CN103465474A

CN103465474A - 打印盒

Info

Publication number: CN103465474A
Application number: CN2013103996611A
Authority: CN
Inventors: 苏健强; 何永刚
Original assignee: Print Rite Unicorn Image Products Co Ltd
Current assignee: Print Rite Unicorn Image Products Co Ltd
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2013-12-25

Abstract

本发明提供了一种打印盒，用于向3D打印机提供打印过程中所需的耗材，打印盒包括：用于容纳耗材的耗材容纳部；设置在耗材容纳部上的出料口，耗材通过出料口提供给3D打印机；可与3D打印机电连接的检测装置，检测装置包括用于实时检测打印盒内耗材量的重量计量装置及将实时重量信息传递至3D打印机的信息传输部分。具有在打印过程中能实时计量打印盒内容纳的耗材量的优点。

Description

打印盒

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其是一种用于3D打印机的打印盒。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种利用快速成形技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导3D打印机逐层打印。3D打印机在产品制造业获得了广泛的应用，3D打印机的工作原理和传统打印机基本相同，由控制组件、机械组件、打印头、耗材（即成型材料）和介质等组成，打印原理也基本类似。

现阶段，3D打印技术快速发展并已逐渐进入各个领域，一台3D打印机可以采用多种材料进行打印，例如，使用ABS材料的3D打印机，还可使用一些与ABS相近的材料如尼龙等材料进行打印。而且，3D打印机进行打印时，可采用多种颜色的材料直接打印出彩色的三维实体。在使用过程中，耗材一般会容纳在打印盒内，而打印盒安装在3D打印机的打印盒安装架上，通过出料口向3D打印机提供耗材。由于3D打印机可使用多种材料及多种颜色进行打印，可能会出现错误安装打印盒的情况。当打印盒内的耗材量较少时，往往会出现下一打印任务无法完成而被迫中断的现象，从而对成型的三维实体的质量造成影响。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能实现其内容纳耗材量实时计量的打印盒。

本发明的另一目的是提供一种能检测其内容纳耗材的材料性质的打印盒。

本发明的又一目的是提供一种能检测其内容纳耗材的颜色的打印盒。

为实现上述主要目的，本发明提供的打印盒用于向3D打印机提供打印过程中所需的耗材，打印盒包括：用于容纳耗材的耗材容纳部；设置在耗材容纳部上的出料口，耗材通过出料口提供给3D打印机；可与3D打印机电连接的检测装置，检测装置包括用于实时检测打印盒内耗材量的重量计量装置及将实时重量信息传递至3D打印机的信息传输部分。

由以上方案可见，在打印盒安装至3D打印机后，通过3D打印机提供的电力，打印盒可进行耗材量的实时检测，并传递至3D打印机，在打印盒内的耗材量较少时，3D打印机可发出更换打印盒的预警，而不会出现下一打印任务无法完成而被迫中断的现象。

较具体的方案为，信息传输部分包括处理芯片，可加工重量计量装置传送的信息，并传递至3D打印机。通过处理芯片来加工重量计量装置传送的实时信息，传递至3D打印机的即为打印盒内准确的即时耗材量的信息。

更具体的方案为，检测装置还包括材料识别装置，用于识别打印盒内耗材的材料性质。通过材料识别装置，可识别出打印盒内耗材的材料性质，并将该材料信息传递至3D打印机，与3D打印机所选择的材料比对，当材料不匹配时可提醒更换打印盒或重新配置打印参数，实现本发明的另一目的。

进一步更具体的方案为，材料识别装置包括颜色识别传感器。通过颜色识别传感器进行打印盒内耗材颜色的识别，使打印出的三维实体与预期的三维物体的颜色一致，实现本发明的又一目的。

更进一步的方案为，处理芯片根据实时重量计量装置与材料识别装置所发出的信息可计算出打印盒内耗材的实时容积，并将该实时容积的信息传递至3D打印机。3D打印机可将该实时容积信息与将打印的三维实体所需的该种耗材的容积量进行比对，并在打印盒内的耗材量较少时，及时发出预警。

优选地，实时重量计量装置包括重量监控平台，耗材容纳部设置在重量监控平台上方。

优选地，打印盒上还设置有防装错结构，可与3D打印机内打印盒安装架上的防装错结构相配合。进一步防止打印盒装错现象的发生。

优选地，材料识别装置安装在出料口邻近。

优选地，材料识别装置安装在耗材容纳部内。

优选地，材料识别装置为光检测装置，包括发射部分与接收部分。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明实施例的立体图；

图4是本发明实施例安装于3D打印机中的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作详细说明。

以下实施例以装有固态丝状耗材的打印盒为例进行说明，可以理解的是，耗材也可为粉末状的、液态的等形态，容纳不同形态耗材的打印盒的结构有所不同，但都可具有本发明的检测装置。

如图1所示，打印盒1包括耗材容纳部11和检测装置，耗材容纳部呈圆形，出料口12设置在其顶部，检测装置包括设置在出料口12邻近的材料识别装置13和设置在耗材容纳部11下方的重量计量装置14。材料识别装置13可为光检测装置，包括发射部分和接收部分，在向3D打印机提供耗材时，耗材从发射部分与接收部分之间通过。

如图2所示，耗材容纳部11内容纳有可向3D打印机提供的耗材15，重量计量装置14包括重量监控平台141、两个压缩弹簧142、重量监控线路板143和触针144，重量计量装置14与处理芯片16电连接，耗材容纳部11放置在两个压缩弹簧142上。

如图3所示，材料识别装置13设置在耗材容纳部11的顶部，并通过连接线路131与处理芯片16连接，耗材容纳部11上设有凹槽111，连接线路131位于凹槽111内，以防止打印盒1在3D打印机外部时，连接线路131受到破坏。其中，材料识别装置13内包含颜色识别传感器，用于识别耗材的颜色。

如图4所示，打印盒1安装在3D打印机的打印盒安装架21内，并通过出料口12将耗材15提供至3D打印机的打印头22内，在打印头22内，各种耗材15熔融并按所需比例混合，经喷头喷出，以形成彩色的三维实体。3D打印机还包括移动框架23、滑架24、底板和成型座26。其中，移动框架23可沿螺杆26上下移动，滑架24可在移动框架23确定的平面内前后移动，而打印头22可沿滑架24左右移动，从而可在成型座25上打印出三维实体。不同的3D打印机结构有所不同，可以理解的是，以上仅以示例的方式描述打印机的结构，本发明并不仅限于在上述结构的3D打印机内使用。

在打印前，将打印盒1安装至打印盒安装架21内，打印盒1与3D打印机电连接，检测装置即可进行工作。重量计量装置14将打印盒1的重量信息传递至处理芯片16，由处理芯片16将打印盒的重量信息加工为耗材的重量信息，并传递至3D打印机的控制中心，或者重量监控线路板143直接生成耗材的重量信息，并传递至处理芯片16。同时，材料识别装置13将耗材性质的信息及耗材颜色的信息传递至处理芯片16，并经处理芯片16传递至3D打印机的控制中心。

3D打印机的控制中心通过收到的上述这些信息识别所用耗材的材料性质、颜色及重量，然后在打印前预设出材料的信息。3D打印机通过控制中心根据需要打印的三维实体的大小可判定出打印此三维实体目前的耗材量是否足够，如果不够，则发生停止的指令，并指出哪个打印盒内的耗材量不够，提示更换打印盒或向打印盒内补充耗材。

当判定所有的材料信息没有问题后，控制中心对三维实体进行逐层分切处理，分层处理时可以计算出每层所需材料的重量。然后分层处理的信息传递到下料中心，并控制打印头22开始打印。在打印过程中，随着材料的消耗，处理芯片16不断将打印盒内即时耗材重量信息传递至打印控制中心，从而实现整个打印过程的全程实施监控。

在其他实施中，也可通过处理芯片将耗材的材料性质的信息及耗材重量的信息加工为耗材容积的信息，并将该容积信息传递至打印机的控制中心，控制中心根据三维实体的体积特征判定打印此三维实体目前的耗材量是否足够。

重量计量装置可为其他结构，如类似弹簧称的结构，3D打印机的打印盒安装架上方设置有重量监测平台，打印盒上方设置有平板状的结构放置在重量监测平台上，耗材容纳部通过拉伸弹簧而悬挂在打印盒安装架内，重量监控线路板将耗材容纳部内耗材的重量信息传递至打印盒上的处理芯片。

材料识别装置也可为其他类型的检测装置，例如检测芯片，通过材料与检测芯片接触来判定材料性质，在这种情况下，检测芯片可设置在打印盒内部，颜色识别传感器可与检测芯片分开设置。另外，材料检颜色的识别可通过打印盒上设置的防装错结构与3D打印机上的打印盒安装架上的防装错结构相配合来实现。打印盒内耗材的材料及颜色信息也可直接集成在处理芯片上，在打印盒安装至3D打印机后，可直接从处理芯片上读出耗材的材料及颜色信息。

打印盒上的处理芯片与打印机数据联络的方式也可采用无线方式。在上述实施例中，耗材还包括在打印过程中支撑三维实体的支撑材料，打印盒同样包括容纳支撑材料的打印盒。

Claims

1.打印盒，用于向3D打印机提供打印过程中所需的耗材，所述打印盒包括：

耗材容纳部，用于容纳所述耗材；

出料口，设置在所述耗材容纳部上，所述耗材通过所述出料口提供给所述3D打印机；

其特征在于：

所述打印盒还包括可与所述3D打印机电连接的检测装置，所述检测装置包括用于实时检测所述打印盒内耗材量的重量计量装置及将实时重量信息传递至所述3D打印机的信息传输部分。

2. 根据权利要求1所述的打印盒，其特征在于：

所述信息传输部分包括处理芯片，所述处理芯片可加工所述重量计量装置传送的信息，并传递至所述3D打印机。

3. 根据权利要求2所述的打印盒，其特征在于：

所述检测装置还包括材料识别装置，用于识别所述打印盒内耗材的材料性质。

4. 根据权利要求3所述的打印盒，其特征在于：

所述材料识别装置包括颜色识别传感器。

5. 根据权利要求4所述的打印盒，其特征在于：

所述处理芯片根据所述重量计量装置与所述材料识别装置所发出的信息可计算出所述打印盒内耗材的实时容积，并将所述实时容积的信息传递至所述3D打印机。

6. 根据权利要求1至5任一项所述的打印盒，其特征在于：

所述重量计量装置包括重量监控平台，所述耗材容纳部设置在所述重量监控平台上方。

7. 根据权利要求1至5任一项所述的打印盒，其特征在于：

所述打印盒上还设置有防装错结构，可与所述3D打印机内打印盒安装架上的防装错结构相配合。

8. 根据权利要求2、3、4或5所述的打印盒，其特征在于：

所述材料识别装置安装在所述出料口邻近。

9. 根据权利要求2、3 、4或5所述的打印盒，其特征在于：

所述材料识别装置安装在所述耗材容纳部内。

10. 根据权利要求2、3 、4或5所述的打印盒，其特征在于：

所述材料识别装置为光检测装置，包括发射部分与接收部分。