CN112223743A - 一种熔融式3d打印断料检测系统和熔融式3d打印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔融式3D打印断料检测系统和熔融式3D打印设备，其中，系统包括：余料重量检测模块，用于检测打印原料的剩余料的重量；原料线束检测模块，用于检测预设位置是否存在原料线束；控制模块，用于执行以下步骤：当余料重量检测模块检测的重量小于第一重量阈值，且大于第二重量阈值时，控制报警模块启动一级报警指令，第一重量阈值大于第二重量阈值；当余料重量检测模块检测的重量小于第二重要阈值，且原料线束检测模块检测到存在原料线束时，控制报警模块启动二级报警指令；当原料线束检测模块检测不存在原料线束时，控制报警模块启动三级报警指令，该系统对原料线束进行自动检测工作，以保证打印工作正常有序进行。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体地，涉及一种熔融式3D打印断料检测系统和熔融式3D打印设备。
背景技术
快速成形技术(Rapid prototyping，简称RP)又称快速原型制造技术，是近年来发展起来的一种先进制造技术。快速成形技术20世纪80年代起源于美国，很快发展到日本和欧洲，是近年来制造技术领域的一次重大突破。快速成形是一种基于离散堆积成形思想的数字化成形技术，自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件，从而可对产品设计进行快速评价、修改，提高企业的竞争能力。
熔融式3D打印是将树脂等材料的原料线束熔化后，在成型板上按照二维图一层一层的堆积打印，从而形成3D产品。
但是现有技术中的打印机在工作过程中，没有原料线束相应的检测单元，再原料线束发生断料或者余料不足的情况下，会造成已经打印好的产品报废，严重影响整个打印工作的进行，一般都是人为在现场监察打印工作的进行，浪费人力，而且监察力度也无法保证。
因此，提供一种在使用过程中可以有效地克服以上技术问题，对原料线束进行自动检测工作，以保证打印工作正常有序进行的熔融式3D打印断料检测系统和熔融式3D打印设备是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中的打印机在工作过程中，没有原料线束相应的检测单元，再原料线束发生断料或者余料不足的情况下，会造成已经打印好的产品报废，严重影响整个打印工作的进行，一般都是人为在现场监察打印工作的进行，浪费人力，而且监察力度也无法保证的问题，从而提供一种在使用过程中可以有效地克服以上技术问题，对原料线束进行自动检测工作，以保证打印工作正常有序进行的熔融式3D打印断料检测系统和熔融式3D打印设备。
为了实现上述目的，本发明提供了一种熔融式3D打印断料检测系统，所述系统包括：
余料重量检测模块，用于检测打印原料的剩余料的重量；
原料线束检测模块，用于检测预设位置是否存在所述原料线束；以及
控制模块，用于执行以下步骤：其中，
当所述余料重量检测模块检测的重量小于第一重量阈值，且大于第二重量阈值时，控制报警模块启动一级报警指令，所述第一重量阈值大于所述第二重量阈值；
当所述余料重量检测模块检测的重量小于第二重要阈值，且所述原料线束检测模块检测到存在所述原料线束时，控制报警模块启动二级报警指令；
当所述原料线束检测模块检测不存在所述原料线束时，控制报警模块启动三级报警指令；其中，
所述一级报警指令为进行声光报警；所述二级报警指令为声光报警和发送远程无线报警指令；所述三级报警指令为声光报警、发送远程无线报警指令以及制动所述原料线束和3D打印机的打印工作。
优选地，所述余料重量检测模块为压力传感器，设置在原料盘的支撑架上。
优选地，所述原料线束检测模块为红外传感器，所述原料线束穿过所述红外传感器的检测前端。
优选地，所述系统还包括：原料线束制定模块，用于在启动二级报警指令时制动所述原料线束。
优选地，所述原料线束制定模块包括：支撑座、电磁铁、磁性吸附块和恢复弹簧；所述支撑座上沿着竖直方向贯穿设置有腔体，所述电磁铁固定在所述腔体中，所述磁性吸附块可沿水平方向滑动的设置在所述腔体内，且与所述电磁铁间隔设置，两者之间通过所述恢复弹簧相连，且所述恢复弹簧为自然状态，所述原料线束穿过所述磁性吸附块与所述电磁铁之间的间隔；其中，
启动二级报警指令时，所述电磁铁通电。
优选地，所述腔体的内侧面水平设置有多条滑槽，所述磁性吸附块的两侧部分设置在所述滑槽中，且能够沿着所述滑槽的长度方向滑动。
优选地，所述电磁铁和所述磁性吸附块相对的两个侧面分别设置有防滑垫片。
本发明还提供了一种熔融式3D打印设备，所述熔融式3D打印设备运行熔融式3D打印断料检测系统。
根据上述技术方案，本发明提供的熔融式3D打印断料检测系统在使用时的有益效果为：可以打印过程中的余料和原料线束进行自动检测，并且根据自动检测结果运行对应的控制逻辑，以达到断料报警的目的，从而及时地提醒工作人员更换好打印原料，保证打印工作的顺利进行；需要说明的是本发明中检测的断料情况包括：余料不足导致的断料以及原料线束发生断裂问题而导致的断料；所以本发明可以对各种情况的断料都可以进行有效地监测，全面地保证打印工作的有序进行。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的熔融式3D打印断料检测系统的结构框图；
图2是本发明的一种优选的实施方式中提供的原料线束制定模块的结构示意图。
附图标记说明
1支撑座 2磁性吸附块
3电磁铁 4原料线束
5腔体 6滑槽
7余料重量检测模块 8原料线束检测模块
9控制模块 10原料线束制定模块
11报警模块
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
如图1所示，本发明提供了一种熔融式3D打印断料检测系统，所述系统包括：
余料重量检测模块7，用于检测打印原料的剩余料的重量；
原料线束检测模块8，用于检测预设位置是否存在所述原料线束；以及
控制模块9，用于执行以下步骤：其中，
当所述余料重量检测模块7检测的重量小于第一重量阈值，且大于第二重量阈值时，控制报警模块11启动一级报警指令，所述第一重量阈值大于所述第二重量阈值；
当所述余料重量检测模块7检测的重量小于第二重要阈值，且所述原料线束检测模块8检测到存在所述原料线束时，控制报警模块11启动二级报警指令；
当所述原料线束检测模块8检测不存在所述原料线束时，控制报警模块9启动三级报警指令；其中，
所述一级报警指令为进行声光报警；所述二级报警指令为声光报警和发送远程无线报警指令；所述三级报警指令为声光报警、发送远程无线报警指令以及制动所述原料线束和3D打印机的打印工作。
在上述方案中，可以打印过程中的余料和原料线束进行自动检测，并且根据自动检测结果运行对应的控制逻辑，以达到断料报警的目的，从而及时地提醒工作人员更换好打印原料，保证打印工作的顺利进行；需要说明的是本发明中检测的断料情况包括：余料不足导致的断料以及原料线束发生断裂问题而导致的断料；所以本发明可以对各种情况的断料都可以进行有效地监测，全面地保证打印工作的有序进行。
在本发明的一种优选的是实施方式中，所述余料重量检测模块7为压力传感器，设置在原料盘的支撑架上。
在本发明的一种优选的是实施方式中，所述原料线束检测模块8为红外传感器，所述原料线束穿过所述红外传感器的检测前端。
如图2所示，在本发明的一种优选的是实施方式中，所述系统还包括：原料线束制定模块10，用于在启动二级报警指令时制动所述原料线束。
在本发明的一种优选的是实施方式中，所述原料线束制定模块包括：支撑座1、电磁铁3、磁性吸附块2和恢复弹簧；所述支撑座1上沿着竖直方向贯穿设置有腔体5，所述电磁铁3固定在所述腔体5中，所述磁性吸附块2可沿水平方向滑动的设置在所述腔体5内，且与所述电磁铁3间隔设置，两者之间通过所述恢复弹簧相连，且所述恢复弹簧为自然状态，所述原料线束4穿过所述磁性吸附块2与所述电磁铁3之间的间隔；其中，启动二级报警指令时，所述电磁铁3通电。
在上述方案中，当所述报警模块11启动二级以及三级报警指令时，所述电磁铁3通电以产生磁性，从而吸附所述磁性吸附块2，使其向着所述电磁铁3的方向滑动，利用两者的夹持力将所述原料线束4牢牢地夹持住，从而达到制动的效果，防止所述原料线束进入打印喷头的内部，在停止打印工作，等待工作人员更换上新的打印原料。
在本发明的一种优选的是实施方式中，所述腔体5的内侧面水平设置有多条滑槽6，所述磁性吸附块2的两侧部分设置在所述滑槽6中，且能够沿着所述滑槽6的长度方向滑动。
在本发明的一种优选的是实施方式中，所述电磁铁3和所述磁性吸附块2相对的两个侧面分别设置有防滑垫片。
根据上述内容，先举例说明所述熔融式3D打印断料检测系统的工作原理：为了便于理解，现设置所述第一重量阈值为1kg，所述第二重量阈值为0.5kg；利用设置在所述原料盘的支撑架上的压力传感器检测所述原料盘的余料重量，当然压力检测值需要换算成重量值，也可以将所述第一重量阈值和所述第二重量阈值换算呈压力值，该换算可以根据常规技术手段获得，在此不再进行赘述；利用红外传感器对所述原料线束进行检测，所述原料线束穿过所述红外传感器的前端，当所述原料线束发生断料时，所述红外传感器由于失去了遮挡，会触发红外信号，说明检测不存在所述原料线束；通过所述压力传感器和所述红外传感器进行检测，根据检测结果执行以下控制逻辑：
当所述余料重量检测模块检测的重量为0.8kg时，控制报警模块启动一级报警指令，以进行声光报警；当所述余料重量检测模块检测的重量为0.4kg时，控制报警模块启动二级报警指令，以进行声光报警和发送远程无线报警指令，也就是向指定的移动终端发送无线报警指令；当所述红外传感器检测不存在所述原料线束时，控制报警模块启动三级报警指令，即声光报警、发送远程无线报警指令的同时利用所述原料线束制定模块制动所述原料线束并且停止3D打印机的打印工作，制动的原理就是给所述电磁铁3通电，其实产生磁性即可，当更换好正常的原料后，消除所述报警模块的报警指令，所述磁性吸附块2在所述恢复弹簧的作用下与所述电磁铁3分离开，所述原料线束可正常穿过两者的间隔进行运送工作，以保证打印的正常进行。
本发明还提供了一种熔融式3D打印设备，所述熔融式3D打印设备运行所述熔融式3D打印断料检测系统。
综上所述，本发明提供的熔融式3D打印断料检测系统和熔融式3D打印设备克服现有技术中的打印机在工作过程中，没有原料线束相应的检测单元，再原料线束发生断料或者余料不足的情况下，会造成已经打印好的产品报废，严重影响整个打印工作的进行，一般都是人为在现场监察打印工作的进行，浪费人力，而且监察力度也无法保证的问题。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述系统包括：
余料重量检测模块，用于检测打印原料的剩余料的重量；
原料线束检测模块，用于检测预设位置是否存在所述原料线束；以及
控制模块，用于执行以下步骤：其中，
当所述余料重量检测模块检测的重量小于第一重量阈值，且大于第二重量阈值时，控制报警模块启动一级报警指令，所述第一重量阈值大于所述第二重量阈值；
当所述余料重量检测模块检测的重量小于第二重要阈值，且所述原料线束检测模块检测到存在所述原料线束时，控制报警模块启动二级报警指令；
当所述原料线束检测模块检测不存在所述原料线束时，控制报警模块启动三级报警指令；其中，
所述一级报警指令为进行声光报警；所述二级报警指令为声光报警和发送远程无线报警指令；所述三级报警指令为声光报警、发送远程无线报警指令以及制动所述原料线束和3D打印机的打印工作。
2.根据权利要求1所述的熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述余料重量检测模块为压力传感器，设置在原料盘的支撑架上。
3.根据权利要求1所述的熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述原料线束检测模块为红外传感器，所述原料线束穿过所述红外传感器的检测前端。
4.根据权利要求1所述的熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述系统还包括：原料线束制定模块，用于在启动二级报警指令时制动所述原料线束。
5.根据权利要求4所述的熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述原料线束制定模块包括：支撑座(1)、电磁铁(3)、磁性吸附块(2)和恢复弹簧；所述支撑座(1)上沿着竖直方向贯穿设置有腔体(5)，所述电磁铁(3)固定在所述腔体(5)中，所述磁性吸附块(2)可沿水平方向滑动的设置在所述腔体(5)内，且与所述电磁铁(3)间隔设置，两者之间通过所述恢复弹簧相连，且所述恢复弹簧为自然状态，所述原料线束(4)穿过所述磁性吸附块(2)与所述电磁铁(3)之间的间隔；其中，
启动二级报警指令时，所述电磁铁(3)通电。
6.根据权利要求5所述的熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述腔体(5)的内侧面水平设置有多条滑槽(6)，所述磁性吸附块(2)的两侧部分设置在所述滑槽(6)中，且能够沿着所述滑槽(6)的长度方向滑动。
7.根据权利要求5所述的熔融式3D打印断料检测系统，其特征在于，所述电磁铁(3)和所述磁性吸附块(2)相对的两个侧面分别设置有防滑垫片。
8.一种熔融式3D打印设备，其特征在于，所述熔融式3D打印设备运行权利要求1-7所述的熔融式3D打印断料检测系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210115 |