CN112793166A - 3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法 - Google Patents

3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112793166A
CN112793166A CN202011598656.XA CN202011598656A CN112793166A CN 112793166 A CN112793166 A CN 112793166A CN 202011598656 A CN202011598656 A CN 202011598656A CN 112793166 A CN112793166 A CN 112793166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
consumable
light
printing
optical
microprocessor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011598656.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘辉林
唐京科
陈春
敖丹军
雷丛金
刘根伸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Chuangxiang 3D Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Chuangxiang 3D Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Chuangxiang 3D Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Chuangxiang 3D Technology Co Ltd
Priority to CN202011598656.XA priority Critical patent/CN112793166A/zh
Publication of CN112793166A publication Critical patent/CN112793166A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

本申请提供一种3D打印耗材监测装置，包括：光发射单元，朝向耗材设置，用于投影耗材并使耗材反馈一光学信号；光采集单元，用于采集耗材反馈的光学信号，光学信号包括多个特征位点；微处理器，与光采集单元电接触，微处理器接收至少两个间隔第一间隔时间的光学信号，通过比对至少两个光学信号中的多个特征位点以获取耗材在第一间隔时间内的第一位移，并通过第一位移及第一间隔时间计算耗材在第一间隔时间的第一进料速率。本申请还提供应用所述3D打印耗材监测装置的3D打印机以及3D打印耗材监测方法。本申请通过设置光发射单元及光采集单元，并通过微处理器对所述光学信息进行分析获得耗材的进料情况，实现对3D打印机的耗材的实时监测。

Description

3D打印耗材监测装置、3D打印机、3D打印耗材监测方法
技术领域
本申请涉及3D打印领域，尤其涉及3D打印耗材监测装置及应用其的3D打印机和3D打印耗材监测方法。
背景技术
3D打印即快速成型技术，是一种累积制造技术，又称增材制造，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。熔融沉积快速成型技术(FDM)，又称热熔堆积技术，是主要的3D打印技术之一。该技术是将热熔型料丝加热融化后从喷头挤出，沉积在打印工作平台或前一层已固化的材料上，当温度低于料丝固化温度后开始固化成型，最终打印成实体。
使用熔融沉积快速成型技术的3D打印机在使用中，容易出现堵头、卡料、断料等问题。3D打印机碰嘴比较精密，当耗材含有杂质，或温度设置不合适时，容易把喷嘴堵塞，现有的3D打印机此时往往还在正常运行，耗材不能正常挤出，导致打印模型失败；常用的耗材直径通常需要通过两个齿轮咬合推挤以完成耗材的挤出，当两齿轮咬合力度过大时，容易磨损耗材，造成挤出打滑，进而导致卡料或断料。现有的3D打印机大部分都没有堵头检测、卡料检测、耗材余量显示等功能，使得打印过程仍不够智能。
如何解决上述问题，是本领域技术人员需要考虑的。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种3D打印耗材监测装置，用于监测3D打印机的耗材供给情况，包括：
光发射单元，相对设置于所述耗材一侧，用于投影所述耗材并使所述耗材反馈一光学信号；
光采集单元，设置于所述耗材的所述光发射单元同一侧，并处于反馈所述光学信号的有效接收区域内，用于采集所述耗材反馈的所述光学信号，所述光学信号包括多个特征位点；以及
微处理器，与所述光采集单元电连接，用于接收所述光采集单元采集的所述光学信号，所述微处理器接收至少两个间隔的第一间隔时间的所述光学信号，通过比对至少两个所述光学信号中的所述多个特征位点以获取所述耗材在所述第一间隔时间内的第一位移，并通过所述第一位移及所述第一间隔时间计算所述耗材在所述第一间隔时间的第一进料速率。
在一种可能的实施方式中，所述光发射单元发出的投影于所述耗材的光线包括相干光，所述光采集单元采集的所述光学信号包括干涉条纹信号或散斑信号。
在一种可能的实施方式中，所述光发射单元发出的投影于所述耗材的光线包括非相干光，所述光采集单元采集的所述光学信号包括光影信号。
在一种可能的实施方式中，还包括光栅，所述光栅设置于所述光发射单元投影所述耗材的光路上，所述光栅阻挡由所述光发射单元射向所述耗材的光线的至少部分，以在所述耗材表面形成至少包括间隔的明纹和/或暗纹的所述光学信号。
在一种可能的实施方式中，还包括光接收单元，所述光接收单元与所述光发射单元相对设置于所述耗材的两侧，所述光接收单元用于接收所述光发射单元发出的光线并产生电信号。
本申请还提供一种3D打印机，包括进料通道、喷嘴以及如前述的3D打印耗材监测装置，耗材经由所述进料通道传递至所述喷嘴并由所述喷嘴喷出以进行3D打印，所述3D打印耗材监测装置与所述进料通道相邻设置，所述3D打印耗材监测装置相较于所述喷嘴设置于所述进料通道的上游。
本申请还提供一种3D打印耗材监测方法，应用如前述的3D打印耗材监测装置，包括如下步骤：
使所述光发射单元向所述耗材发出光线并使所述耗材反馈一光学信号；
使所述光采集单元在一第一间隔时间两次采集所述光学信号以获取至少两个光学形貌；以及
所述光采集单元将采集的所述光学信号传递至所述微处理器，所述微处理器由所述至少两个光学形貌中获取所述光学形貌的特征位点，通过比对所述至少两个光学形貌的特征位点，计算所述耗材在所述第一间隔时间内的第一位移，以监测所述耗材的进料。
在一种可能的实施方式中，还包括如下步骤：
所述微处理器将所述第一位移与所述第一间隔时间做商得到一第一进料速率；
所述微处理器获取一个计算周期内的多个第一进料速率，所述计算周期涵盖多个所述第一间隔时间，获取多个所述第一进料速率的平均值为一平均进料速率；以及
将所述平均速率与一预设速率阈值进行比较，若所述平均速率不在所述预设速率阈值内，则判断所述3D打印机出现故障。
在一种可能的实施方式中，还包括如下步骤：
使所述微处理器记录并调取一个所述计算周期内的多个连续的第一间隔时间所对应的多个第一位移；
将所述多个第一位移累加获得一第二位移，所述第二位移表示3D打印机在所述计算周期内的使用量；以及
将预设的耗材总量与所述使用量做差得到所述耗材的剩余量。
在一种可能的实施方式中，还包括如下步骤：若判断所述3D打印机出现故障，则所述微处理器发出控制信号，使所述3D打印机停止打印，所述微处理器一并控制一指示灯亮起。
相较于现有技术，本申请的3D打印耗材监测装置，通过在耗材输送通道上设置光发射单元及光采集单元，并通过微处理器对所述光学信息进行分析，可以获得耗材的进料情况，实现对3D打印机的耗材的实时监测，及时发现堵头、卡料、断料等故障并及时排除，以提升3D打印机的智能程度。
附图说明
图1为本申请一实施例的3D打印耗材监测装置的结构示意图。
图2为本申请一实施例的3D打印机的结构示意图。
图3为本申请一实施例的3D打印耗材监测方法的流程示意图。
主要元件符号说明
3D打印耗材监测装置 10
光发射单元 11
光采集单元 12
微处理器 13
光栅 14
光接收单元 15
指示灯 16
电源模块 17
输出模块 18
耗材 20
进料通道 21
喷嘴 22
主板 23
3D打印机 1
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。
本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件，组件和/或其群组。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。
以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。
下面参照附图，对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1为本申请一实施例提供的3D打印耗材监测装置10的结构示意图。3D打印耗材监测装置10用于监测3D打印机的耗材20供给情况，3D打印耗材监测装置10包括光发射单元11、光采集单元12以及微处理器13。其中，光发射单元11相对设置于耗材20一侧，用于投影耗材20并使耗材20反馈一光学信号；光采集单元12设置于耗材20的所述光发射单元同一侧，并处于反馈所述光学信号的有效接收区域内，用于采集耗材20反馈的所述光学信号；微处理器13与光采集单元12电连接，用于接收光采集单元12采集的所述光学信号，微处理器13接收至少两个间隔的第一间隔时间的所述光学信号，通过比对至少两个所述光学信号中的所述多个特征位点以获取耗材20在所述第一间隔时间内的第一位移，并通过所述第一位移及所述第一间隔时间计算所述耗材在所述第一间隔时间的第一进料速率。
于一实施例中，光发射单元11可以发出相干光或非相干光，具体可以为激光光源、白炽灯光源、LED光源、红外光源等。光发射单元11作为光源投影耗材20的至少部分表面，使得耗材20的表面形成所述光学信号，所述光学信号可包括干涉信号、光影信号或包含有明纹及暗纹的光学图像。
于一实施例中，光采集单元12至少包括CMOS图像传感器，CMOS图像传感器可用于采集所述光学信号，并进一步将所述光学信号传递给微处理器13。可以理解的，光采集单元12采集所述光学信号后将所述光学信号转换为电信号的形式传递给微处理器13。
于一实施例中，微处理器13用于接收至少两个所述光学信号，并获取至少两个所述光学信号中的同一特征位点，以分析耗材20的供给情况，具体可以为耗材20的进料速率及进料量。
于一实施例中，微处理器13至少包括数字信号处理器(DSP)，用于分析并提取CMOS图像传感器获取的所述光学信号包含的光学形貌中的特殊信息，并通过对多个特殊信息进行比对，确定相邻时间内的至少两个光学信号所对应的耗材图形之间的相对位移，以确定耗材20的进料速率。
于一实施例中，微处理器13还包括放大模块、整形模块以及辨向模块等，以用于对所述光学信号对应的图形进行分析。
在一种可能的实施方式中，光发射单元11发出的投影于耗材20的光线包括相干光，光采集单元12采集的所述光学信号包括干涉条纹信号或散斑信号。在本实施例中，光发射单元11对应可以为激光光源，相干光投影到耗材20表面并发生干涉现象以产生所述干涉条纹信号或散斑信号，微处理器通过对所述干涉条纹信号或散斑信号中的干涉条纹或散斑的平均尺寸进行分析比对以寻找不同光学信号中的对应特征位点，并进一步确定耗材20的位移矢量，并根据所述位移矢量计算耗材20在单位时间内的移动速率以确定耗材20的进料速率。
在一种可能的实施方式中，光发射单元11发出的投影于耗材20的光线包括非相干光，光采集单元12采集的所述光学信号包括光影信号。在本实施例中，光发射单元11对应可以为红外光源，非相干光投影到耗材20表面并发生漫反射以产生所述光影信号，微处理器通过对所述光影信号中的不同亮点或暗点进行分析比对以寻找不同光学信号中的对应特征位点，并进一步确定耗材20的位移矢量，并根据所述位移矢量计算耗材20在单位时间内的移动速率以确定耗材20的进料速率。
在一种可能的实施方式中，3D打印耗材监测装置10还包括光栅14，光栅14设置于光发射单元11投影耗材20的光路上，光栅14可以为网格状或栅栏状，光栅14阻挡由光发射单元11射向耗材20的光线的至少部分，以在耗材20表面形成至少包括间隔的明纹和/或暗纹的光影信号的所述光学信号。微处理器13通过对不同光学信号中的明纹和/或暗纹进行分析比对以寻找不同光学信号中的对应特征位点，并进一步确定耗材20的位移矢量，并根据所述位移矢量计算耗材20在单位时间内的移动速率以确定耗材20的进料速率。微处理器13通过将所计算的耗材20的进料速率与一预设速率与只进行比对可判断耗材20当前进料速率是否在正常范围，以判断是否存在堵头、卡料情况。
3D打印耗材监测装置10还包括光接收单元15，光接收单元15与光发射单元11设置于耗材20的两侧，当耗材20正常进料时，耗材20占据进料通道21并阻隔光发射单元11发出的光传递至光接收单元15。当3D打印耗材监测装置10出现断料情况，耗材20未到达进料通道21的指定位置，光接收单元15与光发射单元11之间的光路连通，光接收单元15接收光发射单元11发出的光并产生对应的电信号，光接收单元15将该电信号传递给微处理器13。
在其他实施例中，光接收单元15可整合于光采集单元12，例如，在非断料状态下，光采集单元12可持续接收并采集预定光学信号，当出现断料情况时，光发射单元11发出的光线未被耗材20反馈至光采集单元12，光采集单元12发出对应信号至微处理器13，微处理器13判定是否发生断料情况。
3D打印耗材监测装置10还包括与微处理器13电接触的指示灯16、电源模块17以及输出模块18。微处理器13可控制指示灯16处于不同的点亮状态以展示3D打印耗材监测装置10所感测到的结果，例如，指示灯16亮绿灯表示状态正常，指示灯16亮红灯表示存在断料故障，指示灯16亮黄灯表示存在卡料或堵头的故障；可以理解的，指示灯16可替换为其他具备提醒功能的工作模块，例如显示器、蜂鸣器等。电源模块17用于给3D打印耗材监测装置10提供电能，输出模块18用于协助微处理器13将电信号输出至3D打印耗材监测装置10外部。
如图2所示，本申请还提供一种3D打印机1，包括进料通道21、喷嘴22以及前述的3D打印耗材监测装置10，3D打印耗材监测装置10与3D打印机1电接触，具体可以为与3D打印机1的主板23电接触，耗材20经由进料通道21传递至喷嘴22并由喷嘴22喷出以进行3D打印，3D打印耗材监测装置10与进料通道21相邻设置，3D打印耗材监测装置10相较于喷嘴22设置于进料通道21的上游。
如图3所示，本申请还提供一种3D打印耗材监测方法，应用前述的3D打印耗材监测装置。3D打印耗材监测方法包括如下步骤：
步骤S11：使光发射单元11向耗材20发出光线并使耗材20反馈一光学信号。
步骤S12：使光采集单元12在一第一间隔时间T1两次采集光学信号以获取至少两个光学形貌。
步骤S13：光采集单元12将采集的所述光学信号传递至微处理器13，微处理器13由所述至少两个光学形貌中获取所述光学形貌的特征位点，通过比对所述至少两个光学形貌的特征位点，计算耗材在第一间隔时间T1内的第一位移S1，以监测耗材20的进料。
步骤S14：微处理器13将第一位移S1与第一间隔时间T1做商得到一第一进料速率V1。
于一实施例中，该第一进料速率V1等同于耗材20在一个较短的时间周期内的进料速率。
步骤S15：微处理器13获取一个计算周期T0内的多个第一进料速率V1，计算周期T0涵盖多个第一间隔时间T1，获取多个第一进料速率V1的平均值为一平均进料速率V0。
于一实施例中，通过取一计算周期T0并计算该时间内耗材20的平均进料速率V0，通过取平均值提升进料速率测量的准确性，该平均进料速率V0等同于耗材20在一个计算周期内的进料速率。
步骤S16：将平均速率V0与一预设速率阈值进行比较，若平均速率V0不在所述预设速率阈值内，则判断所述3D打印机出现故障。
于一实施例中，预设速率阈值可以为：正向挤出速率范围10-30mm/s，反向回抽速率范围50-80mm/s。若平均速率V0低于上述预设速率阈值的最小值，可判断出现喷嘴堵头或者磨损耗材卡料故障。
于一实施例中，还包括对断料故障的监测，当3D打印机1发生断料故障时，光接收单元15接收光发射单元11发出的光线并产生对应的电信号，光接收单元15将该电信号传递给微处理器13。
于一实施例中，若判断3D打印机1出现故障，则微处理器13发出控制信号，使3D打印机1停止打印，微处理器13一并控制指示灯16亮起，以提醒用户及时处理故障。
本申请提供的3D打印耗材监测方法还可用于检测耗材20的使用量及余量，还包括如下步骤：
步骤S17：使微处理器13记录并调取一个计算周期T0内的多个连续的第一间隔时间T1所对应的多个方向相同的第一位移S1。
步骤S18：将多个第一位移S1累加获得一第二位移S0，第二位移S0表示3D打印机1在计算周期T0内的使用量。
于一实施例中，将预设的耗材总量(长度)L0与使用量S0做差得到耗材20的剩余量L1，当剩余量L1低于预设值时，微处理器13发出警报以提醒用户及时换料以保证打印正常进行。
上文中，参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本申请的精神和范围的情况下，还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印耗材监测装置，用于监测3D打印机的耗材供给情况，其特征在于，包括：
光发射单元，相对设置于所述耗材一侧，用于投影所述耗材并使所述耗材反馈一光学信号；
光采集单元，设置于所述耗材的所述光发射单元同一侧，并处于反馈所述光学信号的有效接收区域内，用于采集所述耗材反馈的所述光学信号，所述光学信号包括多个特征位点；以及
微处理器，与所述光采集单元电连接，用于接收所述光采集单元采集的所述光学信号，所述微处理器接收至少两个间隔的第一间隔时间的所述光学信号，通过比对至少两个所述光学信号中的所述多个特征位点以获取所述耗材在所述第一间隔时间内的第一位移，并通过所述第一位移及所述第一间隔时间计算所述耗材在所述第一间隔时间的第一进料速率。
2.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述光发射单元发出的投影于所述耗材的光线包括相干光，所述光采集单元采集的所述光学信号包括干涉条纹信号或散斑信号。
3.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述光发射单元发出的投影于所述耗材的光线包括非相干光，所述光采集单元采集的所述光学信号包括光影信号。
4.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，还包括光栅，所述光栅设置于所述光发射单元投影所述耗材的光路上，所述光栅阻挡由所述光发射单元射向所述耗材的光线的至少部分，以在所述耗材表面形成至少包括间隔的明纹和/或暗纹的光影信号的所述光学信号。
5.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，还包括光接收单元，所述光接收单元与所述光发射单元相对设置于所述耗材的两侧，所述光接收单元用于接收所述光发射单元发出的光线并产生电信号。
6.一种3D打印机，其特征在于，包括进料通道、喷嘴以及如权利要求1至5任意一项所述的3D打印耗材监测装置，耗材经由所述进料通道传递至所述喷嘴并由所述喷嘴喷出以进行3D打印，所述3D打印耗材监测装置与所述进料通道相邻设置，所述3D打印耗材监测装置相较于所述喷嘴设置于所述进料通道的上游。
7.一种3D打印耗材监测方法，其特征在于，应用如权利要求1至5任意一项所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，包括如下步骤：
使所述光发射单元向所述耗材发出光线并使所述耗材反馈一光学信号；
使所述光采集单元在一第一间隔时间两次采集所述光学信号以获取至少两个光学形貌；以及
所述光采集单元将采集的所述光学信号传递至所述微处理器，所述微处理器由所述至少两个光学形貌中获取所述光学形貌的特征位点，通过比对所述至少两个光学形貌的特征位点，计算所述耗材在所述第一间隔时间内的第一位移，以监测所述耗材的进料。
8.如权利要求7所述的3D打印耗材监测方法，其特征在于，还包括如下步骤：
所述微处理器将所述第一位移与所述第一间隔时间做商得到一第一进料速率；
所述微处理器获取一个计算周期内的多个第一进料速率，所述计算周期涵盖多个所述第一间隔时间，获取多个所述第一进料速率的平均值为一平均进料速率；以及
将所述平均速率与一预设速率阈值进行比较，若所述平均速率不在所述预设速率阈值内，则判断所述3D打印机出现故障。
9.如权利要求8所述的3D打印耗材监测方法，其特征在于，还包括如下步骤：
使所述微处理器记录并调取一个所述计算周期内的多个连续的第一间隔时间所对应的多个第一位移；
将所述多个第一位移累加获得一第二位移，所述第二位移表示3D打印机在所述计算周期内的使用量；以及
将预设的耗材总量与所述使用量做差得到所述耗材的剩余量。
10.如权利要求8所述的3D打印耗材监测方法，其特征在于，还包括如下步骤：若判断所述3D打印机出现故障，则所述微处理器发出控制信号，使所述3D打印机停止打印，所述微处理器一并控制一指示灯亮起。
CN202011598656.XA 2020-12-29 2020-12-29 3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法 Pending CN112793166A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011598656.XA CN112793166A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011598656.XA CN112793166A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112793166A true CN112793166A (zh) 2021-05-14

Family

ID=75804151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011598656.XA Pending CN112793166A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112793166A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024179131A1 (zh) * 2023-02-27 2024-09-06 上海轮廓科技有限公司 一种3d打印料盘支架耗材管理方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107364120A (zh) * 2017-08-16 2017-11-21 深圳市洛众科技有限公司 一种非接触式3d打印耗材状态检测方法
CN110341179A (zh) * 2018-04-08 2019-10-18 殷向明 对消耗材料管理的方法、装置及相应材料
CN211843222U (zh) * 2020-03-31 2020-11-03 湖北地创三维科技有限公司 一种大型3d打印机喷头结构
CN216153061U (zh) * 2020-12-29 2022-04-01 深圳市创想三维科技有限公司 3d打印耗材监测装置以及应用其的3d打印机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107364120A (zh) * 2017-08-16 2017-11-21 深圳市洛众科技有限公司 一种非接触式3d打印耗材状态检测方法
CN110341179A (zh) * 2018-04-08 2019-10-18 殷向明 对消耗材料管理的方法、装置及相应材料
CN211843222U (zh) * 2020-03-31 2020-11-03 湖北地创三维科技有限公司 一种大型3d打印机喷头结构
CN216153061U (zh) * 2020-12-29 2022-04-01 深圳市创想三维科技有限公司 3d打印耗材监测装置以及应用其的3d打印机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王志明: "《数控技术》", 31 August 2009, 上海大学出版社 *
韩振宇等: "《机床数控技术》", 31 August 2013, 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024179131A1 (zh) * 2023-02-27 2024-09-06 上海轮廓科技有限公司 一种3d打印料盘支架耗材管理方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN216153061U (zh) 3d打印耗材监测装置以及应用其的3d打印机
CN112793166A (zh) 3d打印耗材监测装置、3d打印机、3d打印耗材监测方法
EP3167267B1 (en) Chain wear monitoring device
CN203496156U (zh) 一种3d打印机送料故障检测装置
JP5421281B2 (ja) 電気モータによって駆動される携帯用リベット打ち装置を用いたリベット要素を設置する方法およびリベット打ち装置
US20170030815A1 (en) Chain wear monitoring device
CA2645569A1 (en) Shredder
CN103979285A (zh) 用于禽蛋传送带的控制设备
CN103913140A (zh) 铸坯长度精确测量装置及其方法
CN206287529U (zh) 3d打印机挤出机的耗材自动检测结构
CN1895876A (zh) 轮胎胎面自动接合检测装置
CN108407305A (zh) 一种3d打印机堵塞监控方法
CN104309130A (zh) 3d打印机智能进料检测机构
BR112015028725B1 (pt) método para detectar movimento longitudinal de um material que tem um perfil de superfície variável e máquina de conversão de elemento de proteção
CN107539749B (zh) 一种上料皮带物料跟踪与打滑检测的方法
US20220390925A1 (en) Sensor system, master unit, prediction device, and prediction method
CN217073384U (zh) 3d打印耗材监测装置及应用其的3d打印机
CN212374571U (zh) 一种可自动记录铺布机数据的结构
CN103818698A (zh) 烟条输送通道挡块脱落检测方法和装置、及烟条输送系统
CN111289531B (zh) 一种连续供给的图案材料的定位采集系统和定位采集方法
CN104859120A (zh) 一种注塑机的模具冷却水监控系统和水温联网监控系统
CN103889256A (zh) 条纹检测传感器及其检测方法
CN202967430U (zh) 一种多点对比式皮带输送机打滑故障智能监测系统
JP2017517416A (ja) パイプコルゲーターにおける熱膨張を識別する装置及び方法
CN207524080U (zh) 一种gdx2商标纸耳缺失检测报警装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
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: 20210514