CN220763566U - 一种三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种三维打印机，包括机箱和控制系统，控制系统设置在机箱内，控制系统具有控制器，其中，三维打印机还包括余量检测系统和预警系统，余量检测系统包括转动料盘单元和称重传感器，转动料盘单元包括轴承座和转盘，转盘绕自身的回转轴心可转动地安装在轴承座上，称重传感器与机箱连接，轴承座与称重传感器的检测端邻接，称重传感器与控制器电连接，预警系统与控制器电连接，控制器可控制预警系统发出声和/或光预警。该三维打印机具有可对打印耗材余量进行实时监测，并在打印耗材余量不足时进行预警的优点。

Description

一种三维打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，具体地说，是涉及一种三维打印机。

背景技术

三维打印机又称3D打印机，其是利用3D打印技术对设定的三维物体进行快速打印成型，其中，3D打印技术是一种以数字模型为文件基础，运用如特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料通过逐层打印的方式来制造三维物体的技术；三维打印机就是基于3D打印技术并根据接收的数字模型文件，控制自身的打印机构、材料供给机构等按照计算机程序将打印耗材(如特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料)逐层堆叠成型出数字模型所对应的三维物体实体。

目前，对于FDM(熔融沉积成型)三维打印机而言，其使用的打印耗材多呈线状，使用时，将成卷的线状打印耗材放置到三维打印机的放卷轴上，而后将线状打印耗材穿过材料供给机构并穿入打印机构，使材料供给机构逐渐对打印耗材进行放卷并将打印耗材送入打印机构中，最终使打印机构将打印耗材加热成熔融状态并将融融状态的打印耗材按照设定参数挤出到载物台上，以在载物台上逐层堆叠成型出数字模型所对应的三维物体实体。然而，现有三维打印机存在的不足是：无法对打印耗材的实时余量进行检测、估算，使得当打印耗材的余量不足以支撑一整个三维物体实体打印所需的量时，会导致该三维物体实体在打印过程中出现中断，从而影响打印出的三维物体实体的成型质量。

其次，在三维打印机执行打印作业过程中，由于打印耗材可能会产生刺激性气味【尤其是线材类打印耗材，如PLA(聚乳酸)线材打印耗材、ABS(丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物)线材打印耗材等等都会产生一定的刺激性气味】，而该部分刺激性气味通常是直接任其从三维打印机的机箱内散出至三维打印机的周边环境中而未进行任何处理，导致该部分刺激性气味让用户感到不适。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种可对打印耗材余量进行实时监测，并在打印耗材余量不足时进行预警的三维打印机。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种三维打印机，包括机箱和控制系统，控制系统设置在机箱内，控制系统具有控制器，其中，三维打印机还包括余量检测系统和预警系统，余量检测系统包括转动料盘单元和称重传感器，转动料盘单元包括轴承座和转盘，转盘绕自身的回转轴心可转动地安装在轴承座上，称重传感器与机箱连接，轴承座与称重传感器的检测端邻接，称重传感器与控制器电连接，预警系统与控制器电连接，控制器可控制预警系统发出声和/或光预警。

由上可见，通过对余量检测系统的设计，使得转盘能够对成卷的线材类打印耗材进行收纳和限位，同时转盘配合轴承座能够在三维打印机执行打印作业过程中辅助成卷的线材类打印耗材进行放卷，以使打印耗材能够稳定、顺畅的供给至三维打印机的打印喷头处，保证三维打印机打印作业的稳定性及三维物体实体的成型质量；而称重传感器能够对打印耗材的余量进行监测并反馈给控制器，使得当称重传感器反馈的余量小于预设阈值时，控制器控制预警单元发出声和/或光预警，以提醒用户更换新的线材类打印耗料卷，从而有效的防止三维打印机在执行打印作业过程中被迫中断打印工作。

进一步的方案是，机箱具有可密闭舱室，机箱上设置有进风口和出风口，进风口、出风口均与可密闭舱室连通；三维打印机还包括空气净化系统，空气净化系统包括第一风机和第一过滤组件，第一风机安装在进风口处并向可密闭舱室内送风，或第一风机安装在出风口处并将可密闭舱室内的气体抽送至机箱外，第一过滤组件设置在出风口处，第一风机与控制器电连接。

由上可见，上述设计使得第一风机可将外界的空气抽送至机箱内或将可密闭舱室内的气体抽送至机箱外，以避免当用户在打开可密闭舱室拿取打印出的三维物体实体时，被可密闭舱室内的带刺激性气味的气体刺激而产生不适感，从而提升用户的体验感；而在第一过滤组件的设置使得当可密闭舱室内的气体从出风口移出机箱外时，气体中的刺激性气味会先经过第一过滤组件进行过滤处理，以滤除气体中的刺激性气味，从而避免排出机箱外的气体污染三维打印机的周边环境，并避免被排出的气体刺激用户而使用户产生不适。

一个优选的方案是，空气净化系统还包括气体传感器，气体传感器设置在可密闭舱室内，气体传感器与控制器电连接。

由上可见，气体传感器用于检测可密闭舱室内是否具有刺激性气味并将其反馈控制器，使控制器根据气体传感器的反馈信息进行相应的处理，如当可密闭舱室具有刺激性气味或可密闭舱室内的刺激性气味的浓度达到设定阈值时，控制第一风机启动作业，从而可更好地控制第一风机进行启停，以减少三维打印机的能耗；同时控制器还可将其反馈给用户的控制终端和/或三维打印机的生产厂商，从而便于对三维打印机进行维护、保养。

进一步的方案是，第一风机安装在进风口处并向可密闭舱室内送风，空气净化系统还包括第二风机和第二过滤组件，第二风机安装在出风口处并将可密闭舱室内的气体抽送至机箱外，第二风机与控制器电连接，第二过滤组件设置在进风口处。

由上可见，增设第二风机能够提升对可密闭舱室内的气体更换效率，从而快速的消除可密闭舱室内的刺激性气味；而第二过滤组件能够滤除外部空气中混杂的粉尘，避免粉尘进入可密闭舱室内对各零部件、成型过程中的三维物体实体造成污染。

更进一步的方案是，进风口的数量为两个，两个进风口呈对称设置，一个进风口设置在机箱的一个侧壁上，进风口位于机箱的底部处；第一风机的数量为两个，两个第一风机与两个进风口一一对应；第二过滤组件的数量为两个，两个第二过滤组件与两个进风口一一对应；出风口位于机箱的后壁上，且出风口位于机箱的顶部处。

由上可见，上述设计使得自出风口排出的气体不会再从进风口进入可密闭舱室内，从避免当经第一过滤组件滤除后的气体中含有少量刺激性气味时，该部分气体不会再度进入可密闭舱室，以降低可密闭舱室内的刺激性气味的浓度。

更进一步的方案是，第二过滤组件包括第二连接框架、过滤件和/或第二活性炭层，第二连接框架与机箱可拆卸地连接，过滤件安装在第二连接框架上并覆盖进风口，过滤件为除尘布或滤网，第二活性炭层安装在第二连接框架上并覆盖进风口。

由上可见，上述设计使得第二过滤组件的清洁、更换更加的简单、方便。

更进一步的方案是，控制系统还包括通信模块，通信模块与控制器电连接。

由上可见，控制系统通过增设通信模块，使得第二控制器能够将自身收集到的参数数据发送给用户的控制终端和/或三维打印机的生产厂商，从而便于对三维打印机进行定期维护、保养。

另一个优选的方案是，第一过滤组件包括第一连接框架和第一活性炭层，第一连接框架与机箱可拆卸地连接，第一活性炭层安装在第一连接框架上并覆盖出风口。

由上可见，上述设计使得第一过滤组件的清洁、更换更加的简单、方便。

进一步的方案是，机箱内设置有料槽，机箱的顶部设置有开口，称重传感器安装在料槽底部，转动料盘单元设置在料槽内；三维打印机还包括料槽盖，料槽盖安装在机箱上，料槽盖可盖合开口。

由上可见，上述设计使得线材类打印耗材的料卷的更换更加简单、方便，并可有效防止打印耗材被粉尘污染，避免三维打印机的打印喷头被粉尘堵塞，降低故障率，同时也可提高打印出的三维物体实体的成型质量。

更进一步的方案是，三维打印机还包括线材导向座，线材导向座包括连接部和导向部，连接部与料槽的侧壁连接，导向部具有导向槽，导向槽沿导向部的延伸方向贯穿导向部并贯穿连接部，导向槽与料槽连通。

由上可见，线槽导向座能够将放卷出的线材打印耗材引导至三维打印机的打印喷头处，以使线材打印耗材更好、更顺畅的供给至打印喷头处，并避免线材打印耗材出现断裂。

附图说明

图1是本实用新型三维打印机实施例的第一视角下的结构示意图。

图2是本实用新型三维打印机实施例的第二视角下的结构示意图。

图3是本实用新型三维打印机实施例的第一省略部分组件后的结构示意图。

图4是本实用新型三维打印机实施例的第二省略部分组件后的系统框图。

图5是本实用新型三维打印机实施例的第三省略部分组件后的结构示意图。

图6是本实用新型三维打印机实施例的第四省略部分组件后的分解示意图。

图7是本实用新型三维打印机实施例的空气净化系统的省略部分组件后的结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

三维打印机实施例

参照图1至图4，三维打印机100包括机箱1、控制系统2、余量检测系统3、预警系统4、空气净化系统5和打印系统7。其中，机箱1具有可密闭舱室11，可密闭舱室11具有舱门111，使得可通过舱门111打开或关闭可密闭舱室11。打印系统7设置于可密闭舱室11内，使得三维物体实体的打印在可密闭舱室11内完成，以防止打印过程中三维物体实体的成型受到外界粉尘污染、防止打印作业过程中打印耗材产生的刺激性气味弥散到机箱1的周边环境中以及降低打印系统7打印作业过程中产生的噪音。

打印系统7包括载物台71、驱动单元72、打印喷头73和材料供给单元。载物台71优选固定安装在机箱1内，驱动单元72安装在机箱1内，打印喷头73与驱动单元72的驱动末端连接，且在机箱1的高度方向上，打印喷头73位于载物台71的上方，驱动单元72用于根据三维打印机100接收的数字模型文件所生成的打印轨迹驱动打印喷头73在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上相对载物台71移动，以在载物台71上打印成型出数字模型所对应的三维物体实体，材料供给单元优选安装在驱动单元72的驱动末端上，材料供给单元用于将打印耗材输送至打印喷头73出，使得打印喷头73能够将打印耗材加热成熔融状态并将打印耗材挤出至载物台71上。其中，Z轴方向与机箱1的高度方向平行。

控制系统2包括控制器21，控制器21安装在机箱1内，控制器21分别与打印系统7的驱动单元72、打印喷头73和材料供给单元电连接，以控制驱动单元72、打印喷头73和材料供给单元进行作业。

结合图5，机箱1内在靠近机箱1的顶部处设置有料槽12，且机箱1的顶部设置有开口，开口与料槽12连通，余量检测系统3设置在料槽12内。优选地，三维打印机100还包括料槽盖10，料槽盖10安装在机箱1上，且料槽盖10可盖合在开口上以封闭开口或料槽盖10可打开开口以使开口呈敞开状态。该设计使得线材类打印耗材的料卷的更换更加简单、方便，并可有效防止打印耗材被粉尘污染，避免三维打印机100的打印喷头73被粉尘堵塞，降低故障率，同时也可提高打印出的三维物体实体的成型质量。

结合图6，余量检测系统3包括转动料盘单元31和称重传感器32。转动料盘单元31包括轴承座311和转盘312，转盘312绕自身的回转轴心可转动地安装在轴承座311上；其中，转盘312能够对成卷的线材类打印耗材进行收纳和限位，且转盘312与轴承座311的配合能够在三维打印机100执行打印作业过程中辅助成卷的线材类打印耗材进行放卷，以使材料供给单元将打印耗材更稳定、顺畅地供给至打印喷头73处，从而保证三维打印机100打印作业的稳定性及三维物体实体的成型质量，同时防止线材类打印耗材在放卷过程中由于被拉扯而出现断裂。

称重传感器32安装在机箱1的料槽12的底部，转动料盘单元31设置在料槽12内；在本实施例中，在高度方向上，转动料盘单元31位于称重传感器32的上方，且轴承座311的底端与称重传感器32的检测端邻接，使得称重传感器32能够对转动料盘单元31的转盘312上存放的成卷的线材类打印耗材的重量进行监测，以便于实时了解转盘312上打印耗材的余量。此外，称重传感器32与控制系统2的控制器21电连接，以使得称重传感器32能够将监测到的转盘312上的打印耗材的余量实时反馈给控制器21进行决策处理。需要说明的是，作为另一种可选的方案，在其他实施例中，转动料盘单元31也可位于称重传感器32的下方，使得转盘312及其上的成卷的线材类打印耗材通过对称重传感器32的检测端施加相应的拉力来使称重传感器32对转盘312上存放的成卷的线材类打印耗材的重量进行监测。

优选地，三维打印机100还包括线材导向座6，线材导向座6包括连接部61和导向部62，连接部61与料槽12的侧壁连接，导向部62具有导向槽621，导向槽621沿导向部62的延伸方向贯穿导向部62并贯穿连接部61，导向槽621与料槽12连通。线槽导向座能够将放卷出的线材打印耗材更好的引导至三维打印机100的材料供给单元处，以使线材打印耗材更好、更顺畅的供给至打印喷头73处，并避免线材打印耗材出现断裂。

预警系统4与控制系统2的控制器21电连接，使得控制器21能够控制预警系统4发出声和/或光预警。优选地，预警系统4包括扬声器41和指示灯42，使得控制器21能够控制扬声器41发出如蜂鸣声或警铃声等类型的提示音提醒用户和/或控制指示灯42以特定颜色、特定闪烁频率(或常亮)等发光方式对用户进行提醒。进一步地，预警系统4还可包括振动器43，以使得控制器21还可通过控制振动器43产生振动的方式来提醒用户。

例如，当称重传感器32反馈打印耗材的余量小于预设阈值时，控制器21控制预警单元以声、光、振动中的至少一种预警方式进行预警，以提醒用户更换新的线材类打印耗料卷，从而有效的防止三维打印机100在执行打印作业过程中被迫中断打印工作。

结合图7，机箱1上设置有进风口13和出风口14，进风口13和出风口14均与可密闭舱室11连通。空气净化系统5包括第一风机51、第一过滤组件52和气体传感器54，第一风机51与控制系统2的控制器21电连接，使得控制器21能够控制第一风机51进行启停。在本实施例中，第一风机51安装在进风口13处并用于向可密闭舱室11内送风，使得第一风机51可将外界的空气抽送至机箱1内，以将机箱1内原有的空气从出风口14挤出，实现对机箱1内进行新风输送，降低三维打印机100打印作业过程中机箱1内产生的刺激性气味的浓度，进而避免当用户在打开可密闭舱室11拿取打印出的三维物体实体时，被可密闭舱室11内的带刺激性气味的气体刺激而产生不适感，提升了用户的体验感；需要说明的是，在其他实施例中，第一风机51也可安装在出风口14处，以用于将可密闭舱室11内的气体抽送至机箱1外。

第一过滤组件52设置在出风口14处，当可密闭舱室11内的气体从出风口14移出机箱1外时，气体中的刺激性气味会先经过第一过滤组件52进行过滤处理，以滤除气体中的刺激性气味，从而避免排出机箱1外的气体污染三维打印机100的周边环境，并避免被排出的气体刺激用户而使用户产生不适。优选地，第一过滤组件52包括第一连接框架和第一活性炭层，第一连接框架与机箱1可拆卸地连接，第一活性炭层安装在第一连接框架上并覆盖出风口14；该设计使得第一过滤组件52的清洁、更换更加的简单、方便。

在本实施例中，作为一种优选的方案，空气净化系统5还包括第二过滤组件53，第二过滤组件53设置在进风口13处并位于第一风机51和进风口13之间，且第二过滤组件53和第一风机51优选均位于可密闭舱室11内。第二过滤组件53用于滤除有进风口13进入可密闭舱室11内的外部空气中混杂的粉尘，避免粉尘进入可密闭舱室11内对各零部件、成型过程中的三维物体实体造成污染。其中，第二过滤组件53包括第二连接框架531和过滤单元532，第二连接框架531可拆卸地与机箱1连接，过滤单元532安装在第二连接框架531上并覆盖进风口13。其中，过滤单元532包括过滤件和/第二活性炭层，过滤件可为除尘布或滤网，且沿进风方向，过滤件优选位于第二活性炭层的上游端。通过对第二过滤组件53的设计，使得第二过滤组件53的清洁、更换更加的简单、方便；同时当第二过滤组件53设置有第二活性炭层时，第二活性炭层还能辅助进一步消除机箱1内气体中所含的刺激性气味。

在本实施例中，作为进一步的一种优选的方案，空气净化系统5还包括第二风机55，第二风机55设置在出风口14处，且第二风机55与控制系统2的控制器21电连接，使得控制器21可控制第二风机55进行启停；第二风机55用于将可密闭舱室11内的气体抽送至机箱1外，增设第二风机55能够提升对可密闭舱室11内的气体更换效率，从而快速的消除可密闭舱室11内的刺激性气味。其中，第一过滤组件52优选位于出风口14和第二风机55之间，且第一过滤组件52和第二风机55均位于可密闭舱室11内。

在本实施例中，作为更进一步的一种优选的方案，进风口13的数量优选设置为两个，两个进风口13优选呈对称设置，使得一个进风口13设置在机箱1的一个侧壁上，且进风口13优选位于机箱1的底部处；相对应地，第一风机51的数量为两个，两个第一风机51与两个进风口13一一对应，第二过滤组件53的数量为两个，两个第二过滤组件53与进风口13一一对应。此外，出风口14位于机箱1的后壁上，且出风口14位于机箱1的顶部处。该设计使得自出风口14排出的气体不会再从进风口13进入可密闭舱室11内，从避免当经第一过滤组件52滤除后的气体中含有少量刺激性气味时，该部分气体不会再度进入可密闭舱室11，以降低可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度。

气体传感器54设置在可密闭舱室11内，且气体传感器54与控制系统2的控制器21电连接。气体传感器54用于检测可密闭舱室11内是否具有刺激性气味并将其反馈控制器21，使得控制器21可实时获取可密闭舱室11内刺激性气味的浓度，并使控制器21能够根据气体传感器54的反馈信息(刺激性气味的浓度)及时进行相应的处理。例如，当可密闭舱室11具有刺激性气味或可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度达到设定阈值时，控制第一风机51、第二风机55启动；当可密闭舱室11没有刺激性气味或刺激性气味浓度低于设定阈值时，控制第一风机51、第二风机55关闭，从而更好地控制第一风机51、第二风机55进行启停，并达到降低三维打印机100的能耗的作用。

此外，当可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度达到设定阈值时，控制器21可控制以声、光、振动中的至少一种预警方式进行预警，以提醒用户目前可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度超过设定阈值。其中，为了便于用户了解当前的预警类型(如属于线材类打印耗材余量不足、可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度达到设定阈值等)，可通过指示灯42以特定颜色、特定闪烁频率(或常亮)等发光方式对用户进行区别提醒。优选地，控制系统2还包括显示触控面板，显示触控面板安装在机箱1上，且显示触控面板与控制器21电连接，使得当预警系统4进行预警时，显示触控面板可进行相关预警类型的显示，以使用户能够更加直观的了解当前的预警类型；此外，显示触控面板还可用于供用户进行参数设置时使用，例如，对线材类打印耗材的余量预警阈值进行设置、对线材类打印耗材的原料类型进行设置、对可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度预警阈值进行设置等等。

进一步地，控制系统2还包括通信模块23，该通信模块23可专用于向云服务发生控制器21收集到的参数数据(如线材类打印耗材的余量、可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度、三维打印机100的累计工作时间、三维打印机100的维护保养时间等等)，从而使得云服务器101可定期或实时将控制器21收集到的参数数据发送给用户的控制终端102【如电脑客户端、智能移动设备(如手机、平板电脑、智能手表等等)的客户端】和/或三维打印机100的生产厂商，从而便于用户和/或生产厂商对三维打印机100进行定期维护、保养。

综上可见，本通过对三维打印机100的设计，使得三维打印机100可对打印耗材余量进行实时监测，并在打印耗材余量不足时进行预警；并可对可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度进行实时监测，并在可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度超过预设阈值时进行预警并自行进行相应的处理。

三维打印机的工作方法实施例

本实施例提供的工作方法可应用于上述三维打印机实施例中所述的三维打印机100，本工作方法在运行时步骤如下：

预先设置第一预设阈值和第二预设阈值。具体地，在三维打印机100执行打印作业前，控制系统2的控制器21先获取用户设定的第一预设阈值和第二预设阈值；其中，第一预设阈值和第二预设阈值的设置可通过计算机中装载的客户端进行设置，也可通过智能移动终端(如手机、平板电脑、智能手表等等)中装载的客户端进行设置，还可通过三维打印机100自带的设置平台(如控制系统2的控制面板22)进行设置。

第一预设阈值可以“线材类打印耗材料卷的余量”为含义进行设置，例如，当余量监测系统的称重传感器32监测到的转盘312上的成卷的线材类打印耗材的重量值小于设定的第一预设阈值(如线材类打印耗材料卷的初始重量的10％)时，控制器21则控制预警系统4进行预警，以提醒用户更换打印耗材料卷，并停止新建的打印作业(即即将开始的新的三维物体实体的打印作业)。

当然，作为另一种可选的方案，第一预设阈值也可以“单次打印作业时所需线材类打印耗材料卷的用量”为含义进行设置，例如，当单次打印作业所需的打印耗材的用量为200克，当余量监测系统的称重传感器32监测到的转盘312上的成卷的线材类打印耗材的重量为180克时，控制器21会控制预警系统4进行预警，以提醒用户更换打印耗材料卷，并停止新建的打印作业(即即将开始的新的三维物体实体的打印作业)。其中，该方案的第一预设阈值的设置可以为用户手动输入，也可以为客户端自动计算生成，还可以为三维打印机100控制系统2自动生成等等。此外，由于不同原料制作的打印耗材其特性有所不同(如密度、膨化程度等等)，因此通过该方案可使对线材类打印耗材料卷的余量监测应用更加的精准、灵活、可靠，从而更好的防止打印过程中被迫中断打印作业，再者，还可实现对剩余部分的线材类打印耗材料卷进行更好的利用。

第二预设阈值则为机箱1的可密闭舱室11内的气体中所含刺激性气味的浓度值，以在当空气净化系统5的气体传感器54监测到可密闭舱室11内的气体中所含刺激性气味的浓度值超过第二预设阈值时，控制器21控制第一风机51(和第二风机55)启动，以将可密闭舱室11内的气体抽送至机箱1外，并使第一过滤组件52对该部分气体进行过滤，从而滤除气体中的刺激性气味，防止被抽送的气体排出至机箱1的周边环境中时，刺激性气味污染周边环境并造成用户不适。

此外，作为进一步优选的方案，控制器21包括计时器，以记录三维打印机100每次打印作业的工作时长、空气净化时长等等；且控制器21还可获取第三预设阈值，即控制器21还可获取用户设定的第三预设阈值。同样地，第三预设阈值的设置可通过计算机中装载的客户端进行设置，也可通过智能移动终端(如手机、平板电脑、智能手表等等)中装载的客户端进行设置，还可通过三维打印机100自带的设置平台(如控制系统2的控制面板22)进行设置。

第三预设阈值为用户设定的三维打印机100打印作业的累计时长，使得当三维打印机100打印作业的累计时长达到第三预设阈值时，控制器21可控制预警系统4进行预警，以提醒用户对三维打印机100进行保养(该保养可包括对打印耗材进行更换；对可密闭舱室11进行通风处理，以使可密闭舱室11内的气体得到净化、更换；对三维打印机100的零部件进行清洁、保养等等)。

作为更进一步优选的方案，控制器21还可获取第四预设阈值，即控制器21还可获取用户设定的第四预设阈值。同样地，第四预设阈值的设置可通过计算机中装载的客户端进行设置，也可通过智能移动终端(如手机、平板电脑、智能手表等等)中装载的客户端进行设置，还可通过三维打印机100自带的设置平台(如控制系统2的控制面板22)进行设置。其中，第四预设阈值为用户设定的空气净化时长。

接着，三维打印机100在打印作业前，判断称重传感器32监测到的线材打印耗材料卷的重量值是否小于第一预设阈值。若称重传感器32监测到的线材打印耗材料卷的重量值小于第一预设阈值，则控制器21控制预警系统4进行预警，并停止即将开始的打印作业。其中，预警系统4进行预警可包括：

通过扬声器41发出蜂鸣声或警铃声以提醒用户；和/或

通过指示灯42进行特定颜色、特定闪烁频率(或常亮)的发光以提升用户；和/或

通过振动器43产生振动以提醒用户；和/或

通过通信模块23向客户端发送预警信息以提醒用户；和/或

通过控制面板22显示预警内容(如打印耗材余量不足、可密闭舱室11内刺激性气味浓度超标等)；等等，使得用户在知晓预警后，及时对线材打印耗材料卷进行更换。

若称重传感器32监测到的线材打印耗材料卷的重量值大于第一预设阈值，则控制器21控制打印系统7执行按照要求执行打印作业。其中，打印系统7按照要求执行打印作业的步骤与现有三维打印机100的打印系统7按照要求执行打印作业的步骤相同或相似，故在此不进行详述。

在三维打印机100执行打印作业过程中，若空气净化系统5的气体传感器54监测到机箱1的可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度达到第二预设阈值时，控制器21控制空气净化系统5的第一风机51(和第二风机55)启动，进而将可密闭舱室11内的刺激性气味抽送至机箱1外，并使可密闭舱室11内重新涌入新的空气，以实现对可密闭舱室11内的空气进行净化，防止当用户打开可密闭舱室11的舱门111时，被刺激性气味影响而造成不适。其中：

作为第一种可选的方案，当空气净化系统5的气体传感器54监测到机箱1的可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度达到第二预设阈值，并且控制器21控制空气净化系统5的第一风机51(和第二风机55)启动时，计时器在第一风机51(和第二风机55)启动的同时启动空气净化时长计时；但此时，控制器21仍控制打印系统7继续执行打印作业，同时判断当前空气净化时长是否达到第四预设阈值，且可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度是否小于第二预设阈值；若当前空气净化时长达到第四预设阈值且可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度是大于第二预设阈值时，则控制器21控制打印系统7停止作业，同时，控制器21控制预警系统4进行预警。该种方案可避免当空气净化系统5具有足够的净化能力时，打印系统7被迫中断打印作业，从而使得三维打印机100的打印作业更加的优化、合理。

作为第二种可选的方案，当空气净化系统5的气体传感器54监测到机箱1的可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度达到第二预设阈值，并且控制器21控制空气净化系统5的第一风机51(和第二风机55)启动时，控制器21同时控制打印系统7停止作业，同时，控制器21控制预警系统4进行预警。

此外，若在三维打印机100开始执行打印作业过程中才监测到线材类打印耗材的余量不足时：

作为第一种可选的方案，在称重传感器32监测到线材打印耗材料卷的重量值小于预设阈值时，控制器21当即控制打印系统7停止打印作业，以起到及时止损作用，避免剩余的线材打印耗材料卷浪费；此方案可适用于要求被打印的三维物体实体需要一次打印成型，不能中途中断打印再进行二次拼接打印的情况。

作为第二种可选的方案，在称重传感器32监测到线材打印耗材料卷的重量值小于预设阈值时，控制器21控制打印系统7继续执行打印作业，同时，控制器21控制预警系统4进行预警，以提示用户及时更换打印耗材，以避免影响打印进度；此方案可适用于被打印的三维物体实体无严格要求需一体成型，且可在中途被中断打印后再进行二次拼接打印的情况。

再者，控制器21可通过通信模块23将三维打印机100的相关打印参数信息(如三维打印机100累计打印作业时间、线材类打印耗材实时余量、可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度、三维打印机100当前状态、三维打印机100当前打印进度等等)发送至云服务器101，使得用户和/或生产厂商可通过云服务器101获取三维打印机100的相关打印参数信息，从而便于对用户和/或生产厂商对三维打印机100进行及时的维护、保养。

更优地，当控制器21判断当前打印机的累计打印作业时长超过第三预设阈值时，工作方法还包括如下：

作为第一种可选的方案，当控制器21判断当前打印机的累计打印作业时长超过第三预设阈值时，控制器21可控制打印系统7在完成单次打印作业后，才控制预警系统4进行预警，以提示用户对三维打印机100进行维护、保养。

作为第二种可选的方案，当控制器21判断当前打印机的累计打印作业时长超过第三预设阈值时，控制器21当即控制打印系统7停止打印作业，且控制器21控制预警系统4进行预警，以提示用户对三维打印机100进行维护、保养。

综上可见，通过对本工作方法的设计，使得三维打印机100可对打印耗材余量进行实时监测，并在打印耗材余量不足时进行预警；并可对可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度进行实时监测，并在可密闭舱室11内的刺激性气味的浓度超过预设阈值时进行预警并自行进行相应的处理。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维打印机，包括

机箱；

控制系统，所述控制系统设置在所述机箱内，所述控制系统具有控制器；

其特征在于，三维打印机还包括：

余量检测系统，所述余量检测系统包括转动料盘单元和称重传感器，所述转动料盘单元包括轴承座和转盘，所述转盘绕自身的回转轴心可转动地安装在所述轴承座上，所述称重传感器与所述机箱连接，所述轴承座与所述称重传感器的检测端邻接，所述称重传感器与所述控制器电连接；

预警系统，所述预警系统与所述控制器电连接，所述控制器可控制所述预警系统发出声和/或光预警。

2.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于：

所述机箱具有可密闭舱室，所述机箱上设置有进风口和出风口，所述进风口、所述出风口均与所述可密闭舱室连通；

所述三维打印机还包括空气净化系统，所述空气净化系统包括第一风机和第一过滤组件，所述第一风机安装在所述进风口处并向所述可密闭舱室内送风，或所述第一风机安装在所述出风口处并将所述可密闭舱室内的气体抽送至所述机箱外，所述第一过滤组件设置在所述出风口处，所述第一风机与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的三维打印机，其特征在于：

所述空气净化系统还包括气体传感器，所述气体传感器设置在所述可密闭舱室内，所述气体传感器与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的三维打印机，其特征在于：

所述第一风机安装在所述进风口处并向所述可密闭舱室内送风，所述空气净化系统还包括：

第二风机，所述第二风机安装在所述出风口处并将所述可密闭舱室内的气体抽送至所述机箱外，所述第二风机与所述控制器电连接；

第二过滤组件，所述第二过滤组件设置在所述进风口处。

5.根据权利要求4所述的三维打印机，其特征在于：

所述进风口的数量为两个，两个所述进风口呈对称设置，一个所述进风口设置在所述机箱的一个侧壁上，所述进风口位于所述机箱的底部处；

所述第一风机的数量为两个，两个所述第一风机与两个所述进风口一一对应；

所述第二过滤组件的数量为两个，两个所述第二过滤组件与两个所述进风口一一对应；

所述出风口位于所述机箱的后壁上，且所述出风口位于所述机箱的顶部处。

6.根据权利要求4所述的三维打印机，其特征在于：

所述第二过滤组件包括：

第二连接框架，所述第二连接框架与所述机箱可拆卸地连接；

过滤件，所述过滤件安装在所述第二连接框架上并覆盖所述进风口，所述过滤件为除尘布或滤网，和/或

第二活性炭层，所述第二活性炭层安装在所述第二连接框架上并覆盖所述进风口。

7.根据权利要求3所述的三维打印机，其特征在于：

所述控制系统还包括通信模块，所述通信模块与所述控制器电连接。

8.根据权利要求2所述的三维打印机，其特征在于：

所述第一过滤组件包括：

第一连接框架，所述第一连接框架与所述机箱可拆卸地连接；

第一活性炭层，所述第一活性炭层安装在所述第一连接框架上并覆盖所述出风口。

9.根据权利要求1至8任一项所述的三维打印机，其特征在于：

所述机箱内设置有料槽，所述机箱的顶部设置有开口，所述称重传感器安装在所述料槽底部，所述转动料盘单元设置在所述料槽内；

所述三维打印机还包括料槽盖，所述料槽盖安装在所述机箱上，所述料槽盖可盖合所述开口。

10.根据权利要求9所述的三维打印机，其特征在于：

所述三维打印机还包括线材导向座，所述线材导向座包括连接部和导向部，所述连接部与所述料槽的侧壁连接，所述导向部具有导向槽，所述导向槽沿所述导向部的延伸方向贯穿所述导向部并贯穿所述连接部，所述导向槽与所述料槽连通。