CN108705781A - 3d打印机报警装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了3D打印机报警装置和系统，包括3D打印机本体、位置传感装置、预警装置和耗材补充装置，3D打印机本体包括打印喷嘴和控制器；位置传感装置与控制器相连接，用于获取打印喷嘴的实时打印位置，并向控制器发送打印位置信号；预警装置与控制器相连接，用于对3D打印机本体中的耗材进行检测，在耗材即将耗尽的情况下向控制器发送预警信号并进行报警；控制器与耗材补充装置相连接，用于根据打印位置信号和预警信号终止打印喷嘴的打印作业，并向耗材补充装置发送物料补充信息；耗材补充装置用于根据物料补充信息向3D打印机本体进行耗材补充。本发明使得3D打印机在耗材即将耗尽的情况下，自动停止打印作业并补充耗材，节省人力物力。

Description

3D打印机报警装置和系统

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，尤其是涉及3D打印机报警装置和系统。

背景技术

3D打印机在我们的生活中越来越普遍了，而且广泛应用于各个领域，现有的3D打印机工作原理为将原料卷在料盘上，原料直接从料盘中引出并导入至喷头中，然后进行加热等后续操作；如果在原料不足的情况下，3D打印机无法自动识别是否有原料继续进入喷头，3D打印机将会在缺料的情况下按照预编制的程序进行空行程，直到人为操作或者完成整个模型行程，这将导致模型无法完全成型，已打印模型将会报废，浪费材料及时间等问题，且3D打印机工作过程中，需要人员随时注意材料的变化，当材料不足时，需要人为暂停打印，进行原料更换，才可以保证模型的顺利打印完成，浪费人员配置。

因此，现有技术存在着当原料不足的情况下，导致模型无法完全成型，已打印模型将会报废，浪费材料及时间等问题，且3D打印机工作过程中，需要人员随时注意材料的变化，当材料不足时，需要人为暂停打印，进行原料更换，才可以保证模型的顺利打印完成，浪费人员配置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供3D打印机报警装置和系统，解决现有技术3D打印机在耗材耗尽的情况下，没有报警和中断功能的缺陷，在耗材即将耗尽的情况下，停止打印作业并补充耗材，节省人力物力。

第一方面，本发明实施例提供了3D打印机报警装置，包括：3D打印机本体、位置传感装置、预警装置和耗材补充装置，其中，所述3D打印机本体包括打印喷嘴和控制器；

所述位置传感装置，与所述控制器相连接，用于获取所述打印喷嘴的实时打印位置，并向所述控制器发送打印位置信号；

所述预警装置，与所述控制器相连接，用于对所述3D打印机本体中的耗材进行检测，在所述耗材即将耗尽的情况下向所述控制器发送所述预警信号，并进行报警；

所述控制器，与所述耗材补充装置相连接，用于根据所述打印位置信号和所述预警信号终止所述打印喷嘴的打印作业，并向所述耗材补充装置发送物料补充信息；

所述耗材补充装置，用于根据所述物料补充信息向所述3D打印机本体进行耗材补充。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述3D打印机本体包括打印机外壳，所述位置传感装置包括干簧管传感器、磁块、最大限位器和控制回路，其中，所述控制回路包括继电器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述磁块设置于所述3D打印机本体内部的耗材卷贴近所述打印机外壳的转盘上；所述干簧管传感器设置于所述3D打印机本体内部，并与所述磁块磁连接；所述最大限位器设置于所述打印喷嘴在打印时所允许的最大坐标处。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括：

所述干簧管传感器，与所述控制器相连接，用于获取所述打印喷嘴的实时打印位置，并向所述控制回路发送打印位置信号；

所述最大限位器，与所述控制器相连接，用于监测所述打印喷嘴是否到达打印时所允许的最大坐标处，并在达到所述最大坐标处的情况下，向所述控制器发送限位信号；

所述控制器，用于根据所述打印位置信号和所述限位信号向所述继电器发送继电信号，以在缺少耗材的情况下终止所述打印喷嘴的打印作业。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述预警装置包括报警器、耗材检测装置和骤停电路。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括：

所述耗材检测装置，用于监测所述3D打印机本体内部的所述耗材剩余量，并在所述剩余量超过预设阈值的情况下，向所述报警器、所述骤停电路和所述控制器发送预警信号；

所述报警器，与所述耗材检测装置相连接，用于根据所述预警信号进行报警提示；

所述骤停电路，与所述耗材检测装置相连接，用于根据所述预警信号终止打印作业。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述骤停电路还用于在缺少耗材的情况下，控制所述3D打印机内部的托盘终止打印作业。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述耗材补充装置包括储料仓和供料传动机构；

所述储料仓内部存储有用于补充所述3D打印机内部耗材的物料，所述供料传动机构与所述储料仓相连接，用于在所述3D打印机缺少耗材的情况下，将所述储料仓中的所述物料引出至所述3D打印机内部的料盘上，并通过料盘导入所述打印喷嘴。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述控制器还用于在耗材补充成功的情况下，重新启动所述打印喷嘴和所述3D打印机内部托盘的打印工作。

第二方面，本发明实施例提供了3D打印机报警系统，包括如上所述的3D打印机报警装置，还包括云服务器，用于接收耗材检测装置发送的预警信号。

本发明实施例提供了3D打印机报警装置和系统，包括3D打印机本体、位置传感装置、预警装置和耗材补充装置，3D打印机本体包括打印喷嘴和控制器；位置传感装置与控制器相连接，用于获取打印喷嘴的实时打印位置，并向控制器发送打印位置信号；预警装置与控制器相连接，用于对3D打印机本体中的耗材进行检测，在耗材即将耗尽的情况下向控制器发送预警信号并进行报警；控制器与耗材补充装置相连接，用于根据打印位置信号和预警信号终止打印喷嘴的打印作业，并向耗材补充装置发送物料补充信息；耗材补充装置用于根据物料补充信息向3D打印机本体进行耗材补充。弥补了现有3D打印机在耗材耗尽的情况下，没有报警和中断功能的缺陷，在耗材即将耗尽的情况下，自动停止打印作业并补充耗材，节省人力物力。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的3D打印机报警装置示意图；

图2为本发明实施例一提供的另一3D打印机报警装置示意图；

图3为本发明实施例一提供的另一3D打印机报警装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的3D打印机本体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的3D打印机报警系统示意图。

图标：100-3D打印机本体；110-打印喷嘴；120-控制器；200-位置传感装置；210-干簧管传感器；220-磁块；230-最大限位器；240-继电器；300-预警装置；310-报警器；320-耗材检测装置；330-骤停电路；400-耗材补充装置；410-储料仓；420-供料传动机构；500-云服务器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

目前，3D打印机在我们的生活中越来越普遍了，而且广泛应用于各个领域，现有的3D打印机工作原理为将原料卷在料盘上，原料直接从料盘中引出并导入至喷头中，然后进行加热等后续操作；如果在原料不足的情况下，3D打印机无法自动识别是否有原料继续进入喷头，3D打印机将会在缺料的情况下按照预编制的程序进行空行程，直到人为操作或者完成整个模型行程，这将导致模型无法完全成型，已打印模型将会报废，浪费材料及时间等问题，且3D打印机工作过程中，需要人员随时注意材料的变化，当材料不足时，需要人为暂停打印，进行原料更换，才可以保证模型的顺利打印完成，浪费人员配置。

因此，现有技术存在着当原料不足的情况下，导致模型无法完全成型，已打印模型将会报废，浪费材料及时间等问题，且3D打印机工作过程中，需要人员随时注意材料的变化，当材料不足时，需要人为暂停打印，进行原料更换，才可以保证模型的顺利打印完成，浪费人员配置。同时，打印机当没有耗材的时候，打印机内部的托板仍然在工作容易使后期打印喷嘴无法归位。基于此，本发明实施例提供的3D打印机报警装置以及系统，弥补了现有技术3D打印机在耗材耗尽的情况下，没有报警和中断功能的缺陷，在耗材即将耗尽的情况下，自动停止打印作业并补充耗材，节省人力物力。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的3D打印机报警装置进行详细介绍。

实施例一：

参照图1，3D打印机报警装置包括：3D打印机本体100、位置传感装置200、预警装置300和耗材补充装置400，其中，3D打印机本体100包括打印喷嘴110和控制器120；

位置传感装置200，与控制器120相连接，用于获取打印喷嘴110的实时打印位置，并在缺少耗材的情况下终止打印喷嘴110在打印位置的打印作业；

预警装置300，与控制器120相连接，用于对3D打印机本体100中的耗材进行检测，在耗材即将耗尽的情况下进行报警，并终止3D打印机的打印作业；

耗材补充装置400，与控制器120相连接，用于在耗材即将耗尽的情况下，向3D打印机本体100进行耗材补充。

具体地，由预警装置300监测3D打印机本体内部的耗材剩余量是否符合要求，当剩余量过少时，将向控制器120发送预警信号；控制器120根据预警信号，向继电器发送继电信号，以使打印喷嘴的打印工作在实时打印位置终止，由此避免了打印机的空程序，也避免了打印喷嘴不能归位的问题；此外，控制器120还将控制耗材补充装置400进行耗材的补充，耗材补充装置400相当于一个自动补充耗材的仓库，无需人力来补充耗材，更加省力。

进一步地，3D打印机本体100包括打印机外壳，参照图2，位置传感装置200包括干簧管传感器210、磁块220、最大限位器230和控制回路，其中，控制回路包括继电器240。

进一步地，磁块220设置于3D打印机本体100内部的耗材卷贴近打印机外壳的转盘上；干簧管传感器210设置于3D打印机本体100内部，并与磁块220磁连接。如图4所示，打印喷嘴110设置在打印机本体100内，最大限位器230设置于打印喷嘴110在打印时所允许的最大坐标处。

进一步地，干簧管传感器210与控制器120相连接，用于获取打印喷嘴110的实时打印位置，并向控制回路发送打印位置信号；

最大限位器230与控制器120相连接，用于监测打印喷嘴110是否到达打印时所允许的最大坐标处，并在达到最大坐标处的情况下，向控制器发送限位信号；

控制器120，用于根据打印位置信号和限位信号向继电器240发送继电信号，以在缺少耗材的情况下终止打印喷嘴110的打印作业。

具体地，利用最大限位器230和干簧管传感器210，控制器120可以实时获取打印喷嘴的位置，当耗材剩余量过少时，控制器将根据打印喷嘴的实时位置，判断其应该终止动作的位置。一般地，打印喷嘴的动作终止位置均为当时的打印位置，以便于打印机重新开始打印时，可以直接导入耗材开启打印机的喷嘴工作，否则需要再次进行位置的校准，容易出现打印误差，但无论是否需要重新校准，获取打印机的动作终止位置都是十分重要的，以便于在重新打印的时候能迅速复位。

进一步地，预警装置300包括报警器310、耗材检测装置320和骤停电路330。

具体地，骤停电路330与打印机内部的托盘相连接，骤停电路与控制回路串联，即当进行报警的同时也使托盘进行作业的停止。托盘作业停止后，补充耗材，还可继续进行完成作业，不需要重新从头进行打印。

进一步地，还包括耗材检测装置320，用于监测3D打印机本体100内部的耗材剩余量，并在剩余量超过预设阈值的情况下，向报警器310、骤停电路330和控制器120发送预警信号；

报警器310，与耗材检测装置320相连接，用于根据预警信号进行报警提示；

骤停电路330，与耗材检测装置320相连接，用于根据预警信号终止打印作业。

进一步地，骤停电路330还用于在缺少耗材的情况下，控制3D打印机内部的托盘终止打印作业。

具体地，3D打印机在耗材过少时，动作的终止主要包括两方面：一方面，是打印喷嘴的动作终止，该部分的动作终止由继电器控制；另一方面，是托盘的动作终止，该部分在耗材检测装置监测到余料不足的情况下，直接由骤停电路停止。这样，保证3D打印机的全部打印工作终止，避免由于耗材不足而对打印作品造成不可逆损伤。

进一步地，参照图3，耗材补充装置400包括储料仓410和供料传动机构420；

储料仓410内部存储有用于补充3D打印机内部耗材的物料，供料传动机构420与储料仓相连接，用于在3D打印机缺少耗材的情况下，将储料仓410中的物料引出至3D打印机内部的料盘上，并通过料盘导入打印喷嘴110。

具体地，供料传动机构420的结构方式是多种多样的，参照图3，本发明实施例提供的供料传动机构420为一圆形管道，在圆形管道内部为传送带，由传送带将储料仓中的物料(新的耗材)转移至圆形管道一端的料盘上。

进一步地，控制器120还用于在耗材补充成功的情况下，重新启动打印喷嘴110和3D打印机内部托盘的打印工作。

具体地，当物料补充完毕后，传送带终止工作，控制器将重新控制印喷嘴110和3D打印机内部托盘的打印开启工作。

实施例二：

参照图5，3D打印机报警系统包括如上所述的3D打印机报警装置，还包括云服务器500，用于接收耗材检测装置发送的预警信号。

具体地，耗材检测装置将预警信号传输至云服务器500并通过云服务器500传输至远程终端上。

本发明实施例提供的3D打印机报警系统，与上述实施例提供的3D打印机报警装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例提供了3D打印机报警装置和系统，包括3D打印机本体、位置传感装置、预警装置和耗材补充装置，3D打印机本体包括打印喷嘴和控制器；位置传感装置与控制器相连接，用于获取打印喷嘴的实时打印位置，并向控制器发送打印位置信号；预警装置与控制器相连接，用于对3D打印机本体中的耗材进行检测，在耗材即将耗尽的情况下向控制器发送预警信号并进行报警；控制器与耗材补充装置相连接，用于根据打印位置信号和预警信号终止打印喷嘴的打印作业，并向耗材补充装置发送物料补充信息；耗材补充装置用于根据物料补充信息向3D打印机本体进行耗材补充。弥补了现有3D打印机在耗材耗尽的情况下，没有报警和中断功能的缺陷，在耗材即将耗尽的情况下，自动停止打印作业并补充耗材，节省人力物力。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种3D打印机报警装置，其特征在于，包括：3D打印机本体、位置传感装置、预警装置和耗材补充装置，其中，所述3D打印机本体包括打印喷嘴和控制器；

所述位置传感装置，与所述控制器相连接，用于获取所述打印喷嘴的实时打印位置，并向所述控制器发送打印位置信号；

所述预警装置，与所述控制器相连接，用于对所述3D打印机本体中的耗材进行检测，在所述耗材即将耗尽的情况下向所述控制器发送所述预警信号，并进行报警；

所述控制器，与所述耗材补充装置相连接，用于根据所述打印位置信号和所述预警信号终止所述打印喷嘴的打印作业，并向所述耗材补充装置发送物料补充信息；

所述耗材补充装置，用于根据所述物料补充信息向所述3D打印机本体进行耗材补充。

2.根据权利要求1所述的3D打印机报警装置，其特征在于，所述3D打印机本体包括打印机外壳，所述位置传感装置包括干簧管传感器、磁块、最大限位器和控制回路，其中，所述控制回路包括继电器。

3.根据权利要求2所述的3D打印机报警装置，其特征在于，所述磁块设置于所述3D打印机本体内部的耗材卷贴近所述打印机外壳的转盘上；所述干簧管传感器设置于所述3D打印机本体内部，并与所述磁块磁连接；所述最大限位器设置于所述打印喷嘴在打印时所允许的最大坐标处。

4.根据权利要求2所述的3D打印机报警装置，其特征在于，还包括：

所述干簧管传感器，与所述控制器相连接，用于获取所述打印喷嘴的实时打印位置，并向所述控制回路发送所述打印位置信号；

所述最大限位器，与所述控制器相连接，用于监测所述打印喷嘴是否到达打印时所允许的最大坐标处，并在达到所述最大坐标处的情况下，向所述控制器发送限位信号；

所述控制器，用于根据所述打印位置信号和所述限位信号向所述继电器发送继电信号，以在缺少耗材的情况下终止所述打印喷嘴的打印作业。

5.根据权利要求1所述的3D打印机报警装置，其特征在于，所述预警装置包括报警器、耗材检测装置和骤停电路。

6.根据权利要求5所述的3D打印机报警装置，其特征在于，还包括：

所述耗材检测装置，用于监测所述3D打印机本体内部的所述耗材剩余量，并在所述剩余量超过预设阈值的情况下，向所述报警器、所述骤停电路和所述控制器发送所述预警信号；

所述报警器，与所述耗材检测装置相连接，用于根据所述预警信号进行报警提示；

所述骤停电路，与所述耗材检测装置相连接，用于根据所述预警信号终止打印作业。

7.根据权利要求6所述的3D打印机报警装置，其特征在于，所述骤停电路还用于在缺少耗材的情况下，控制所述3D打印机内部的托盘终止打印作业。

8.根据权利要求1所述的3D打印机报警装置，其特征在于，所述耗材补充装置包括储料仓和供料传动机构；

所述储料仓内部存储有用于补充所述3D打印机内部耗材的物料，所述供料传动机构与所述储料仓相连接，用于在所述3D打印机缺少耗材的情况下，将所述储料仓中的所述物料引出至所述3D打印机内部的料盘上，并通过料盘导入所述打印喷嘴。

9.根据权利要求1所述的3D打印机报警装置，其特征在于，所述控制器还用于在耗材补充成功的情况下，重新启动所述打印喷嘴和所述3D打印机内部托盘的打印工作。

10.一种3D打印机报警系统，其特征在于，包括如权利要求1至权利要求9任一项所述的3D打印机报警装置，还包括云服务器，用于接收耗材检测装置发送的预警信号。