CN107225756A - 一种3d打印机进料检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于3D打印机的进料检测装置及其方法，包括，行程开关固定座(1)、行程开关(2)、控制系统(4)、电源(5)以及材料丝通孔(11)，通过行程开关(2)的开启或关闭来检测材料丝的有无。该装置及其方法体积小、结构简单、成本低廉，能够显著提高进料检测的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印机领域，具体涉及一种3D打印机智能进料检测装置。
背景技术
3D打印技术又称快速成型技术，根据其成型方法的不同，可分为立体光刻(SLA)、叠层实体制造(LOM)、熔融沉积制造(FDM)等。FDM快速成型系统与SLA，LOM等系统的最大区别在于FDM没有采用激光系统，因此可以把成本降到最低，也是目前应用较广的一种3D打印技术，广泛应用于模具制造、工业设计、航空航天、文化艺术、雕刻等领域。
熔融沉积制造(FDM)技术是将热塑性材料丝(ABS、PLA等)通过送料机构送进打印头，在打印头的加热装置中加热至半熔化挤出，半熔化材料在计算机控制下预定的位置与周围材料粘接并迅速固化。而3D打印机所使用的热塑性材料丝(ABS、PLA等)均缠绕在线盘上，一盘热塑性材料丝(ABS、PLA等)长度有限，难免会出现模型未完成而材料丝被用尽的情况，如若不能及时为机器添加丝材，将会导致3D打印机空转、模型不能正常完成打印，也造成了资源的浪费。因此，对于实现自动检测打印过程中是否有材料进入、是否在持续进料提出了新的要求。
目前，现有的技术中主要采用以下三种形式实现对3D打印机进料的检测:一、采用称重的方法：其一般处理办法是，打印前在相应驱动软件中人工输入丝材的重量，系统将理论估算丝材的使用量和剩余量，但这需要预先对丝材称重，操作复杂，精度不高，且需要称重传感器，安装不便，成本高；二、采用接近传感的方法：其一般处理办法是，设置从动轮、主动轮、感测棒以及接近传感器，利用主动轮带动从动轮，进而推动感测棒接近或远离接近传感器，靠接近传感器感测距离，来实现对材料有无的检测，这种方法采用从动轮、主动轮的设置，机械结构过于复杂，容易造成机械故障，且采用接近传感器感测距离，间接测量而不是直接测量材料的有无，操作复杂，且测量精度低；三、震动检测法：通过检测与材料接触的弹性材料的震动与否，来判断是否有材料通过，这种方法结构简单，但是当刚好没有材料接触弹性材料的瞬间，弹性材料由于惯性，仍然会进行震动，进而造成传感器的误判，测量误差太大，影响测量精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种体积小、结构简单、测量精度高的3D打印机进料检测装置及其方法。
本发明实施例提供的3D打印机进料检测装置采用的主要技术方案为：包括，行程开关固定座(1)、行程开关(2)、控制系统(4)、电源(5)以及材料丝通孔(11)，其特征在于：所述行程开关(2)与控制系统(4)相连并串联接入电路中，材料丝(7、10)从所述材料丝通孔(11)与所述行程开关(2)的挡片之间穿过；所述行程开关(2)用于：当有材料丝(7、10)在所述行程开关(2)与所述材料丝通孔(11)之间经过时，所述行程开关(2)的挡片被所述材料丝(7、10)压至开启位置(8)，所述控制系统(4)接收到有材料的信号；当没有材料丝(7、10)经过所述材料丝通孔(11)时，所述行程开关(2)的挡片抬起至关闭位置(9)，所述控制系统(4)接收到没有材料的信号，系统发出警示。
较佳地，所述材料丝通孔(11)与所述行程开关固定座(1)一体成型。
较佳地，还包括，用于固定所述行程开关固定座(1)的螺钉(3)、以及用于固定所述行程开关(2)的螺钉(6)。
较佳地，所述警示为LED发光警示、声音警示、或显示屏显示至少之一。
较佳地，发出所述警示后，暂停打印机工作，直至有新的材料丝送入使所述行程开关(2)的挡片重新压至所述开启位置(8)后，所述警示停止，打印机继续工作。
较佳地，所述3D打印机为：小型打印机或桌面打印机。
本发明中记载的检测装置，工作流程如下：
当有材料丝(7、10)在所述行程开关(2)与所述材料丝通孔(11)之间经过时，所述行程开关(2)的挡片被所述材料丝(7、10)压至开启位置(8)，所述控制系统(4)接收到有材料的信号，3D打印机正常工作；当没有材料丝(7、10)经过所述材料丝通孔(11)时，所述行程开关(2)的挡片抬起至关闭位置(9)，所述控制系统(4)接收到没有材料的信号，系统发出警示。
与现有技术相比，本发明至少存在以下技术效果：
第一、能够及时对材料的有无做出反应，提高3D打印机的打印效率；
第二、体积小、成本低；
第三、能够提高打印质量，防止打印过程中出现中断；
第四、提高材料的利用率。
附图说明
图1为3D打印机进料检测装置的结构简图；
图2为行程开关固定座的俯视图。
附图标记：附图中的标记说明，1-行程开关固定座，2-行程开关，3-固定座的螺钉，4-控制系统，5-电源，6-固定行程开关的螺钉，7-材料丝(材料用尽的位置)，8-行程开关挡片开启位置，9-行程开关挡片关闭位置，10-材料丝(材料未用尽的位置)，11-材料丝通孔。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。
参见附图1、2，按照本发明的用于3D打印机的进料检测装置，包括，包括，行程开关固定座(1)、行程开关(2)、用于固定所述行程开关固定座的螺钉(3)、控制系统(4)、电源(5)、用于固定所述行程开关的螺钉(6)以及用于导向材料丝的材料丝通孔(11)。优选地，所述3D打印机为：小型打印机或桌面打印机。
用螺钉将行程开关(2)安装在行程开关固定座(1)上，行程开关(2)与控制系统(4)相连并串联接入电路中；在使用中，材料丝(7，10)可以从行程开关固定座(1)的材料丝通孔(11)与行程开关(2)的挡片之间穿过，如此设计，使得材料丝(7，10)直接与行程开关(2)的挡片接触相抵，体积小、结构简单、不易发生机械故障、且挡片能够直接感测材料丝的有无情况，极大的提高了测量精度；此外，材料丝通孔(11)还可对热塑性材料丝起导向作用，以免材料扭曲打结无法正常穿入送丝机构中。优选地，材料丝通孔(11)与所述行程开关固定座(1)一体成型，以便进一步减小所述检测装置的体积。
在操作过程中：当有热塑性材料丝在行程开关(2)与所述材料丝通孔(11)之间经过时，行程开关的挡片被压至行程开关挡片开启位置(8)所示的位置，此时，控制系统(4)接收到有材料的信号，3D打印机正常工作；当没有热塑性材料丝经过行程开关与所述材料丝通孔(11)之间时，行程开关(2)的挡片抬起至挡片关闭位置(9)所在位置，此时控制系统(4)接收到没有材料的信号，检测装置发出材料用尽的警示，提醒工作人员及时添加新的材料，并且打印机暂停工作，直至有新的材料送入使行程开关的挡片重新压至挡片开启位置(8)后，材料用尽的警示停止，打印机继续工作。优选地，所述警示为LED发光警示、声音警示、或显示屏显示等。
尽管己描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种用于3D打印机的进料检测装置，包括，行程开关固定座(1)、行程开关(2)、控制系统(4)、电源(5)以及材料丝通孔(11)，其特征在于：所述行程开关(2)与控制系统(4)相连并串联接入电路中，材料丝(7、10)从所述材料丝通孔(11)与所述行程开关(2)的挡片之间穿过；所述行程开关(2)用于：当有材料丝(7、10)在所述行程开关(2)与所述材料丝通孔(11)之间经过时，所述行程开关(2)的挡片被所述材料丝(7、10)压至开启位置(8)，所述控制系统(4)接收到有材料的信号；当没有材料丝(7、10)经过所述材料丝通孔(11)时，所述行程开关(2)的挡片抬起至关闭位置(9)，所述控制系统(4)接收到没有材料的信号，系统发出警示。
2.根据权利要求1所述的进料检测装置，其特征在于：所述材料丝通孔(11)与所述行程开关固定座(1)一体成型。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的进料检测装置，其特征在于：还包括，用于固定所述行程开关固定座(1)的螺钉(3)、以及用于固定所述行程开关(2)的螺钉(6)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的进料检测装置，其特征在于：所述警示为LED发光警示、声音警示、或显示屏显示至少之一。
5.根据权利要求1-2任意一项所述的进料检测装置，其特征在于：发出所述警示后，暂停打印机工作，直至有新的材料丝送入使所述行程开关(2)的挡片重新压至所述开启位置(8)后，所述警示停止，打印机继续工作。
6.根据权利要求1-2任意一项所述的进料检测装置，其特征在于：所述3D打印机为：小型打印机或桌面打印机。
7.一种用于3D打印机的进料检测方法，应用于权利要求1-6之一所述的进料检测装置，其特征在于：当有材料丝(7、10)在所述行程开关(2)与所述材料丝通孔(11)之间经过时，所述行程开关(2)的挡片被所述材料丝(7、10)压至开启位置(8)，所述控制系统(4)接收到有材料的信号，3D打印机正常工作；当没有材料丝(7、10)经过所述材料丝通孔(11)时，所述行程开关(2)的挡片抬起至关闭位置(9)，所述控制系统(4)接收到没有材料的信号，系统发出警示。
8.根据权利要求7所述的进料检测方法，其特征在于：所述警示为LED发光警示、声音警示、或显示屏显示至少之一。
9.根据权利要求7-8任意一项所述的进料检测方法，其特征在于：所述3D打印机为：小型打印机或桌面打印机。
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