CN205326289U

CN205326289U - 一种3d打印机保护设备

Info

Publication number: CN205326289U
Application number: CN201521066107.2U
Authority: CN
Inventors: 梁靖宇
Original assignee: Shenyang Huize Kaiyue Technology Co Ltd
Current assignee: Shenyang Huize Kaiyue Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2025-12-21

Abstract

一种3D打印机保护设备属于保护设备技术领域，尤其涉及一种3D打印机保护设备。本实用新型提供一种防护性好的3D打印机保护设备。本实用新型包括干簧管传感器模块、磁块、最大限位器、继电器；所述磁块设置在3D打印机耗材卷贴近3D打印机外壳的外表面的转盘上；所述干簧管传感器模块安装在3D打印机的内部；所述最大限位器设置在3D打印机打印时所允许的最大坐标处；所述干簧管传感器模块与最大限位器的输出端连接至继电器的控制端口构成控制回路，所述继电器的开关端接入在3D打印机的电源的供电回路中；还包括测温探头和热保护器，所述测温探头安装在所述打印机外壳内部的打印环境中。

Description

一种3D打印机保护设备

技术领域

本实用新型属于保护设备技术领域，尤其涉及一种3D打印机保护设备。

背景技术

三维打印是快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。当喷头移动的坐标超过打印机能够允许的最大范围时，打印机工作异常。目前基于FDM原理的3D打印机通过喷头在xyz轴的移动并在有效坐标内将材料挤出来以完成打印。一般情况下，在打印机xyz的最小坐标处会安装限位器以帮助喷头在打印开始前找到坐标原点，这样喷头移动到xyz任意一个轴的最小处时，限位开关被触发，控制电路可以收到来自限位开关的信号，控制电机停止运动，但对于喷头在xyz轴的最大可到达点，出于节省控制芯片接口资源等目的，一般是通过待打印的模型的数据文件得到，也就是说3D打印机收到的模型数据文件里面的坐标信息并不会超过打印机可工作的最大范围，因此在3D打印机所收到的命令全是正确的前提下，不会出现喷头移动坐标超过最大范围的情况。但实际运行过程中，一旦3D打印机内部出现紊乱或者接收到的模型文件数据有错误，会导致喷头移动量超过打印机所允许的最大范围，造成打印机喷头移动到最大位置而被卡住，此时电机却依旧在运行。如果不能及时发现这种情况，电机将会因过热而烧坏。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种防护性好的3D打印机保护设备。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括干簧管传感器模块、磁块、最大限位器、继电器；所述磁块设置在3D打印机耗材卷贴近3D打印机外壳的外表面的转盘上；所述干簧管传感器模块安装在3D打印机的内部；所述最大限位器设置在3D打印机打印时所允许的最大坐标处；所述干簧管传感器模块与最大限位器的输出端连接至继电器的控制端口构成控制回路，所述继电器的开关端接入在3D打印机的电源的供电回路中；还包括测温探头和热保护器，所述测温探头安装在所述打印机外壳内部的打印环境中，测温探头与所述热保护器电连接；所述热保护器连接在打印控制电路与打印机的供电电源之间。

作为一种优选方案，本实用新型所述最大限位器包括X轴方向最大限位器、Z轴方向最大限位器、Y轴方向最大限位器。

作为另一种优选方案，本实用新型所述干簧管传感器模块内的比较器型号为LM393，所述干簧管传感器模块包括三个端口，其中一个电源正极，一个电源负极，还有一个开关信号输出端。

作为另一种优选方案，本实用新型所述热保护器采用热保护开关。

作为另一种优选方案，本实用新型所述测温探头采用热敏电阻。

作为另一种优选方案，本实用新型所述热保护开关包括壳体和设置在其内的高膨胀层、中间层以及低膨胀层，所述中间层抵触在高膨胀层和低膨胀层之间，所述高膨胀层与低膨胀层分别连接有电导线，两电导线通过固体胶与壳体固定。

作为另一种优选方案，本实用新型所述高膨胀层与壳体的内侧壁之间抵设有绝缘导热垫片；所述绝缘导热垫片设有两个，两绝缘导热垫片分布在高膨胀层的两端。

作为另一种优选方案，本实用新型还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的控制端连接至干簧管传感器模块。

作为另一种优选方案，本实用新型所述蜂鸣器包括9个电阻R1～R9、6个电解电容C1～C6、整流二极管D1、稳压二极管D2、三极管BG1、压电片P1、变

压器B1和芯片CD，所述整流二极管D1、电解电容C1和电阻R9串联在电源正负极之间；电解电容C1的两端并联有电阻R1和电解电容C2，电阻R1和电解电容C2串联，电解电容C2的两端并联有稳压二极管D2，稳压二极管D2的一端通过变压器B1连接在三极管BG1的集电极上，三极管BG1的基极通过电阻R6连接在芯片CD上，三极管BG1的发射极连接在稳压二极管D2的另一端，并且连接到芯片CD上，变压器B1通过压电片P1与芯片相连；电阻R2与电阻R5串联在稳压二极管D2与芯片CD之间，电阻R2与电阻R5之间通过电阻R3连接到芯片CD上；电解电容C3并联在电阻R2的两端，电解电容C3的负极通过电阻R4连接到芯片CD上，芯片CD的两个管脚之间串联有电解电容C5，另外两个管脚上串联电解电容C6，电解电容C4的正极连接在电阻R3的一端，负极通过电阻R7连接到芯片CD上，电阻R8的一端连接在电解电容C4的负极与电阻R7之间，另一端连接在芯片CD上；所述电源正负极为所述蜂鸣器的控制端。

其次，本实用新型所述热敏电阻包括敏电阻本体，热敏电阻本体的一端设置有两电极接脚，热敏电阻本体的一侧设置有金属固定片，金属固定片具有一抵接于该热敏电阻本体的一侧的结合部及一位于该热敏电阻本体相对该两电极接脚的另一端且伸出该热敏电组本体外的焊接部；热敏电阻本体及金属固定片的结合部表面覆盖有使金属固定片固定结合于热敏电阻本体的包覆体。

另外，本实用新型所述金属固定片的焊接部自结合部远离两电极接脚的一端弯折延伸形成。

本实用新型有益效果。

本实用新型通过磁头和干簧管传感器模块位置上的巧妙设计，利用简单的部件实现了对3D打印机的保护；延长电机的使用寿命，同时节约耗材的消耗。

本实用新型测温探头能够对打印机外壳内部的打印环境进行探测，当探测到所述打印环境的温度过高时，可由热保护器断开打印控制电路与供电电源之间的电连接，使打印控制电路不再继续控制打印组件进行3D打印，避免温度进一步升高，从而有效提供了过热保护，杜绝着火燃烧等安全隐患。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型电路原理框图。

图2是本实用新型热保护开关结构示意图。

图3是本实用新型热敏电阻结构示意图。

图4是本实用新型蜂鸣器电路原理图。

图2、3中，1为壳体、2为绝缘导热垫片、3为中间层、4为低膨胀层、5为高膨胀层、6为金属固定片、7为包覆体、8为电极接脚、9为热敏电阻本体、10为结合部。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括干簧管传感器模块、磁块、最大限位器、继电器；所述磁块设置在3D打印机耗材卷贴近3D打印机外壳的外表面的转盘上；所述干簧管传感器模块安装在3D打印机的内部；所述最大限位器设置在3D打印机打印时所允许的最大坐标处；所述干簧管传感器模块与最大限位器的输出端连接至继电器的控制端口构成控制回路，所述继电器的开关端接入在3D打印机的电源的供电回路中。

还包括测温探头和热保护器，所述测温探头安装在所述打印机外壳内部的打印环境中，测温探头与所述热保护器电连接；所述热保护器连接在打印控制电路与打印机的供电电源之间。

干簧管传感器模块结合磁块负责检测3D打印机耗材卷是否在转动，如果在固定时间未收到干簧管传感器模块传来的转动信号，则认为耗材没有持续送入打印机喷头，会通知蜂鸣器工作，以通知用户尽早进行处理，如果用户仍未采取任何措施，3D打印机耗材卷无转动时间超过一个固定值时，继电器切断电源。另外，如果喷头移动范围超过3D打印机所规定的最大值，最大限位器会被触碰，继电器切断电源以保护电机。

所述测温探头能够对打印机外壳内部的打印环境进行探测，当探测到所述

打印环境的温度过高时，可由热保护器断开打印控制电路与供电电源之间的电连接，使打印控制电路不再继续控制打印组件进行打印，避免温度进一步升高，从而有效提供了过热保护，杜绝着火燃烧等安全隐患。

所述最大限位器包括X轴方向最大限位器、Z轴方向最大限位器、Y轴方向最大限位器。

所述干簧管传感器模块内的比较器型号为LM393，所述干簧管传感器模块包括三个端口，其中一个电源正极，一个电源负极，还有一个开关信号输出端。

所述热保护器采用热保护开关。

所述测温探头采用热敏电阻。

所述热保护开关包括壳体和设置在其内的高膨胀层、中间层以及低膨胀层，所述中间层抵触在高膨胀层和低膨胀层之间，所述高膨胀层与低膨胀层分别连接有电导线，两电导线通过固体胶与壳体固定。本实用新型热保护开关固体胶将高膨胀层、中间层以及低膨胀层固定在壳体内，形成一个整体，使用更方便，另外，避免高膨胀层、中间层以及低膨胀层在壳体内晃动，而降低灵敏度，两导线之间留有间隙，防止在固定导线时，导线外面的绝缘层破损且接触造成短路，体内为真空，避免壳体内产生高压而爆炸。

所述高膨胀层与壳体的内侧壁之间抵设有绝缘导热垫片；所述绝缘导热垫片设有两个，两绝缘导热垫片分布在高膨胀层的两端。

本实用新型还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的控制端连接至干簧管传感器模块。

所述蜂鸣器包括9个电阻R1～R9、6个电解电容C1～C6、整流二极管D1、稳压二极管D2、三极管BG1、压电片P1、变压器B1和芯片CD，所述整流二极管D1、电解电容C1和电阻R9串联在电源正负极之间；电解电容C1的两端并联有电阻R1和电解电容C2，电阻R1和电解电容C2串联，电解电容C2的两端并联有稳压二极管D2，稳压二极管D2的一端通过变压器B1连接在三极管BG1的集电极上，三极管BG1的基极通过电阻R6连接在芯片CD上，三极管BG1的发射极连接在稳压二极管D2的另一端，并且连接到芯片CD上，变压器B1通过压电片P1与芯片相连；电阻R2与电阻R5串联在稳压二极管D2与芯片CD之间，电阻R2与电阻R5之间通过电阻R3连接到芯片CD上；电解电容C3并联在电阻R2的两端，电解电容C3的负极通过电阻R4连接到芯片CD上，芯片CD的两个管脚之间串联有电解电容C5，另外两个管脚上串联电解电容C6，电解电容C4的正极连接在电阻R3的一端，负极通过电阻R7连接到芯片CD上，电阻R8的一端连接在电解电容C4的负极与电阻R7之间，另一端连接在芯片CD上；所述电源正负极为所述蜂鸣器的控制端。

所述热敏电阻包括敏电阻本体，热敏电阻本体的一端设置有两电极接脚，热敏电阻本体的一侧设置有金属固定片，金属固定片具有一抵接于该热敏电阻本体的一侧的结合部及一位于该热敏电阻本体相对该两电极接脚的另一端且伸出该热敏电组本体外的焊接部；热敏电阻本体及金属固定片的结合部表面覆盖有使金属固定片固定结合于热敏电阻本体的包覆体。本实用新型热敏电阻可利用该金属固定片的焊接部而焊接固定于印刷电路板上，以加强对该热敏电阻的定位与固定效果，即便在受到外力的振动或摇晃时，该热敏电阻也不易受到损坏或是由印刷电路板上脱落。所述印刷电路板可通过螺栓组件与打印机外壳固定。

所述金属固定片的焊接部自结合部远离两电极接脚的一端弯折延伸形成。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种3D打印机保护设备，包括干簧管传感器模块、磁块、最大限位器、继电器；其特征在于所述磁块设置在3D打印机耗材卷贴近3D打印机外壳的外表面的转盘上；所述干簧管传感器模块安装在3D打印机的内部；所述最大限位器设置在3D打印机打印时所允许的最大坐标处；所述干簧管传感器模块与最大限位器的输出端连接至继电器的控制端口构成控制回路，所述继电器的开关端接入在3D打印机的电源的供电回路中；还包括测温探头和热保护器，所述测温探头安装在所述打印机外壳内部的打印环境中，测温探头与所述热保护器电连接；所述热保护器连接在打印控制电路与打印机的供电电源之间。

2.根据权利要求1所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述最大限位器包括X轴方向最大限位器、Z轴方向最大限位器、Y轴方向最大限位器。

3.根据权利要求2所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述干簧管传感器模块内的比较器型号为LM393，所述干簧管传感器模块包括三个端口，其中一个电源正极，一个电源负极，还有一个开关信号输出端。

4.根据权利要求3所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述热保护器采用热保护开关。

5.根据权利要求4所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述测温探头采用热敏电阻。

6.根据权利要求5所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述热保护开关包括壳体和设置在其内的高膨胀层、中间层以及低膨胀层，所述中间层抵触在高膨胀层和低膨胀层之间，所述高膨胀层与低膨胀层分别连接有电导线，两电导线通过固体胶与壳体固定。

7.根据权利要求6所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述高膨胀层与壳体的内侧壁之间抵设有绝缘导热垫片；所述绝缘导热垫片设有两个，两绝缘导热垫片分布在高膨胀层的两端。

8.根据权利要求7所述一种3D打印机保护设备，其特征在于还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器的控制端连接至干簧管传感器模块。

9.根据权利要求8所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述蜂鸣器包括9个电阻R1～R9、6个电解电容C1～C6、整流二极管D1、稳压二极管D2、三极管BG1、压电片P1、变

10.根据权利要求9所述一种3D打印机保护设备，其特征在于所述热敏电阻包括敏电阻本体，热敏电阻本体的一端设置有两电极接脚，热敏电阻本体的一侧设置有金属固定片，金属固定片具有一抵接于该热敏电阻本体的一侧的结合部及一位于该热敏电阻本体相对该两电极接脚的另一端且伸出该热敏电组本体外的焊接部；热敏电阻本体及金属固定片的结合部表面覆盖有使金属固定片固定结合于热敏电阻本体的包覆体。