CN103941768B - 一种用于3d打印的载物台分区温控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于3D打印的载物台分区温控系统，包括上位机、控制电路、分区式载物台，所述的上位机在读取用户文件信息后，可以根据文件中需打印物体的大小和位置，自动或手动分配工作分区，并启动相应分区的温度检测及控制，也可以实现多个部件同时打印情况下的多分区分配和温度控制；所述的控制电路可以识别上位机的指令，完成对各分区的温度检测和控制，并上传数据到上位机；所述的分区式载物台由多个温度控制单元组成，每个温度控制单元都包含独立的温度探头和加热器。相比目前的载物台温控系统，本发明的特点在于可根据打印部件的大小和位置，自动或手动启动相应温控分区，具有加热速度快、能耗低、安全性高、温控精度高等特点。

Description

一种用于3D打印的载物台分区温控系统

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，特别涉及一种用于3D打印的载物台分区温控系统。

背景技术

现有的3D打印机载物台多采用整体加热的工作模式，系统工作的时候加温面积大，散热面积大，能量浪费严重，升温慢，用户等待时间长，使用时间偏长的机器甚至会出现始终升不到合适的工作温度的情况，用户体验较差。并且在常规设计电压（12V或24V）下，为了具有足够的加热电功率，需要较大的工作电流，导致线路发热严重，安全性低，可靠性差。

发明内容

本发明的目的是：解决现有技术中的问题，设计了一种效率更高、更加安全可靠的载物台分区温控系统，包括上位机、控制电路、分区式载物台。

本发明的实现方法为：一种用于3D打印的载物台分区温控系统，包括上位机、控制电路、分区式载物台，所述的上位机在读取用户文件信息后，可以根据文件中需打印部件的大小和位置，自动分配工作分区，并启动载物台中所选分区的温度检测及控制，也可以进行手动的温度检测及控制，还可以实现多个部件同时打印情况下的多分区分配和温度控制；所述的控制电路可以识别上位机的指令，完成对各分区的温度检测和控制，并上传数据；所述的分区式载物台由多个温度控制单元组成，每个温度控制单元都包含独立的温度探头和加热器。

进一步的，上位机的工作界面可以根据实际需要进行编制。

进一步的，上位机的控制界面可以对载物台分区位置进行准确显示，遵循所见即所得。

本发明和现有技术相比的优点为：

（1）、本系统工作时，将载物台采用多个分区分别温控，分区功率小，在大部分情况下不需要启动全部分区，有一定的节能效果。

（2）、单个分区可以设计出较为充裕的功率余量，升温速度快，减少等待时间。

（3）、在同样的工作电压下，单个分区工作的加热电功率下降，电流下降，线路损耗下降。

（4）、由于单个分区分别进行温度检测和控制，分区面积小，温差小，因此采样误差小，温度控制精度更高。

（5）、多分区分别温控的情况下，分区功率小，每个分区的工作电流大大下降，控制器及线路温升低，安全性得到保障。因温升导致的线路老化及接插件氧化和烧蚀问题得到解决，大大提高整机的可靠性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1的载物台分区温控系统示意图；

图2为本发明实施例1的载物台正面示意图；

图3为本发明实施例1的载物台底面俯视图；

图4为本发明实施例2的载物台正面示意图；

图5为本发明实施例2的载物台底面俯视图。

具体实施方式

以下说明本发明的实施例1和实施例2。但以下的实施例仅限于解释本发明，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，而且通过以下实施例，本领域的技术人员即可以实现本发明权利要求的全部内容。

实施例1：

如图1所示，本发明的载物台分区温控系统示意图，也是本发明的一个实施流程示意图。其中，载物台4按设计需要分成五个分区，分别为A、B、C、D、E，每个分区为一个温度控制单元，每个温度控制单元都包含独立的温度检测探头5和加热器6。所述的上位机1在读取用户文件9的信息后，可以根据文件中需打印部件的大小和位置，在载物台4的A、B、C、D、E五个分区中自动或手动分配工作分区，并启动相应工作分区的温度检测和控制；所述的控制电路2获得上位机1的指令并进行识别，将信号由输出线路8输出给工作分区温度控制单元的加热器6，并启动相应的温度检测探头5，同时温度检测探头5的检测信号经过输入线路7，多路开关3传给控制电路2，再上传到上位机1，完成整个对工作分区的温度检测和控制的流程。多路开关3用于对各温度控制单元的温度检测探头5的信号进行轮询或直通。

所述的上位机1在图1中仅是示意图，其工作界面可以根据实际需要进行编制。所述上位机控制界面可以对载物台分区位置进行准确显示，遵循所见即所得。

如图2、图3所示，本发明实施例1中的载物台正面示意图和载物台底面俯视图。图示中的载物台分为A、B、C、D、E共5个分区，每个分区为一个温度控制单元，在每个分区的底部安装有独立的温度检测探头5和加热器6，对相应的分区进行温度检测和控制。每个分区的底部可以安装保温层，有助于提高能量利用效率。每个分区的温度检测探头5的安装位置经过实际测试决定，以保证能准确稳定控制温区的温度。

本实施例的技术效果经实际测量，与现有某产品的对比如下表，该表仅作为本实施例的一般数据参考，不是严格限定实验条件的实验室精确测定结果。

测量时环境温度22℃，温度测量工具：优利德UT300A非接触式红外测温仪，量程-18℃～280℃，测量精度±2℃，重复精度<±0.5℃。

实施例2：

如图4、图5所示，本发明实施例2中的载物台正面示意图和载物台底面俯视图。实施例2是在载物台尺寸较大的情况下，将载物台分为A、B、C、D、E、F、G、H、I共9个分区，每个分区为一个温度控制单元，每个分区的底部安装有独立的温度检测探头5和加热器6，对相应的分区进行温度检测和控制。实施例2的实施流程和实施效果与实施例1基本相同。

依据载物台的尺寸和形状，还可以对载物台进行其他的分区方案，其本质是对不同尺寸和形状的载物台，选择一种合适的分区方式，分成多个温度控制单元，实现加热速度快、能耗低、安全性高、温控精度高的特点。

综上所述实施例1和实施例2仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (3)

1.一种用于3D打印的载物台分区温控系统，包括上位机、控制电路、分区式载物台，其特征在于：所述的上位机在读取用户文件信息后，可以根据用户文件信息中需打印物体的大小和位置，由人工分配工作分区或自动分配工作分区，并启动载物台中所选分区的温度检测及控制，还可以实现多个部件同时打印情况下的多工作分区分配和温度控制；所述的控制电路可以识别上位机的指令，完成对各分区的温度检测和控制，并上传数据到上位机；所述的分区式载物台根据载物台尺寸和形状的不同，可以有多种分区方案，每个分区的温度控制单元都包含独立的温度探头和加热器。

2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的载物台分区温控系统，其特征在于：上位机的工作界面可以根据实际需要进行编制。

3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的载物台分区温控系统，其特征在于：上位机的控制界面可以对载物台分区位置进行准确显示，遵循所见即所得。