CN205836024U - 一种3d打印机智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印机智能控制装置，包括控制器和上位机，控制器与上位机通讯连接，控制器包括外壳体，外壳体上设有人机交互界面，外壳体内部设有MCU芯片和现场可编程门阵列芯片，且MCU芯片与现场可编程门阵列芯片电性连接，现场可编程门阵列芯片连接3D打印机上的X轴电机、Y轴电机、Z轴电机以及多个挤出头电机，本实用新型结构原理简单、智能化程度高，能够实现对3D打印机的高精度控制，提高打印效率，同时还具有智能自保护功能，保护3D打印机的驱动电机。

Description

一种3D打印机智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印机控制技术领域，具体为一种3D打印机智能控制装置。

背景技术

三维打印，即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。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿，或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。

现有的3D打印机控制器通常直接通过控制板的定时器发脉冲控制电机驱动来实现3D打印机的控制，其不足在于：定时器发出脉冲频率低，电机速度无法提高，从而影响加工效率，另外，其智能化程度低，无法实现远程实时监测控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印机智能控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种3D打印机智能控制装置，包括控制器和上位机，所述控制器与上位机通讯连接，所述控制器包括外壳体，所述外壳体上设有人机交互界面，所述外壳体内部设有MCU芯片和现场可编程门阵列芯片，且所述MCU芯片与现场可编程门阵列芯片电性连接，所述现场可编程门阵列芯片连接3D打印机上的X轴电机、Y轴电机、Z轴电机以及多个挤出头电机，还包括自保护模块，所述自保护模块连接现场可编程门阵列芯片；

所述外壳体内部还设有显示模块、存储模块、执行模块、故障报警模块以及信号传输模块，所述MCU芯片分别连接显示模块、存储模块、执行模块、故障报警模块，所述MCU芯片通过信号传输模块连接上位机，所述MCU芯片还连接3D打印机上的多个传感器接口。

优选的，所述自保护模块包括开关、三极管、场效应晶体管、双向触发二极管和双向可控硅管，所述三极管基极分别连接二极管B负极和电阻D一端，集电极分别连接场效应晶体管栅极和电阻B一端，所述三极管发射极分别连接场效应晶体管源极和电阻D另一端，所述场效应晶体管漏极分别连接二极管C负极和电容B一端，所述电容B另一端分别连接双向触发二极管一端和电阻E一端，所述电阻E另一端连接双向可控硅管一端，所述双向可控硅管另一端分别连接双向触发二极管另一端和三极管发射极，所述二极管C正极分别连接电阻A一端和二极管B正极，所述电阻A另一端连接开关一端，所述开关另一端连接二极管A正极，所述二极管A负极串联连接电阻B、电容A，所述电容A两端并联电阻C。

优选的，所述多个挤出头电机包括第一挤出头电机、第二挤出头电机、第三挤出头电机、第N挤出头电机，N为大于3的整数。

优选的，所述存储模块采用同步动态存储器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型结构原理简单、智能化程度高，能够实现对3D打印机的高精度控制，提高打印效率，同时与上位机信号连接，能够实现远程实时监测控制，提高了控制效率。

(2)本实用新型采用的自保护模块能够防止控制器突然断电复电后电流过大烧坏3D打印机多个驱动电机，具有保护功能。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的控制原理框图；

图3为本实用新型的自保护模块原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种3D打印机智能控制装置，包括控制器1和上位机2，所述控制器1与上位机2通讯连接，所述控制器1包括外壳体3，所述外壳体3上设有人机交互界面4，所述外壳体3内部设有MCU芯片5和现场可编程门阵列芯片6，且所述MCU芯片5与现场可编程门阵列芯片6电性连接，所述现场可编程门阵列芯片6连接3D打印机上的X轴电机7、Y轴电机8、Z轴电机9以及多个挤出头电机，多个挤出头电机包括第一挤出头电机10、第二挤出头电机11、第三挤出头电机12、第N挤出头电机，N为大于3的整数；还包括自保护模块13，所述自保护模块13连接现场可编程门阵列芯片6；

所述外壳体3内部还设有显示模块14、存储模块15、执行模块16、故障报警模块17以及信号传输模块18，所述MCU芯片5分别连接显示模块14、存储模块15、执行模块16、故障报警模块17，存储模块15采用同步动态存储器；所述MCU芯片5通过信号传输模块18连接上位机2，所述MCU芯片5还连接3D打印机上的多个传感器接口19。本实用新型结构原理简单、智能化程度高，能够实现对3D打印机的高精度控制，提高打印效率，同时与上位机信号连接，能够实现远程实时监测控制，提高了控制效率。

本实施例中，自保护模块13包括开关20、三极管21、场效应晶体管22、双向触发二极管23和双向可控硅管24，三极管21基极分别连接二极管B 2b负极和电阻D 4a一端，集电极分别连接场效应晶体管22栅极和电阻B 2a一端，三极管21发射极分别连接场效应晶体管22源极和电阻D 4a另一端，场效应晶体管22漏极分别连接二极管C 3b负极和电容B 2c一端，电容B 2c另一端分别连接双向触发二极管23一端和电阻E 5a一端，电阻E 5a另一端连接双向可控硅管24一端，双向可控硅管24另一端分别连接双向触发二极管23另一端和三极管21发射极，二极管C 3b正极分别连接电阻A 1a一端和二极管B 2b正极，电阻A 1a另一端连接开关20一端，开关20另一端连接二极管A 1b正极，二极管A 1b负极串联连接电阻B 2a、电容A 1c，电容A 1c两端并联电阻C 3a，本实用新型采用的自保护模块能够防止控制器突然断电复电后电流过大烧坏3D打印机多个驱动电机，具有保护功能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种3D打印机智能控制装置，包括控制器和上位机，其特征在于：所述控制器与上位机通讯连接，所述控制器包括外壳体，所述外壳体上设有人机交互界面，所述外壳体内部设有MCU芯片和现场可编程门阵列芯片，且所述MCU芯片与现场可编程门阵列芯片电性连接，所述现场可编程门阵列芯片连接3D打印机上的X轴电机、Y轴电机、Z轴电机以及多个挤出头电机，还包括自保护模块，所述自保护模块连接现场可编程门阵列芯片；

所述外壳体内部还设有显示模块、存储模块、执行模块、故障报警模块以及信号传输模块，所述MCU芯片分别连接显示模块、存储模块、执行模块、故障报警模块，所述MCU芯片通过信号传输模块连接上位机，所述MCU芯片还连接3D打印机上的多个传感器接口。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机智能控制装置，其特征在于：所述自保护模块包括开关、三极管、场效应晶体管、双向触发二极管和双向可控硅管，所述三极管基极分别连接二极管B负极和电阻D一端，集电极分别连接场效应晶体管栅极和电阻B一端，所述三极管发射极分别连接场效应晶体管源极和电阻D另一端，所述场效应晶体管漏极分别连接二极管C负极和电容B一端，所述电容B另一端分别连接双向触发二极管一端和电阻E一端，所述电阻E另一端连接双向可控硅管一端，所述双向可控硅管另一端分别连接双向触发二极管另一端和三极管发射极，所述二极管C正极分别连接电阻A一端和二极管B正极，所述电阻A另一端连接开关一端，所述开关另一端连接二极管A正极，所述二极管A负极串联连接电阻B、电容A，所述电容A两端并联电阻C。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机智能控制装置，其特征在于：所述多个挤出头电机包括第一挤出头电机、第二挤出头电机、第三挤出头电机、第N挤出头电机，N为大于3的整数。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机智能控制装置，其特征在于：所述存储模块采用同步动态存储器。