CN104859150B - 一种3d打印机 - Google Patents
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Abstract
一种3D打印机，包括一个沿该3D打印机所述产生的打印丝的运动方向设置以用于带动所述打印丝的主动轮，一个用于驱动该主动轮的电机。所述3D打印机还包括一个堵丝检测模块。该堵丝检测模块包括一个受打印丝摩擦而旋转的从动轮，一个用于检测该从动轮是否旋转的反射式光电开关，以及一个分别与反射式光电开关和电机电性连接的单片机。所述反射式光电开关在检测从动轮旋转时发出脉冲信号而在该从动轮不旋转时不发出脉冲信号。所述单片机在接收到脉冲信号时待机。所述单片机在没有接收到脉冲信号时发出控制信号以使得所述电机停止工作。本发明3D打印机在发生打印丝堵丝时，能够主动使得电机停止工作以避免了继续输送打印丝而产生的原材料浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种打印机设备，特别是一种3D打印机。
背景技术
随着打印机技术发展，能够打印三维立体物品的3D打印机逐渐兴起。传统喷墨打印机是将墨水喷到纸等载体上以显示一幅二维平面图像。而3D打印机不是依靠墨水来显示，而是依靠塑料、金属等实实在在的原材料，并将原材料通过加热软化为打印丝以喷射在预设区域。3D打印机在接收计算机完成的一系列数字切片后，将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个三维固体物体成型。可见，3D打印机可以实现直接打印成型产品，从而提供了一种新的制造方式。
现有的3D打印机，在打印一件产品时，特别是在打印大型、复杂的产品过程中往往需要较长时间。在3D打印机运行较长时间里，该3D打印机产生的打印丝容易发生堵丝情况。一旦发生打印丝堵丝情况，如果该3D打印机继续工作而输送打印丝则会使得打印丝得不到有效利用，从而造成原材料的浪费而提高了生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种能够在打印丝堵丝时主动停止打印的3D打印机，以解决上述技术问题。
一种3D打印机，包括一个沿该3D打印机所述产生的打印丝的运动方向设置的主动轮，一个用于驱动该主动轮的电机。所述3D打印机还包括一个堵丝检测模块。该堵丝检测模块包括一个受打印丝摩擦而旋转的从动轮，一个用于检测该从动轮是否旋转的反射式光电开关，以及一个分别与所述反射式光电开关和所述电机电性连接的单片机。所述反射式光电开关在检测所述从动轮旋转时发出脉冲信号而在该从动轮不旋转时不发出脉冲信号。所述单片机在接收到所述脉冲信号时处于待机状态。所述单片机在没有接收到脉冲信号时发出控制信号以使得所述电机停止工作。
进一步地，所述电机为一个步进电机。
进一步地，所述从动轮与所述反射式光电开关相对的一面设置有黑白相间的格子，以使得该反射式光电开关随着该从动轮的旋转而产生信号变化以发出所述脉冲信号。
进一步地，所述堵丝检测模块还包括一个用于控制所述打印丝摩擦所述从动轮的摩擦力大小的张紧轮，以及一个与该张紧轮配合的张紧弹簧。
另外，所述堵丝检测模块还包括一个与所述单片机电性连接的语音报警器，所述单片机在没有收到所述脉冲信号时使得所述语音报警器发出报警声。
进一步地，所述语音报警器可以为一个蜂鸣报警器。
进一步地，所述语音报警器的报警声的音量大小可以调节。
进一步地，所述单片机包括一个计时单元，该计时单元在没有收到所述脉冲信号时开始及时并在预设时间内使得所述单片机发出所述控制信号。
进一步地，所述预设时间为30秒。
与现有技术相比，本发明3D打印机通过所述堵丝检测模块能够实时监控打印丝的运转情况。所述堵丝检测模块在检测到发生打印丝堵丝时通过单片机发出控制信号以使得电机停止工作，从而防止主动轮继续输送打印丝，避免了原材料浪费。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明提供的一种3D打印机的结构框图。
图2为图1的3D打印机的堵丝检测模块的结构示意图。
图3为图2的堵丝检测模块的立体分解图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
请参阅图1，其为本发明提供的一种3D打印机100的结构框图。所述3D打印机100包括一个沿该3D打印机100所产生的打印丝的运动方向设置的主动轮10，一个用于驱动该主动轮10的电机20，以及一个堵丝检测模块30。可以想到的是，所述3D打印机100还可以包括用于支撑的机架，用于喷出打印丝的喷头，以及相应的线路连接设备等，其为现有技术且不为本发明所要解决技术问题重点，在此就不再赘述。
所述主动轮10沿所述3D打印机100所产生的打印丝的运动方向设置一用于带动所述打印丝，而使得打印丝向喷头运动而喷出。所述主动轮10的设置方式，形状结构只要能够满足使得打印丝运转即可。
所述电机20用于给所述主动轮10提供动力，从而驱动所述主动轮10。为了方便调节速度，在本实施例中，所述电机20为一个步进电机。
请参阅图2及图3，所述堵丝检测模块30包括一个受打印丝摩擦而旋转的从动轮31，一个用于检测该从动轮31是否旋转的反射式光电开关32，以及一个分别与所述反射式光电开关32和所述电机20电性连接的单片机33。如图3所示，所述堵丝检测30包括相应的电路板等以用于电性连接。所述从动轮31沿着所述打印丝的出丝方向设置并且受到该打印丝抵接，从而在该打印丝运动时受到摩擦力而旋转。所述反射式光电开关32用于检测所述从动轮31是否旋转。
所述反射式光电开关32在检测所述从动轮31旋转时发出脉冲信号，而在该从动轮不旋转时不发出脉冲信号。
进一步地，为了提高检测所述从动轮31旋转的灵敏度，所述从动轮31与所述反射式光电开关32相对的一面设置有黑白相间的格子，以使得该反射式光电开关32随着该从动轮31的旋转而产生信号变化以发出所述脉冲信号。即当在从动轮31的黑白相间的格子旋转时，其反射不同的光电信号的强弱不同，从而使得所述反射式光电开关32发出脉冲信号。
所述单片机33分别与所述反射式光电开关32和电机20电性连接。所述单片机33在没有接收到脉冲信号时处于待机状态。需要说明的是，在本发明中所提及的单片机33处于待机状态指的是没有发出用于关闭所述电机20的控制信号的状态。所述单片机33在接收所述脉冲信号时发出所述控制信号以使得所述电机20停止工作。
进一步地，所述单片机33包括一个计时单元331。该计时单元331在没有接收到所述脉冲信号时开始及时并在达到一预设时间内使得所述单片机33发出所述控制信号。所述预设时间可以根据实际需要而设定，譬如3秒，5秒或更长等时间，即在达到该时间时使得该单片机33发出所述控制信号，从而避免在打印丝出丝较缓慢或者在发生了较短时间堵丝而又故障解除的情况下误触发。在本实施例中，所述预设时间为30秒，从而一方面避免误触发而另一方面又能兼顾打印效率。
进一步地，所述堵丝检测模块30还包括一个用于控制所述打印丝摩擦所述从动轮31的摩擦力大小的张紧轮341，以及一个与该张紧轮341配合的张紧弹簧342。通过调节所述张紧弹簧342从而改变所述张紧轮341将所述打印丝压接在所述从动轮31上的摩擦力大小，以使得所述从动轮31更随所述打印丝的运动而转动的匹配度更好。
另外，所述堵丝检测模块30还包括一个与所述单片机33电性连接的语音报警器35。所述单片机33在没有接收到所述脉冲信号开始时的所述语音报警器35发出报警声，从而及时通知工作人员以解决故障。所述语音报警器35可以为一个蜂鸣器等。进一步地，所述语音报警器35的报警声的音量大小可以调节，从而以达到报警的需求的同时又不至于对外界产生干扰。
与现有技术相比，本发明3D打印机100通过所述堵丝检测模块30能够实时监控打印丝的运转情况。所述堵丝检测模块30在检测到发生打印丝堵丝时通过单片机33发出控制信号以使得电机20停止工作，从而防止主动轮10继续输送打印丝，避免了原材料浪费。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种3D打印机，包括一个沿该3D打印机所产生的打印丝的运动方向设置以用于带动所述打印丝的主动轮，一个用于驱动该主动轮的电机，其特征在于：所述3D打印机还包括一个堵丝检测模块，该堵丝检测模块包括一个受打印丝摩擦而旋转的从动轮，一个用于检测该从动轮是否旋转的反射式光电开关，以及一个分别与所述反射式光电开关和所述电机电性连接的单片机，所述从动轮沿着所述打印丝的出丝方向设置，所述反射式光电开关在检测到所述从动轮旋转时发出脉冲信号而在该从动轮不旋转时不发出脉冲信号，所述单片机在接收到所述脉冲信号时处于待机状态，所述单片机在没有接收到脉冲信号时发出控制信号以使得所述电机停止工作，所述从动轮与所述反射式光电开关相对的一面设置有黑白相间的格子，当在从动轮的黑白相间的格子旋转时，其反射不同的光电信号的强弱不同，从而使得所述反射式光电开关发出脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述电机为一个步进电机。
3.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述堵丝检测模块还包括一个用于控制所述打印丝摩擦所述从动轮的摩擦力大小的张紧轮，以及一个与该张紧轮配合的张紧弹簧。
4.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述堵丝检测模块还包括一个与所述单片机电性连接的语音报警器，所述单片机在没有接收到所述脉冲信号时使得所述语音报警器发出报警声。
5.根据权利要求4所述的3D打印机，其特征在于：所述语音报警器的报警声的音量大小可以调节。
6.根据权利要求4或5所述的3D打印机，其特征在于：所述语音报警器可以为一个蜂鸣报警器。
7.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于：所述单片机包括一个计时单元，该计时单元在没有接收到所述脉冲信号时开始计时并在达到一预设时间内使得所述单片机发出所述控制信号。
8.根据权利要求7所述的3D打印机，其特征在于：所述预设时间为30秒。
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