CN107234805A - 一种fdm打印机自动控风系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种FDM打印机自动控风系统，包括：进风管、自动控制系统和万向出气管；能够保证FDM打印机在打印模具的过程中，无需人为手动调节压缩空气控制阀，而是利用自动控风系统，实现风量的自动可控及风量的可调，有效的利用压缩空气降低打印带来的材料热量，使打印过程中模具上热量能够及时的散失，确保打印的模具形态尺寸合格，本发明整体结构简单，控制方便，易于操作使用，可以在多种场合应用，适用性广。
Description
技术领域
本发明属于打印机技术领域，具体涉及一种FDM打印机自动控风系统。
背景技术
随着科技的发展，FDM打印方式的3D打印技术已日趋成熟，各种模具制造行业已经开始不同程度的使用该技术，铸造行业也不例外，目前工业级FDM打印方式的3D打印机在铸造方面的应用较为广泛，工业级打印机在打印过程中为了降低打印材料产生热，防止打印的模具发生热变形，需要简单的管路装置吹压缩空气进行冷却，但是由于管路装置结构较简单对模具防止热变形的效果不佳，并且需要人为手动控制压缩空气的风量，不能准确的控制。
因此，如何设计一种能够实现自动控制压缩空气风量的FDM打印机成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种FDM打印机自动控风系统，能够保证FDM打印机在打印模具的过程中，无需人为手动调节压缩空气控制阀，而是利用自动控风系统，实现风量的自动可控及风量的可调，有效的利用压缩空气降低打印带来的材料热量，使打印过程中模具上热量能够及时的散失，确保打印的模具形态尺寸合格，本发明整体结构简单，控制方便，易于操作使用，可以在多种场合应用，适用性广。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：
一种FDM打印机自动控风系统，其特征在于，包括：进风管、自动控制系统和万向出气管，其中：
所述自动控制系统包括风量测量装置、自动控风阀和控制器；
所述风量测量装置、自动控风阀沿空气流动方向顺序设置在所述进风管上，所述进风管的出风口与所述万向出气管连接；
所述自动控风阀与所述控制器连接，根据所述控制器的控制信息对通过的风量进行调节；
所述风量测量装置与所述控制器连接，对进风管内经所述自动控风阀调节的风量进行检测；
所述万向出气管设置在所述FDM打印机的打印装置的下端，通过排出自动控制的风量对打印模具进行降温。
进一步的，所述进风管固定安装在所述打印装置的侧壁上。
进一步的，所述风量测量装置和自动控风阀设置在所述进风管的端部，其中，所述风量测量装置的一端连接所述进风管，另一端连接所述风量自动控风阀。
进一步的，所述控制器与FDM打印机连接，用于控制打印机的启动和关闭。
进一步的，所述控制器中设置有PLC模块。
同时，本发明一种FDM打印机自动控风系统进行控风的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向控制器中输入风量参数数据；
步骤2：FDM打印机通过控制器执行打印程序，同时，控制器控制自动控制系统开始运行；
步骤3：风量检测装置检测进风管内的风量数据，将检测到的风量数据与所述输入的风量参数进行对比，控制器根据比较结果发出控制信号给自动控风阀，对进风管内的风量进行调节；
步骤4：经过调节风量的气体经万向出气管排出对打印模具进行降温。
进一步的，在控制器或风量检测装置中将检测到的风量数据与所述输入的风量参数进行对比。
进一步的，所述控制器通过PLC模块处理检测到的风量数据和向所述自动控风阀发送所述控制信号，以调节风量。
进一步的，所述步骤3具体为：当风量检测装置检测到的风量数据达到控制器的设定值时，控制器向自动控风阀发出停止通风口变化的控制信号，确保经所述自动控制系统调节的、并由万向出气管排出的气体的风量恒定。
进一步的，所述气体为压缩空气。
本发明的有益效果在于：
(1)实现风量的自动可控及风量的可调，有效的利用压缩空气降低打印带来的材料热量，使打印过程中模具上热量能够及时的散失，确保打印的模具形态尺寸合格；
(2)本发明结构简单，控制方便，易于操作使用，可以在多种场合应用。
附图说明
图1为本发明FDM打印机自动控风系统结构示意图。
图2为本发明FDM打印机自动控风系统运行示意图。
图3为本发明自动控制系统原理图。
图4为本发明FDM打印机自动控风系统结构连接示意图。
其中，1、进风管 2、万向出气管 3、打印装置 4、自动控制系统 5、风量测量装置6、自动控风阀 7、正在打印的模具。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种FDM打印机自动控风系统，图1为本发明FDM打印机自动控风系统结构示意图，如图1所示,包括：进风管1、自动控制系统和万向出气管2，其中，所述自动控制系统包括风量测量装置5、自动控风阀6和控制器；所述风量测量装置5、自动控风阀6沿空气流动方向顺序设置在所述进风管1上，所述进风管1的出风口与所述万向出气管2连接；所述自动控风阀6与所述控制器连接，根据所述控制器的控制信息对通过的风量进行调节；所述风量测量装置5与所述控制器连接，对进风管1内经所述自动控风阀6调节的风量进行检测；所述万向出气管2设置在所述FDM打印机的打印装置的下端，通过排出自动控制的风量对打印模具进行降温。
根据本发明的具体实施例，所述进风管的位置不受特别的限制，其可以与打印机固定，也可以依靠其他装置来支撑。图1为本发明FDM打印机自动控风系统结构示意图，参照图1，本发明的一些优选实施例中，其固定安装在所述打印装置的侧壁上。
根据本发明的具体实施例，图4为本发明FDM打印机自动控风系统结构连接示意图，如图4所示，所述风量测量装置和自动控风阀设置在所述进风管的端部，其中，所述风量测量装置的一端连接所述进风管，另一端连接所述风量自动控风阀。
其中，压缩空气通过进风管1进入，风量测量装置检测通入的压缩空气的风量，自动控风阀调节通过的风量。风量测量装置将风量参数数据传输给控制器中的PLC，PLC将检测到的数据与设置的风量参数进行比对。上述比较的过程，也可以在，风量测量装置中进行，避免了冗余数据的传送。当测量的数据达到控制器设定的风量参数数据时，通过PLC向自动控风阀发出停止调节的指令信号，自动控风阀停止调节。
根据本发明的具体实施例，图3为本发明自动控制系统原理图，如图3所示，所述控制器分别与所述风量测量装置、自动控风阀连接，可以采用无线或有线的连接方式，用于设置风量参数和调节控风阀的风量。
根据本发明的具体实施例，本发明中控制器与FDM打印机连接的方式不受特别限制，允许采用多种方式连接，在本发明的一些优选实施例中，所述控制器与FDM打印机连接，可以采用有线或无线连接，用于控制打印机的启动和关闭。
根据本发明的具体实施例，所述控制器中设置有PLC模块,用于存储执行逻辑运算。
根据本发明的具体实施例，图2为本发明FDM打印机自动控风系统运行示意图，如图2所示，为FDM打印机运行打印工作过程示意，当打印模具7的打印高度不断增高，打印到模具上部形态较小的部位，模具上部温度较高，温度散失较慢，模具易发生热变形，本发明自动控风系统的安装使用将对正在打印的模具表面吹合适风量的压缩空气，将热量带走，从而起到降温的作用，避免模具的热变形。
由此，本发明的一种FDM打印机自动控风系统，能够保证FDM打印机在打印模具的过程中，无需人为手动调节压缩空气控制阀，而是利用自动控风系统，实现风量的自动可控及风量的可调，有效的利用压缩空气降低打印带来的材料热量，使打印过程中模具上热量能够及时的散失，确保打印的模具形态尺寸合格，本发明整体结构简单，控制方便，易于操作使用，可以在多种场合应用，适用性广。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种FDM打印机自动控风系统进行控风的方法，包括以下步骤：
步骤1：向控制器中输入风量参数数据；
步骤2：FDM打印机通过控制器执行打印程序，同时，控制器控制自动控制系统开始运行；
步骤3：风量检测装置检测进风管内的风量数据，将检测到的风量数据与所述输入的风量参数进行对比，控制器根据比较结果发出控制信号给自动控风阀，对进风管内的风量进行调节；
步骤4：经过调节风量的气体经万向出气管排出对打印模具进行降温。
根据本发明的具体实施例，所述步骤3中进行风量参数的对比场所不受特别限制，本发明的一些优选实施例为：在控制器或风量检测装置中将检测到的风量数据与所述输入的风量参数进行对比。
根据本发明的具体实施例，控制器的控制媒介并无特别限制，可以采用多种方式，在本发明的一些优选实施例中，所述控制器通过PLC模块处理检测到的风量数据和向所述自动控风阀发送所述控制信号，以调节风量。
根据本发明的具体实施例，所述步骤3中的控制方式，不受具体的限定，本发明的一些优选实施例中为：当风量检测装置检测到的风量数据达到控制器的设定值时，控制器向自动控风阀发出停止通风口变化的控制信号，确保经所述自动控制系统调节的、并由万向出气管排出的气体的风量恒定。
根据本发明的具体实施例，所述用于冷却打印模具的气体为压缩空气，但需要注意的是，本发明对使用的冷却气没有特殊的限制
具体而言，打印运行程序一开始，风量控制阀即开启，当通过风量检测装置的压缩空气达到控制器设定值时，表示风量已满足设定，控制器的PLC向风量控制阀发出停止通风口变化，保持在现有状态，确保通过自动控风系统的压缩空气风量恒定，满足设定要求。
实施例一
在打印开始前，给控制器输入规定的风量参数数据，打印运行时，本发明的自动控风系统开始工作。首先，向进风压缩空气气管1供给压缩空气，当压缩空气通过自动控风装置4中的风量测量装置5时，风量测量装置检测通入的压缩空气的风量，同时自动控风阀6通过的风量进行调节，当测量的数据达到控制器设定的风量参数数据时，风量测量装置5将风量参数数据传输给控制器中的PLC，通过PLC给自动控风阀6给出停止调节的指令信号，自动控风阀6将停止调节。此时，从万向出气管件2处输出的压缩空气就是打印过程中需要的风量。
如图2所示，为FDM打印机运行打印工作过程示意，当打印模具7的打印高度不断增高，打印到模具上部形态较小的部位，模具上部温度较高，温度散失较慢，模具易发生热变形，本发明自动控风系统的安装使用将对正在打印的模具表面吹合适风量的压缩空气，将热量带走，从而起到降温的作用，避免模具的热变形。
综上所述本发明的FDM打印机自动控风系统，能够保证FDM打印机在打印模具的过程中，无需人为手动调节压缩空气控制阀，而是利用自动控风系统，实现风量的自动可控及风量的可调，有效的利用压缩空气降低打印带来的材料热量，使打印过程中模具上热量能够及时的散失，确保打印的模具形态尺寸合格，本发明整体结构简单，控制方便，易于操作使用，可以在多种场合应用，适用性广。
以上对本发明所提供的一种FDM打印机自动控风系统进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种FDM打印机自动控风系统，其特征在于，包括：进风管、自动控制系统和万向出气管，其中，
所述自动控制系统包括风量测量装置、自动控风阀和控制器；
所述风量测量装置、自动控风阀沿空气流动方向顺序设置在所述进风管上，所述进风管的出风口与所述万向出气管连接；
所述自动控风阀与所述控制器连接，根据所述控制器的控制信息对通过的风量进行调节；
所述风量测量装置与所述控制器连接，对进风管内经所述自动控风阀调节的风量进行检测；
所述万向出气管设置在所述FDM打印机的打印装置的下端，通过排出自动控制的风量对打印模具进行降温。
2.根据权利要求1所述的FDM打印机自动控风系统，其特征在于，所述进风管固定安装在所述打印装置的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的FDM打印机自动控风系统，其特征在于，所述风量测量装置和自动控风阀设置在所述进风管的端部，其中，所述风量测量装置的一端连接所述进风管，另一端连接所述风量自动控风阀。
4.根据权利要求1所述的FDM打印机自动控风系统，其特征在于，所述控制器与FDM打印机连接，用于控制打印机的启动和关闭。
5.根据权利要求1所述的FDM打印机自动控风系统，其特征在于，所述控制器中设置有PLC模块。
6.一种利用权利要求1-5任一项所述的FDM打印机自动控风系统进行控风的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向控制器中输入风量参数数据；
步骤2：FDM打印机通过控制器执行打印程序，同时，控制器控制自动控制系统开始运行；
步骤3：风量检测装置检测进风管内的风量数据，将检测到的风量数据与所述输入的风量参数进行对比，控制器根据比较结果发出控制信号给自动控风阀，对进风管内的风量进行调节；
步骤4：经过调节风量的气体经万向出气管排出对打印模具进行降温。
7.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在控制器或风量检测装置中将检测到的风量数据与所述输入的风量参数进行对比。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制器通过PLC模块处理检测到的风量数据和向所述自动控风阀发送所述控制信号，以调节风量。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：当风量检测装置检测到的风量数据达到控制器的设定值时，控制器向自动控风阀发出停止通风口变化的控制信号，确保经所述自动控制系统调节的、并由万向出气管排出的气体的风量恒定。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气体为压缩空气。
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