，技术成熟，而被使用的最为广泛。PLA线材在使用时，需要先将线材卷桶固定在3D打印机的出线盒内，并将线材一端连接在熔融喷头内，然后通过线材卷桶的旋转实现自动不间断供料。

传统的3D打印出线盒供料过程中，需要工作人员时刻观察线材的剩余量，并随时手动停止供料工作，当一卷线材即将使用完毕时，无法做到自动停止供料，不仅影响打印工作，同时也提高了人员劳动强度。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种3D打印线材用出线盒，所述出线盒包括第一壳体、第一升降组件、电路控制组件、第二升降组件和线桶固定组件；所述线桶固定组件安装在所述第一壳体内；所述第一升降组件和第二升降组件对称设置在所述第一壳体的两侧内壁上，所述线桶固定组件两端分别安装在所述第一升降组件和第二升降组件的滑动部上；所述第一壳体底部开设有出线口；

所述电路控制组件包括第二壳体、第二滑杆、第二弹簧、微动开关和开关压板；所述第二壳体固定安装在所述第一壳体内，且位于所述第一升降组件上方；所述第二滑杆安装在所述第二壳体的底部内壁上，所述第二弹簧套装在所述第二滑杆上；所述第二滑杆上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块贴合在所述第二弹簧顶部，且所述第二滑块与所述第一升降组件的滑动部固定连接；所述微动开关位于所述第二滑块一侧，所述微动开关远离第二滑杆的一侧内壁上开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有第三滑块；所述第三滑块上安装有开关压板，所述开关压板位于所述微动开关的控制压片正上方；且所述开关压板靠近第二滑块的一侧开设有垂直通孔；所述第二滑块靠近开关压板的一端安装有抵杆，所述抵杆可活动贯穿至所述垂直通孔内；所述微动开关通过电线与所述线桶固定组件的动力输出部电性连接。

进一步的，所述第一升降组件包括第一滑杆、第一弹簧、两组第一滑杆安装块和两组第一连杆；

两组所述第一滑杆安装块固定安装在所述第一壳体的一侧内壁上；所述第一滑杆上下两端分别与两组所述第一滑杆安装块固定连接，所述第一弹簧套装在所述第一滑杆上；所述第一滑杆上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块贴合在所述第一弹簧顶部；两组所述第一连杆安装在所述第一滑块顶部，且两组所述第一连杆贯穿至所述第二壳体内，且固定安装在所述第二滑块上。

进一步的，所述第二升降组件包括第三滑杆、第三弹簧、两组第二滑杆安装块和两组第二连杆；

两组所述第二滑杆安装块固定安装在所述第一壳体远离第一滑杆安装块的一侧内壁上；所述第三滑杆上下两端分别固定连接在两组所述第二滑杆安装块上；所述第三弹簧套装在所述第三滑杆上，所述第三滑杆上滑动连接有第四滑块，所述第四滑块贴合在所述第三弹簧顶部；两组所述第二连杆底端固定安装在所述第四滑块顶部。

进一步的，两组所述第二连杆顶端可活动贯穿至顶部一组所述第二滑杆安装块上方，且两组所述第二连杆顶端安装有开关拨动杆；

所述第四滑块与所述第一滑块处在同一水平面上。

进一步的，所述线桶固定组件包括伺服电机、第一转杆、传动机构、传动杆和线桶限位机构；

所述伺服电机固定安装在所述第一滑块上，且所述伺服电机通过电线与所述微动开关电性连接；所述第一转杆通过联轴器与所述伺服电机的输出端传动连接，所述第一转杆另一端铰接有第三转杆；所述传动机构安装在所述第三转杆上；所述第三转杆远离第一转杆的一端固定安装有线桶固定杆，所述线桶限位机构安装在所述线桶固定杆内，且所述线桶限位机构通过传动杆与所述传动机构的旋转部传动连接。

进一步的，所述线桶固定组件还包括第二转杆、螺纹安装杆和外螺纹杆；

所述第二转杆一端通过轴承座转动连接在所述第四滑块上，所述第二转杆另一端开设有一组内螺纹孔；所述螺纹安装杆一端与所述线桶固定杆固定连接，且另一端开设有一组内螺纹孔；所述外螺纹杆两端分别螺纹连接在两组所述内螺纹孔中。

进一步的，所述传动机构包括操控手柄、锥齿轮和斜齿轮；

所述操控手柄通过轴承座与所述第三转杆的一侧壁转动连接；所述操控手柄一端位于所述第三转杆外部，所述操控手柄另一端位于第三转杆内，且与所述锥齿轮固定连接；所述斜齿轮位于所述第三转杆内，且所述斜齿轮啮合连接在所述锥齿轮上；所述传动杆固定安装在所述斜齿轮的中心点上。

进一步的，所述线桶限位机构包括从动齿轮、两组齿条、两组第四滑杆、两组顶杆安装板和两组顶杆；

所述传动杆另一端贯穿至所述线桶固定杆内，且固定安装在所述从动齿轮的中心点上；两组所述齿条分别啮合连接在所述从动齿轮两端；两组所述顶杆一端分别贯穿至所述线桶固定杆的上下两侧，且分别固定安装有一组弧形固定板；两组所述顶杆另一端分别安装有一组顶杆安装板，两组所述顶杆安装板分别安装在两组所述齿条上。

进一步的，所述第一壳体内壁上安装有暖风机；且所述第一壳体顶部内壁上安装有换气扇；

所述第一壳体的一侧外壁上安装有温湿度检测表，所述温湿度检测表的探头位于所述第一壳体内；且所述温湿度检测表通过电线分别与所述暖风机和换气扇电性连接。

进一步的，所述第一壳体的一侧外壁上安装有蜂鸣器，且所述第一壳体靠近开关拨动杆的一侧内壁上安装有蜂鸣器开关拨片，所述开关拨动杆可与所述蜂鸣器开关拨片活动贴合；

所述蜂鸣器通过电线与所述蜂鸣器开关拨片电性连接。

本发明的有益效果是：

1、在线材使用过程中，线材卷桶的重量会逐渐减轻，使得第一滑块也逐渐上升，并带动第二滑块逐渐上升；然后通过第二滑块的上升带动开关压板也上升，并最终失去对微动开关控制压片的压制作用，使得控制压片弹起，并使得控制伺服电机开关的电路处在断路状态。让线材卷桶无法继续旋转，进而停止供料，实现了自动停止供料的目的；再利用两组第二连杆推动开关拨动杆上升，并拨动开启蜂鸣器开关拨片，在自动停止供料的同时，使得蜂鸣器工作并发出警报声。

2、通过旋转操控手柄使得锥齿轮带动斜齿轮转动，从而让从动齿轮可以带动两组齿条带动两组顶杆，从上下两个方向将两组弧形固定板顶起，并使其卡接在线材卷桶中心圈的内壁上，实现对线材卷桶的固定作用，使得出线盒可以根据不同规格尺寸线材卷桶中心圈的内直径，任意调整两组弧形固定板的距离，从而对不同规格尺寸的线材卷桶都能起到固定作用，提高了出线盒的兼容性。

3、在安装线材卷桶时，首先转动外螺纹杆，使外螺纹杆脱离第二转杆并进入螺纹安装杆内，再利用第一转杆和第三转杆之间的铰接关系，完成对螺纹安装杆和第二转杆之间的分离工作，然后直接将线材卷桶从螺纹安装杆一端套装在线筒固定杆上即可，线材卷桶拆装快捷省时，提高了工作效率。

4、首先通过温湿度检测表对第一壳体内的温度和湿度进行实时检测，当温度或湿度脱离正常值时，就会通过温湿度检测表内的信号发送模块给暖风机或换气扇发送信号并使其开始工作，实现了对线材卷桶工作环境的自动控制，对线材起到了保护作用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的出线盒的结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的出线盒的剖视示意图；

图3示出了根据本发明实施例的第一升降组件的结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例的电路控制组件的结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例的安装线材卷桶后出线盒的剖视示意图；

图6示出了根据本发明实施例的第二升降组件的结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例的线桶固定组件的剖视示意图；

图8示出了根据本发明实施例的线桶固定杆的左视剖视示意图。

图中：1、第一壳体；2、第一升降组件；201、第一滑杆安装块；202、第一滑杆；203、第一弹簧；204、第一滑块；205、第一连杆；3、电路控制组件；301、第二壳体；302、第二滑杆；303、第二弹簧；304、第二滑块；305、抵杆；306、微动开关；307、滑槽；308、第三滑块；309、开关压板；4、第二升降组件；401、第二滑杆安装块；402、第三滑杆；403、第三弹簧；404、第四滑块；405、第二连杆；406、开关拨动杆；5、线桶固定组件；501、伺服电机；502、第一转杆；503、第二转杆；504、螺纹安装杆；505、外螺纹杆；506、第三转杆；507、传动机构；5071、操控手柄；5072、锥齿轮；5073、斜齿轮；508、线桶固定杆；509、线桶限位机构；5091、从动齿轮；5092、齿条；5093、第四滑杆；5094、第五滑块；5095、顶杆安装板；5096、顶杆；510、传动杆；511、弧形固定板；512、橡胶垫；6、出线口；7、暖风机；8、换气扇；9、温湿度检测表；10、蜂鸣器；11、蜂鸣器开关拨片；12、密封仓门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种3D打印线材用出线盒。所述出线盒包括第一壳体1、第一升降组件2、电路控制组件3、第二升降组件4和线桶固定组件5。示例性的，如图1和图2所示，所述线桶固定组件5安装在所述第一壳体1内。线桶固定组件5用于固定3D打印线材卷桶。

所述第一升降组件2和第二升降组件4对称设置在所述第一壳体1的两侧内壁上，所述线桶固定组件5两端分别安装在所述第一升降组件2和第二升降组件4的滑动部上。第一升降组件2和第二升降组件4用于从左右两侧带动线材卷桶升降。

所述电路控制组件3位于所述第一升降组件2上方，所述第一升降组件2的传动部可活动贯穿至所述电路控制组件3的壳体内。所述电路控制组件3的电源部通过电线与所述线桶固定组件5的动力输出部电性连接。电路控制组件3用于控制线桶固定组件5动力输出部的工作状态。

所述第一壳体1底部开设有出线口6，所述出线口6位于所述线桶固定组件5的正下方。

所述第一壳体1内壁上安装有暖风机7。且所述第一壳体1顶部内壁上安装有换气扇8。通过暖风机7和换气扇8可调整第一壳体1内的温度和湿度。

所述第一壳体1的一侧外壁上安装有温湿度检测表9，所述温湿度检测表9的探头位于所述第一壳体1内。温湿度检测表9用于实时监测第一壳体1内的温度和湿度。

所述第一壳体1的一侧外壁上安装有蜂鸣器10，且所述第一壳体1靠近第二升降组件4的一侧内壁上安装有蜂鸣器开关拨片11，所述蜂鸣器10通过电线与所述蜂鸣器开关拨片11电性连接。蜂鸣器10用于发出警报声，蜂鸣器开关拨片11用于控制蜂鸣器10的工作状态。

所述第一壳体1一侧外壁上设置有密封仓门12。通过打开密封仓门12可方便拆装线材卷桶。

所述第一升降组件2包括第一滑杆202、第一弹簧203、两组第一滑杆安装块201和两组第一连杆205。示例性的，如图3所示，两组所述第一滑杆安装块201固定安装在所述第一壳体1的一侧内壁上。所述第一滑杆202上下两端分别与两组所述第一滑杆安装块201固定连接，所述第一弹簧203套装在所述第一滑杆202上。所述第一滑杆202上滑动连接有第一滑块204，所述第一滑块204贴合在所述第一弹簧203顶部。两组所述第一连杆205安装在所述第一滑块204顶部，且两组所述第一连杆205可活动贯穿至所述电路控制组件3的壳体内。

首先将线材卷桶固定在线桶固定组件5上，由于线材卷桶自身的重量，导致线桶固定组件5整体下降，从而使得第一滑块204向下挤压第一弹簧203。而随着原料线材的使用，线材卷桶的重量也会逐渐减轻，让第一滑块204对第一弹簧203的压力也逐渐降低，使得第一滑块204可以带动线桶固定组件5逐渐上升。于此同时，两组第一连杆205逐渐贯穿进电路控制组件3内，当贯穿一定长度时，就会使电路闭合，实现自动停止供料的目的。

所述电路控制组件3包括第二壳体301、第二滑杆302、第二弹簧303、微动开关306和开关压板309。示例性的，如图4所示，所述第二壳体301固定安装在所述第一壳体1内，且位于所述第一滑杆202上方。所述第二滑杆302安装在所述第二壳体301的底部内壁上，所述第二弹簧303套装在所述第二滑杆302上。所述第二滑杆302上滑动连接有第二滑块304，所述第二滑块304贴合在所述第二弹簧顶部。两组所述第一连杆205固定连接在所述第二滑块304底部，且两组所述第一连杆205对称设置在所述第二滑杆302两侧。所述微动开关306位于所述第二滑块304一侧，且所述微动开关306的控制压片位于所述微动开关306顶部。所述微动开关306远离第二滑杆302的一侧内壁上开设有滑槽307，所述滑槽307内滑动连接有第三滑块308。所述第三滑块308上安装有开关压板309，所述开关压板309位于所述微动开关306的控制压片正上方；且所述开关压板309靠近第二滑块304的一侧开设有垂直通孔。所述第二滑块304靠近开关压板309的一端安装有抵杆305，所述抵杆305可活动贯穿至所述垂直通孔内。

示例性的，如图5所示，在两组第一连杆205逐渐上升的过程中，会带动第二滑块304逐渐上升，并且利用第二弹簧303的反弹力，使得第二滑块304的上升更加平稳。并且随着第二滑块304上升到一定高度，抵杆305可以贯穿至垂直通孔内，使得第二滑块304可以带动开关压板309一同上升。当开关压板309上升到一定高度时，就会失去对微动开关306控制压片的压制作用。使得控制压片弹起，并使得对线桶固定组件5动力输出部的电路处在断路状态。让线材卷桶无法继续旋转，进而停止供料，实现了自动停止供料的目的。

所述第二升降组件4包括第三滑杆402、第三弹簧403、两组第二滑杆安装块401和两组第二连杆405。示例性的，如图6所示，两组所述第二滑杆安装块401固定安装在所述第一壳体1远离第一滑杆安装块201的一侧内壁上。所述第三滑杆402上下两端分别固定连接在两组所述第二滑杆安装块401上。所述第三弹簧403套装在所述第三滑杆402上，所述第三滑杆402上滑动连接有第四滑块404，所述第四滑块404贴合在所述第三弹簧403顶部。两组所述第二连杆405底端固定安装在所述第四滑块404顶部，两组所述第二连杆405顶端可活动贯穿至顶部一组所述第二滑杆安装块401上方，且两组所述第二连杆405顶端安装有开关拨动杆406，所述开关拨动杆406可与所述蜂鸣器开关拨片11活动贴合。所述第四滑块404与所述第一滑块204处在同一水平面上。

将线材卷桶固定在线桶固定组件5上以后，由于线材卷桶自身的重量，导致线桶固定组件5整体下降，从而使得第四滑块404向下挤压第三弹簧403。而随着原料线材的使用，线材卷桶的重量也会逐渐减轻，让第四滑块404对第三弹簧403的压力也逐渐降低，使得第四滑块404可以带动线桶固定组件5逐渐上升。而在第四滑块404逐渐上升的同时，两组第二连杆405也会推动开关拨动杆406逐渐上升。最终与蜂鸣器开关拨片11贴合，并拨动开启蜂鸣器开关拨片11，使得蜂鸣器10工作发出警报声。

所述线桶固定组件5包括伺服电机501、第一转杆502、传动机构507、传动杆510和线桶限位机构509。示例性的，如图7所示，所述伺服电机501固定安装在所述第一滑块204上，且所述伺服电机501通过电线与所述微动开关306电性连接。所述第一转杆502通过联轴器与所述伺服电机501的输出端传动连接，所述第一转杆502另一端铰接有第三转杆506。所述传动机构507安装在所述第三转杆506上。所述第三转杆506远离第一转杆502的一端固定安装有线桶固定杆508，所述线桶限位机构509安装在所述线桶固定杆508内，且所述线桶限位机构509通过传动杆510与所述传动机构507的旋转部传动连接。

所述线桶固定组件5还包括第二转杆503、螺纹安装杆504和外螺纹杆505。所述第二转杆503一端通过轴承座转动连接在所述第四滑块404上，所述第二转杆503另一端开设有一组内螺纹孔。所述螺纹安装杆504一端与所述线桶固定杆508固定连接，且另一端开设有一组内螺纹孔。所述外螺纹杆505两端分别螺纹连接在两组所述内螺纹孔中。

所述传动机构507包括操控手柄5071、锥齿轮5072和斜齿轮5073。所述操控手柄5071通过轴承座与所述第三转杆506的一侧壁转动连接。所述操控手柄5071一端位于所述第三转杆506外部，所述操控手柄5071另一端位于第三转杆506内，且与所述锥齿轮5072固定连接。所述斜齿轮5073位于所述第三转杆506内，且所述斜齿轮5073啮合连接在所述锥齿轮5072上。所述传动杆510固定安装在所述斜齿轮5073的中心点上。

所述线桶限位机构509包括从动齿轮5091、两组齿条5092、两组第四滑杆5093、两组顶杆安装板5095和两组顶杆5096。示例性的，如图8所示，所述传动杆510另一端贯穿至所述线桶固定杆508内，且固定安装在所述从动齿轮5091的中心点上。两组所述齿条5092分别啮合连接在所述从动齿轮5091两端。两组所述顶杆5096一端分别贯穿至所述线桶固定杆508的上下两侧，且分别固定安装有一组弧形固定板511。两组所述顶杆5096另一端分别安装有一组顶杆安装板5095，两组所述顶杆安装板5095分别安装在两组所述齿条5092上。两组所述第四滑杆5093对称设置在所述线桶固定杆508的中轴线两侧，且两组所述第四滑杆5093上均滑动连接有一组第五滑块5094，两组所述第五滑块5094另一端分别安装在两组所述齿条5092上。

在安装线材卷桶时，首先转动外螺纹杆505，使外螺纹杆505脱离第二转杆503，并以此完成对螺纹安装杆504和第二转杆503之间的分离工作。然后将线材卷桶从螺纹安装杆504一端套入，并最终套装到线桶固定杆508上。然后转动操控手柄5071，使得锥齿轮5072也同时，并利用锥齿轮5072和斜齿轮5073之间的啮合连接关系，也带动斜齿轮5073旋转。并利用传动杆510带动从动齿轮5091旋转，然后通过两组齿条5092和从动齿轮5091之间的啮合连接关系，使两组齿条5092可以带动两组顶杆安装板5095和两组顶杆5096分别向上下两个方向移动，并推动两组弧形固定板511可以卡接在线材卷桶的中心圈上下两端内壁上，实现对线材卷桶的固定功能。并且利用两组橡胶垫512加大了线材卷桶和弧形固定板511之间的摩擦力，即固定性。使得出线盒可以根据不同规格尺寸线材卷桶中心圈的内直径，任意调整两组弧形固定板511的距离，从而对不同规格尺寸的线材卷桶都能起到固定作用，提高了出线盒的兼容性。

在线材使用过程中，线材卷桶的重量会逐渐减轻，使得第一滑块204也逐渐上升，并带动第二滑块304逐渐上升；然后通过第二滑块304的上升带动开关压板309也上升，并最终失去对微动开关306控制压片的压制作用，使得控制压片弹起，并使得控制伺服电机501开关的电路处在断路状态。让线材卷桶无法继续旋转，进而停止供料，实现了自动停止供料的目的；再利用两组第二连杆405推动开关拨动杆406上升，并拨动开启蜂鸣器开关拨片11，在自动停止供料的同时，使得蜂鸣器10工作并发出警报声。通过旋转操控手柄5071使得锥齿轮5072带动斜齿轮5073转动，从而让从动齿轮5091可以带动两组齿条5092带动两组顶杆5096，从上下两个方向将两组弧形固定板511顶起，并使其卡接在线材卷桶中心圈的内壁上，实现对线材卷桶的固定作用，使得出线盒可以根据不同规格尺寸线材卷桶中心圈的内直径，任意调整两组弧形固定板511的距离，从而对不同规格尺寸的线材卷桶都能起到固定作用，提高了出线盒的兼容性。在安装线材卷桶时，首先转动外螺纹杆505，使外螺纹杆505脱离第二转杆503并进入螺纹安装杆504内，再利用第一转杆502和第三转杆506之间的铰接关系，完成对螺纹安装杆504和第二转杆503之间的分离工作，然后直接将线材卷桶从螺纹安装杆504一端套装在线桶固定杆508上即可，线材卷桶拆装快捷省时，提高了工作效率。首先通过温湿度检测表9对第一壳体1内的温度和湿度进行实时检测，当温度或湿度脱离正常值时，就会通过温湿度检测表9内的信号发送模块给暖风机7或换气扇8发送信号并使其开始工作，实现了对线材卷桶工作环境的自动控制，对线材起到了保护作用。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。