本發(fā)明屬于3d打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3d打印機(jī)用耗材連接系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

3d打印即快速成型技術(shù)的一種，熔融沉積成型(fdm)技術(shù)是目前最為廣泛應(yīng)用的一種3d打印技術(shù)。其原理是將絲狀的熱熔性耗材加熱融化，同時(shí)三維噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)截面輪廓信息，將耗材選擇性地涂敷在工作臺(tái)上，快速冷卻后形成一層截面；一層成型完成后，機(jī)器工作臺(tái)下降一個(gè)高度(即分層厚度)再成型下一層，直至形成整個(gè)實(shí)體造型，所使用的熱塑性耗材絲主要有abs、pla等，這種熱塑性耗材絲(abs、pla等)存放方式均是纏繞在線(xiàn)盤(pán)上，一盤(pán)熱塑性耗材絲(abs、pla等)長(zhǎng)度有限，難免會(huì)出現(xiàn)模型未打印完成而耗材被用盡的情況，如若不能及時(shí)為3d打印機(jī)添加耗材，將會(huì)導(dǎo)致模型不能正常完成打印，降低了打印效率，也造成了資源的浪費(fèi)。

目前的對(duì)耗材的連接系統(tǒng)主要有以下幾種方案：1、連接系統(tǒng)中設(shè)置分離的第一通道和第二通道，將需要連接的兩種3d打印機(jī)耗材的一端分別從第一通道和第二通道插入，從第一通道一側(cè)用力將3d打印機(jī)耗材插入一定距離，使兩種3d打印機(jī)耗材熔接的端部位于第二通道內(nèi)部緩慢冷卻、定型。這種系統(tǒng)由于第一通道和第二通道分離設(shè)置，二者相隔具有一定距離，使得在手動(dòng)插入耗材的過(guò)程中不易對(duì)準(zhǔn)通道，造成耗材對(duì)接困難；2、連接系統(tǒng)的加熱體系中僅僅使用加熱塊加熱，并且沒(méi)有對(duì)測(cè)溫傳感器進(jìn)行合理固定，當(dāng)電加熱塊溫度上升到指定溫度后，將一段耗材固定到槽中間位置，手持另一段相匹配的耗材，將斷頭處疊加到固定好的的那段耗材斷頭處，將兩段耗材熔接好。這種系統(tǒng)采用疊加的方式連接耗材斷點(diǎn)處，加熱方式僅采用加熱塊，使得耗材受熱很難均勻，且傳感器不能精準(zhǔn)固定位置，使得測(cè)溫不準(zhǔn)確，容易在連接處形成球狀突起，連接好的耗材通常需要拿小刀把突出部分刮去，操作過(guò)程繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種3d打印機(jī)用耗材連接系統(tǒng)及其方法，通過(guò)合理的設(shè)置耗材放置通道，以及合理的設(shè)置加熱體系，使得該系統(tǒng)能夠改善耗材連接的穩(wěn)定性和一致性，減小熱阻滯、熱慣性，提高控溫性能，進(jìn)而提高耗材的利用率。

本發(fā)明實(shí)施例提供的用于3d打印機(jī)耗材的連接系統(tǒng)，包括電源開(kāi)關(guān)(1)、控制系統(tǒng)(2)、手柄(3)、轉(zhuǎn)軸(4)、加熱棒(5)、溫度傳感器(6)、連接孔(8)、右側(cè)加熱塊(9)、右側(cè)鉗頭(10)、左側(cè)鉗頭(11)、左側(cè)加熱塊(12)、螺釘(13)，其特征在于：所述手柄(3)和所述鉗頭(10)、(11)以轉(zhuǎn)軸(4)為支點(diǎn)，分別設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸(4)的兩側(cè)；所述加熱塊(9)、(12)分別固定在右側(cè)鉗頭(10)、左側(cè)鉗頭(11)中，所述加熱塊(9)、(12)中間形成連接孔(8)；所述加熱棒(5)左右對(duì)稱(chēng)放置，分別固定在加熱塊(9)、(12)的孔中；溫度傳感器(6)放置在加熱塊(12)的小孔中，用于檢測(cè)所述加熱塊(9)、(12)的溫度；所述控制系統(tǒng)(2)通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)到的溫度和使用者設(shè)定的溫度綜合控制所述加熱棒(5)的加熱溫度。

較佳地，所述手柄(3)分為左右兩部分，由轉(zhuǎn)軸(4)連接，并且可饒轉(zhuǎn)軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)，軸向無(wú)竄動(dòng)。

較佳地，所述手柄(3)處套有絕緣隔熱套。

較佳地，所述連接孔(8)表面涂有不與3d打印機(jī)使用的耗材粘連的涂層。

較佳地，根據(jù)所述耗材的直徑大小，確定所述連接孔(8)的直徑d。

較佳地，所述連接孔(8)的長(zhǎng)度l與所述連接孔(8)直徑d之間的關(guān)系為l＝3×d+4。

較佳地，所述加熱棒(5)的功率根據(jù)所述耗材的直徑大小選擇。

較佳地，該連接系統(tǒng)能夠?qū)⒉煌伾暮牟倪B接在一起實(shí)現(xiàn)模型的多色打印。

本發(fā)明中記載的連接系統(tǒng)，工作流程如下：1)、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)(1)，為所述連接系統(tǒng)通電；2)、根據(jù)耗材的直徑設(shè)置加熱棒(5)的功率；3)、通過(guò)溫度傳感器(6)檢測(cè)到溫度達(dá)到使用者設(shè)定的溫度后，將兩段需要連接的耗材的兩連接端面對(duì)齊放在所述連接孔(8)；4)、加熱融融后兩段耗材即可連接在一起，冷卻后所述兩段耗材即可拼接成一個(gè)整體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：

第一、耗材連接處尺寸一致性好；

第二、加熱效率高，測(cè)溫準(zhǔn)確，加熱均勻；

第三、耗材連接牢固；

第四、耗材的利用率高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明用于3d打印機(jī)耗材的連接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

圖2為耗材連接處的剖視圖；

圖3為加熱棒處的剖視圖。

附圖標(biāo)記：附圖1中的標(biāo)記說(shuō)明，1-電源開(kāi)關(guān)，2-控制系統(tǒng)，3-手柄，4-轉(zhuǎn)軸，5-加熱棒，6-溫度傳感器，7-耗材，8-連接孔，9-右側(cè)加熱塊，10-右側(cè)鉗頭，11-左側(cè)鉗頭，12-左側(cè)加熱塊，13-螺釘，14-緊定螺釘。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明的耗材連接系統(tǒng)用于3d打印機(jī)，包括電源開(kāi)關(guān)(1)、控制系統(tǒng)(2)、手柄(3)、轉(zhuǎn)軸(4)、加熱棒(5)、溫度傳感器(6)、連接孔(8)、右側(cè)加熱塊(9)、右側(cè)鉗頭(10)、左側(cè)鉗頭(11)、左側(cè)加熱塊(12)、螺釘(13)、緊定螺釘(14)。

所述手柄(3)分為左右兩部分，由轉(zhuǎn)軸(4)連接，并且可饒轉(zhuǎn)軸(4)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，軸向無(wú)竄動(dòng)；所述手柄(3)處套有絕緣隔熱套；并且手柄(3)和所述右側(cè)鉗頭(10)、左側(cè)鉗頭(11)以轉(zhuǎn)軸(4)為支點(diǎn)，分別設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸(4)的兩側(cè)，相對(duì)于夾子式樣的連接裝置，如此改進(jìn)設(shè)計(jì)手柄和鉗頭的位置，使得加熱塊處的熱量不易傳導(dǎo)到手柄處，便于手持操作，而且，以轉(zhuǎn)軸(4)為支點(diǎn)，形成符合人體工程力學(xué)的力矩，便于精準(zhǔn)控制耗材斷點(diǎn)處的連接。

所述右側(cè)加熱塊(9)、左側(cè)加熱塊(12)分別固定在右側(cè)鉗頭(10)、左側(cè)鉗頭(11)中，加熱塊(9)、(12)中間形成連接孔(8)；加熱棒(5)左右對(duì)稱(chēng)放置，分別固定在加熱塊(9)、(12)的孔中，并用緊定螺釘(14)固定，采用加熱棒(5)結(jié)合加熱塊對(duì)耗材進(jìn)行熔融，使得耗材受熱更加均勻，連接處尺寸的一致性更好；溫度傳感器(6)放置在加熱塊(12)的小孔中，用于檢測(cè)所述加熱塊(9)、(12)的溫度；設(shè)置螺釘(13)來(lái)固定溫度傳感器(6)的線(xiàn)，保證傳感器(6)在合適的位置，使檢測(cè)到的溫度更準(zhǔn)確，提高了對(duì)耗材的利用率；控制系統(tǒng)(2)通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)到的溫度和使用者設(shè)定的溫度綜合控制加熱棒的加熱溫度。

加熱棒的功率可根據(jù)耗材的直徑大小選擇如表1所示：

表1：

連接孔(8)表面涂有不與3d打印機(jī)使用的耗材(pla、abs等)粘連的涂層；根據(jù)3d打印機(jī)使用的耗材的直徑大小d，確定連接孔(8)的直徑d，其大小關(guān)系為d＝d+0.1～0.2；為了保證耗材的連接質(zhì)量和效率，連接孔(8)的長(zhǎng)度l與連接孔(8)的直徑d之間的關(guān)系為l＝3×d+4，若連接孔(8)的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，會(huì)造成資源浪費(fèi)，太短則不利于耗材的連接；將兩段需要連接耗材的兩連接端面切平后對(duì)齊放在連接孔(8)中，加熱融融后兩段耗材即可連接在一起，冷卻后兩段耗材即可拼接成一個(gè)整體。

實(shí)施例2：

本發(fā)明的連接系統(tǒng)工作過(guò)程如下：1)、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)(1)，為所述連接系統(tǒng)通電；2)、根據(jù)耗材的直徑設(shè)置加熱棒(5)的功率；3)、通過(guò)溫度傳感器(6)檢測(cè)到溫度達(dá)到使用者設(shè)定的溫度后，將兩段需要連接的耗材的兩連接端面對(duì)齊放在所述連接孔(8)；4)、加熱融融后兩段耗材即可連接在一起，冷卻后所述兩段耗材即可拼接成一個(gè)整體。

采用本發(fā)明的連接系統(tǒng)及其方法，可連接3d打印機(jī)使用的所有的熱塑性耗材(包括pla、abs等)，避免了因耗材不夠而造成的模型打印失敗，也可將不同顏色的耗材連接在一起實(shí)現(xiàn)模型的多色打印，提高了打印質(zhì)量和耗材利用率。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變化，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。