CN113844036A - 3d打印机耗材量检测装置及3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机耗材量检测装置及3D打印机，涉及打印机技术领域，主要目的是提高检测装置的使用方便性，以及降低其成本。本发明的主要技术方案为：该3D打印机耗材量检测装置包括检测件，所述检测件包括相连接的接触件和感应件，所述接触件用于与所述耗材盘的耗材表面相抵接，且能够因所述耗材盘的转动而进行预设运动，所述感应件用于随着所述预设运动而产生变化的电信号。

Description

3D打印机耗材量检测装置及3D打印机

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，具体而言，涉及一种3D打印机耗材量检测装置及3D打印机。

背景技术

3D(3-dimension)打印机又称三维打印机，是一种基于快速成形技术的机器，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或者塑料等粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。

目前，3D打印机耗材的剩余量通常采用应力计进行检测，将应力计安装在耗材架上，使耗材架实现电子秤的功能，从而实现对耗材剩余量的检测。

然而，采用上述方式进行耗材剩余量的检测，须保证耗材托盘相对独立，无其它零部件接触和干扰，使用不便，而且应力计容易损坏，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种3D打印机耗材量检测装置及3D打印机，主要目的是提高检测装置的使用方便性，以及降低其成本。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种3D打印机耗材量检测装置，包括：

底座，所述底座用于放置耗材盘；

检测件，所述检测件包括相连接的接触件和感应件，所述接触件用于与所述耗材盘的耗材表面相抵接，且能够因所述耗材盘的转动而进行预设运动，所述感应件用于随着所述预设运动而产生变化的电信号。

进一步地，所述接触件包括第一端和第二端，所述第一端通过弹性件与所述底座转动连接，所述弹性件用于驱使所述第二端与所述耗材盘的耗材表面相抵接，所述第一端能够因所述耗材盘的转动而转动；

所述感应件与所述第一端连接，用于随所述第一端的转动而产生变化的所述电信号。

进一步地，所述感应件包括电位器，所述电位器的输出端与所述第一端连接，所述电位器用于随所述第一端的转动而转动并发出变化的电流信号。

进一步地，所述的检测装置还包括：

传动机构，所述第一端通过所述传动机构与所述电位器的输出端连接，所述传动机构的传动比大于预设值。

进一步地，所述传动机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮连接于所述第一端，所述第二齿轮连接于所述电位器的输出端；或者，

所述传动机构包括所述第一齿轮，所述第一齿轮连接于所述第一端，所述第一齿轮与所述电位器的输出端相抵接。

进一步地，所述接触件包括外凸的第一弧形面，所述第一弧形面位于所述第二端，所述第二端通过所述第一弧形面与所述耗材盘的耗材表面相抵接。

进一步地，所述底座包括底座本体和设置于所述底座本体上的放置件，所述放置件用于放置所述耗材盘，所述耗材盘能够通过所述放置件相对所述底座本体滚动；

所述放置件包括第一滚轴和第二滚轴，所述第一滚轴和所述第二滚轴相对设置且分别转动连接于所述底座本体，

所述耗材盘用于放置在所述第一滚轴和所述第二滚轴上；

或者，

所述放置件包括内凹的第二弧形面，所述第二弧形面的弧度与所述耗材盘的弧度相适配，所述耗材盘用于放置在所述第二弧形面上；

或者，

所述放置件包括内凹的第二弧形面、第一滚轴和第二滚轴，所述第一滚轴和第二滚轴相对设置且分别转动连接于所述第二弧形面上，所述耗材盘用于放置在所述第一滚轴和所述第二滚轴上。

进一步地，所述底座本体内设置有安装空间，所述底座本体上设置有与所述安装空间连通的通孔；

所述第一端通过所述弹性件转动连接于所述安装空间中，所述第二端穿出所述通孔，并能够在所述通孔中运动；

所述感应件设置于所述安装空间中。

进一步地，所述的检测装置还包括：

控制器，所述控制器与所述感应件连接。

另一方面，本发明实施例还提供了一种3D打印机，包括前述的3D打印机耗材量检测装置。

借由上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案中，检测件包括相连接的接触件和感应件，接触件用于与耗材盘的耗材表面相抵接，且能够因使用过程中耗材盘的转动而进行预设运动，感应件用于随着预设运动而产生变化的电信号，以使得控制单元可以检测到该变化的电信号，从而获得耗材盘上耗材的剩余量，无需保证耗材托盘相对独立，使用方便，且不易损坏，降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种3D打印机耗材量检测装置的剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种3D打印机耗材量检测装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种3D打印机耗材量检测装置上放置有耗材盘的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种3D打印机耗材量检测装置的平面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种3D打印机耗材量检测装置的爆炸图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实施例和简化描述，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实施例保护范围的限制。

如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种3D打印机耗材量检测装置，包括底座1，该底座1用于放置耗材盘100；检测件200，该检测件200包括相连接的接触件2和感应件3，接触件2用于与耗材盘100的耗材表面相抵接，且能够因耗材盘100的转动而进行预设运动，感应件3用于随着预设运动而产生变化的电信号。

可以理解的是，参见图3，耗材盘100在使用时会发生转动，接触件2与耗材盘100的耗材表面接触，即可在耗材盘100的转动作用下进行预设运动，从而使得感应件3可以随着该预设运动而产生变化的电信号。

需要说明的是，感应件3可以与外部的控制单元连接，使得该3D打印机耗材量检测装置与外部的控制单元相互配合；或者，感应件3可以直接与3D打印机的控制单元连接，使得3D打印机耗材量检测装置与3D打印机的控制单元相互配合，实现将感应件3所产生的变化电信号发送至控制单元，由控制单元根据该变化的电信号获得耗材盘100上耗材的剩余量。

本发明实施例提供的3D打印机耗材量检测装置中，检测件200包括相连接的接触件2和感应件3，接触件2用于与耗材盘100的耗材表面相抵接，且能够因使用过程中耗材盘100的转动而进行预设运动，感应件用于随着预设运动而产生变化的电信号，以使得控制单元可以检测到该变化的电信号，从而获得耗材盘上耗材的剩余量，无需保证耗材托盘相对独立，使用方便，且不易损坏，降低了成本。

本发明实施例中，参见图1、图3和图4，接触件2可以包括第一端21和第二端22，第一端21通过弹性件23与底座1转动连接，弹性件23用于驱使第二端22与耗材盘100的耗材表面相抵接，第一端21能够因耗材盘100的转动而转动；感应件3与第一端21连接，用于随第一端21的转动而产生变化的电信号。

上述实施例中，接触件2的第一端21能够因耗材盘100的转动而转动，即前述的预设运动为第一端21的转动；接触件2可以为杆体结构，其包括相对的第一端21和第二端22。在耗材盘100的使用过程中，耗材的量逐渐减少，耗材盘100的外径也逐渐减小，在此过程中，由于接触件2的第一端21通过弹性件23与底座1转动连接，且弹性件23能够驱使其第二端22与耗材盘100的耗材表面相抵接，因此，第一端21可随着耗材盘100外径的逐渐减小而相对底座1进行转动，而第二端22可随着第一端21的转动而向上抬起并始终保持与耗材表面相抵，同时，由于感应件3与接触件2的第一端21连接，因此，感应件3能够因第一端21的转动而产生变化的电信号，这样的结构设置简单合理，使用可靠。

上述实施例中，第一端21通过弹性件23与底座1进行转动连接的结构形式可以有多种，例如，参见图5，第一端21可以连接有转轴211，该转轴211可通过轴承212与底座1转动连接，而弹性件23可以为扭簧，扭簧可以套设在转轴211上，扭簧的一端与接触件2相抵，扭簧的另一端与底座1相抵，从而实现第一端21通过转轴211与底座1转动连接，以及扭簧可以驱使第二端22与耗材盘100的耗材表面相抵接。其中，转轴211与第一端21之间的连接形式可以有多种，例如，在第一端21处可以连接有带D形转轴孔2131的连接件213，而转轴211的横截面形状也可以为D形，转轴211相匹配地插设在转轴孔2131内，由于转轴孔2131和转轴211均呈D形，因此，转轴211能够与第一端21同步转动，拆装维护方便。

其中，感应件3的结构形式可以有多种，只要能够随着接触件2第一端21的转动而产生变化的电信号即可，本发明实施例中，为了确保感应件3的使用可靠性，感应件3可以包括电位器，电位器的输出端与第一端21连接，电位器用于随第一端21的转动而转动并发出变化的电流信号。第一端21带动电位器的输出端转动时，电位器的电刷即可沿其电阻体移动从而改变其阻值大小。

需要说明的是，当输入的电压为定值时，电位器可以随第一端的转动而转动并发出变化的电流信号；或者，当输入的电流为定值时，电位器可以随第一端的转动而转动并发出变化的电压信号，具体实施时可以根据实际需求进行选择。

上述实施例中，电位器的输出端与接触件2的第一端21连接，这样在第一端21随着耗材盘100外径的逐渐减小而相对底座1进行转动时，电位器的输出端即可随之转动，从而改变其电阻值，进而产生变化的电流信号或电压信号，控制单元可以检测到该电流或电压的大小，从而分析计算出耗材的剩余量。

上述实施例中，由于输入的电压通常为定值，且电位器的阻值变化处于一定范围内，因此，电位器的电流变化也处于一定范围，若电位器阻值最小时，耗材盘100为满盘，此时电位器的电流为最大值，随着耗材盘100的耗材逐渐减少，电位器的阻值逐渐变大，电位器的电流逐渐减小，当电位器的阻值达到最大，耗材盘100上的耗材用光，此时电位器的电流为最小值，从而使得控制单元可以根据电位器的电流变化范围来确定耗材的剩余量。

本发明实施例中，参见图1、图3和图4，该3D打印机耗材量检测装置还可以包括传动机构4，接触件2的第一端21通过该传动机构4与电位器的输出端连接，传动机构4的传动比大于预设值。

上述实施例中，预设值可以为1，传动机构4的传动比大于预设值，可以理解为传动机构4的传动比应该为比较大的值，即传动机构4的传动比比较大，以使得接触件2的第一端21通过该传动机构4与电位器的输出端连接时，只要第一端21转动一定的角度，电位器的输出端即可转动该角度的几倍角度，从而使得电位器的电阻变化更为明显，进而提高电位器的灵敏度，提高该检测装置的检测精度。

本发明实施例中，传动机构4可以包括第一齿轮41和第二齿轮42，第一齿轮41连接于第一端21，第二齿轮42连接于电位器的输出端；或者，传动机构4包括第一齿轮41，第一齿轮41连接于第一端21，第一齿轮41与电位器的输出端相抵接。

上述实施例中，采用齿轮传动机构可以保证传动机构4的稳定性，从而提高该检测装置的使用可靠性。

上述实施例中，参见图4，第一齿轮41和第二齿轮42的数量可以分别为一个，二者啮合连接，使得第一端21通过啮合连接的第一齿轮41和第二齿轮42与电位器的输出端连接；或者，第一齿轮42的数量为多个且相互啮合连接，和/或第二齿轮42的数量为多个且相互啮合连接，相邻的第一齿轮41和第二齿轮42啮合连接，从而构成多级齿轮，使得第一端21通过该多级齿轮与电位器的输出端连接；或者，传动机构4仅包括一个第一齿轮41，同时，在电位器的输出轴上设置有啮合齿，第一齿轮41与该啮合齿啮合连接，使得第一端21仅通过该一个第一齿轮41与电位器的输出端连接，具体在实施时，可以根据具体需求进行选择。

本发明实施例中，参见图1和图3，接触件2可以包括外凸的第一弧形面221，该第一弧形面221位于第二端22，第二端22通过该第一弧形面221与耗材盘100的耗材表面相抵接。

上述实施例中，由于弧形面光滑无棱角，因此在接触件2的第二端22通过该第一弧形面221与耗材表面相抵接的过程中，第二端22不会刮伤耗材，从而不会对耗材造成损坏，保证耗材的正常使用。

本发明实施例中，参见图1、图2和图3，底座1可以包括底座本体11和设置于底座本体11上的放置件12，该放置件12用于放置耗材盘100，耗材盘100能够通过该放置件12相对底座本体11滚动。

其中，放置件12可以包括第一滚轴121和第二滚轴122，第一滚轴121和第二滚轴122相对设置且分别转动连接于底座本体11，耗材盘100用于放置在第一滚轴121和第二滚轴122上，从而使得耗材盘100通过可转动的第一滚轴121和第二滚轴122较为稳固地相对底座本体11进行滚动，实现耗材的使用，结构简单，使用可靠。

或者，放置件12可以包括设置在底座本体11上且内凹的第二弧形面13，该第二弧形面13的弧度与耗材盘100的弧度相适配，耗材盘100用于放置在第二弧形面13上。由于第二弧形面13的弧度与耗材盘100的弧度相适配，因此，耗材盘100可以较为稳固地相对第二弧形面13滚动，从而实现耗材盘100相对底座本体11进行滚动，实现耗材的使用，结构简单，使用可靠。

或者，参见图3，放置件12可以包括内凹的第二弧形面13、第一滚轴121和第二滚轴122，第一滚轴121和第二滚轴122相对设置且分别转动连接于第二弧形面13上，耗材盘100用于放置在第一滚轴121和第二滚轴122上。由于第二弧形面13的弧度与耗材盘100的弧度相适配，因此，耗材盘100可以通过可转动的第一滚轴121和第二滚轴122，在第二弧形面13上稳固地进行滚动，从而实现耗材盘100相对底座本体11进行滚动，实现耗材的使用，结构简单，使用可靠。具体在实施时，可以根据具体需求对上述多种实施方式进行选择。

本发明实施例中，参见图1、图2、图3和图5，底座本体11内可以设置有安装空间111，底座本体11上设置有与安装空间111连通的通孔112；第一端21通过弹性件23转动连接于安装空间111中，第二端22穿出通孔112，并能够在通孔112中运动；感应件3设置于安装空间111中。

上述实施例中，通过在底座本体11内设置安装空间111，且接触件2的第一端21以及感应件3均设置在安装空间111中，实现了底座本体11对接触件2和感应件3等部件的保护作用，避免该检测装置的重要部件因受到外界因素影响而损坏，以延长该检测装置的使用寿命。

此外，接触件2的第二端22穿出通孔112并能够随着耗材盘100外径的逐渐减小而在通孔112中运动，以便第二端22始终与耗材表面相抵接，这样的结构设置，一方面，可以节省接触件2的占用空间，从而减小该检测装置的整体占用空间，而且，可以使得该检测装置的整体结构更加紧凑简洁；另一方面，接触件2的第二端22在通孔112中运动，而不是在底座本体11的外部运动，这样可以防止外部物体掉落至第二端22附近而对第二端22的运动造成干涉，从而确保第二端22的正常运动，进而确保该检测装置的正常工作。

需要说明的是，本发明实施例中，接触件2的第二端22并不限于上述在通孔112中运动的结构形式，例如，第二端22的端部可以设置为弹性端部，这样当耗材盘100的耗材为满盘时，第二端22可以在耗材盘100的作用下压缩弹性端部，使得弹性端部发生弹性形变；当耗材盘100的耗材量逐渐减少，耗材盘100的外径逐渐减小时，弹性端部的弹性形变逐渐恢复，从而实现第二端22始终与耗材盘100的耗材表面接触，结构简单，使用可靠，易于实现。

本发明实施例中，该3D打印机耗材量检测装置还可以包括控制器，该控制器与感应件3连接。也就是说，该检测装置可以自带控制器，用于接收感应件产生的变化电信号，从而根据该变化的电信号获得耗材盘100上耗材的剩余量。

本发明实施例还提供了一种3D打印机，包括前述的3D打印机耗材量检测装置。

本发明实施例提供的3D打印机，包括3D打印机耗材量检测装置，在该检测装置中，检测件200包括相连接的接触件和感应件，接触件用于与耗材盘的耗材表面相抵接，且能够因使用过程中耗材盘的转动而进行预设运动，感应件用于随着预设运动而产生变化的电信号，以使得控制单元可以检测到该变化的电信号，从而获得耗材盘上耗材的剩余量，无需保证耗材托盘相对独立，使用方便，且不易损坏，降低了成本。

本发明实施例中，该3D打印机耗材量检测装置包括底座1，该底座1用于放置耗材盘100；检测件200，该检测件200包括相连接的接触件2和感应件3，接触件2用于与耗材盘100的耗材表面相抵接，且能够因耗材盘100的转动而进行预设运动，感应件3用于随着所述预设运动而产生变化的电信号。接触件2包括第一端21和第二端22，第一端21通过弹性件23与底座1转动连接，弹性件23用于驱使第二端22与耗材盘100的耗材表面相抵接，第一端21能够因耗材盘100的转动而转动；感应件3与第一端21连接，用于随第一端21的转动而产生变化的所述电信号。感应件3包括电位器，电位器的输出端与第一端21连接，电位器用于随第一端21的转动而转动并发出变化的电流信号。该检测装置还包括传动机构4，第一端21通过传动机构4与电位器的输出端连接，传动机构4的传动比大于预设值。传动机构4包括第一齿轮41和第二齿轮42，第一齿轮41连接于第一端21，第二齿轮42连接于电位器的输出端；或者，传动机构4包括第一齿轮41，第一齿轮41连接于第一端21，第一齿轮41与电位器的输出端相抵接。接触件2包括外凸的第一弧形面221，第一弧形面221位于第二端22，第二端22通过第一弧形面221与耗材盘100的耗材表面相抵接。底座1包括底座本体11和设置于底座本体11上的放置件12，放置件12用于放置耗材盘100，耗材盘100能够通过放置件12相对底座本体11滚动；放置件12包括第一滚轴121和第二滚轴122，第一滚轴121和第二滚轴122相对设置且分别转动连接于底座本体11，耗材盘100用于放置在第一滚轴121和第二滚轴122上；或者，放置件12包括内凹的第二弧形面13，第二弧形面13的弧度与耗材盘100的弧度相适配，耗材盘100用于放置在第二弧形面13上；或者，放置件12包括内凹的第二弧形面13、第一滚轴121和第二滚轴122，第一滚轴121和第二滚轴122相对设置且分别转动连接于第二弧形面13上，耗材盘100用于放置在第一滚轴121和第二滚轴122上。底座本体11内设置有安装空间111，底座本体11上设置有与安装空间111连通的通孔112；第一端21通过弹性件23转动连接于安装空间111中，第二端22穿出通孔112，并能够在通孔112中运动；感应件3设置于安装空间111中。该检测装置还包括：控制器，控制器与感应件3连接。本发明实施例还提供了一种3D打印机，其包括前述的3D打印机耗材量检测装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种3D打印机耗材量检测装置，其特征在于，包括：

检测件(200)，所述检测件(200)包括相连接的接触件(2)和感应件(3)，所述接触件(2)用于与耗材盘(100)的耗材表面相抵接，且能够因所述耗材盘(100)的转动而进行预设运动，所述感应件(3)用于随着所述预设运动而产生变化的电信号。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，

还包括底座(1)，所述底座(1)用于放置耗材盘(100)；

所述接触件(2)包括第一端(21)和第二端(22)，所述第一端(21)通过弹性件(23)与所述底座(1)转动连接，所述弹性件(23)用于驱使所述第二端(22)与所述耗材盘(100)的耗材表面相抵接，所述第一端(21)能够因所述耗材盘(100)的转动而转动；

所述感应件(3)与所述第一端(21)连接，用于随所述第一端(21)的转动而产生变化的所述电信号。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，

所述感应件(3)包括电位器，所述电位器的输出端与所述第一端(21)连接，所述电位器用于随所述第一端(21)的转动而转动并发出变化的电流信号。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，还包括：

传动机构(4)，所述第一端(21)通过所述传动机构(4)与所述电位器的输出端连接，所述传动机构(4)的传动比大于预设值。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，

所述传动机构(4)包括第一齿轮(41)和第二齿轮(42)，所述第一齿轮(41)连接于所述第一端(21)，所述第二齿轮(42)连接于所述电位器的输出端；或者，

所述传动机构(4)包括所述第一齿轮(41)，所述第一齿轮(41)连接于所述第一端(21)，所述第一齿轮(41)与所述电位器的输出端相抵接。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，

所述接触件(2)包括外凸的第一弧形面(221)，所述第一弧形面(221)位于所述第二端(22)，所述第二端(22)通过所述第一弧形面(221)与所述耗材盘(100)的耗材表面相抵接。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，

所述底座(1)包括底座本体(11)和设置于所述底座本体(11)上的放置件(12)，所述放置件(12)用于放置所述耗材盘(100)，所述耗材盘(100)能够通过所述放置件(12)相对所述底座本体(11)滚动；

所述放置件(12)包括第一滚轴(121)和第二滚轴(122)，所述第一滚轴(121)和所述第二滚轴(122)相对设置且分别转动连接于所述底座本体(11)，所述耗材盘(100)用于放置在所述第一滚轴(121)和所述第二滚轴(122)上；

或者，

所述放置件(12)包括内凹的第二弧形面(13)，所述第二弧形面(13)的弧度与所述耗材盘(100)的弧度相适配，所述耗材盘(100)用于放置在所述第二弧形面(13)上；

或者，

所述放置件(12)包括内凹的第二弧形面(13)、第一滚轴(121)和第二滚轴(122)，所述第一滚轴(121)和第二滚轴(122)相对设置且分别转动连接于所述第二弧形面(13)上，所述耗材盘(100)用于放置在所述第一滚轴(121)和所述第二滚轴(122)上。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，

所述底座本体(11)内设置有安装空间(111)，所述底座本体(11)上设置有与所述安装空间(111)连通的通孔(112)；

所述第一端(21)通过所述弹性件(23)转动连接于所述安装空间(111)中，所述第二端(22)穿出所述通孔(112)，并能够在所述通孔(112)中运动；

所述感应件(3)设置于所述安装空间(111)中。

9.根据权利要求1-8任一项所述的检测装置，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器与所述感应件(3)连接。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的3D打印机耗材量检测装置。

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