一种具有余料红外线检测报警的3D打印机的制作方法

本发明涉及3d打印技术领域，特别涉及一种具有余料红外线检测报警的3d打印机。

背景技术：

fdm桌面级3d打印机是一种不依靠激光作为成型能源，而是将各种线材(比如pla聚乳酸、abs工程塑料、pc聚碳酸酯等)加热熔化进而堆积成型的机器。利用计算机辅助设计(cad)功能创建需要打印的三维模型，并将模型保存成stl格式；然后通过cura软件对三维模型数据进行切片处理，从而生成相应的运动指令，从而指导打印机将丝状热熔性材料融化，同时打印头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度为下一层成型做准备，直至整个实体造型完成打印。

在打印过程中，如果余料不足，中途打印就会中断，严重影响打印工作的连续性，而且打印机继续工作还会使得原先的打印产品全部损坏。目前通常需要操作人员实时看守，在余料不足时及时进行更换，这样严重浪费了人力，增加了操作者的工作负担。

因此，提供一种在使用过程中可以对打印原料的余量进行自动监控，在余料不足时进行报警，从而减少操作者工作负担的具有余料监控功能的3d打印机是本发明急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有余料红外线检测报警的3d打印机。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：

一种具有余料红外线检测报警的3d打印机，包括机架(41)、底座(44)、活动工作台(43)、z轴升降机构(51)、y轴移动机构(42)、打印机头(1)、红外联结机构(4)；

所述y轴移动机构(42)包括直线光轴、y轴电机(52)、传动带(55)、y轴安装座(53)和固定座(58)，该固定座(58)和y轴安装座(53)设置在直线光轴的两端，该固定座(58)上设有转轮，该y轴安装座(53)设置在z轴升降机构(51)上，所述y轴电机(52)设置在y轴安装座(53)上，且转轴上设有驱动轮，该驱动轮通过传动带(55)与所述转轮(57)相连接，所述打印机头通过x轴滑座(56)设置在直线光轴(54)上，所述x轴滑座(56)与所述传动带(55)相固定；

所述红外联结机构(4)包括红外感应器、一块预留安装孔的l型薄板和若干外六角螺栓；所述红外感应器通过所述l型薄板，一端固定在打印机头的夹紧块(2)上，另一端和所述红外联结机构(4)相连接，使红外感应器穿过薄板刚好插入打印机头(1)上预留的通道中。

本发明的积极效果是：本装置相比以往人工看守或者用机械限位开关对余料的监控，更加高效准确的检测余料和断料的发生，可有效的减少工作负担，提高打印机工作效率。

附图说明

图1是本发明所述红外感应器的整体结构示意图；

图2是红外感应器的工作原理图；

图3是红外检测工作原理电路图；

图4是fdm桌面3d打印机的结构示意图；

图5是fdm桌面3d打印机的局部放大图。

附图中的标记为：1-打印机头2-夹紧块3-红外光子探测器4-红外联结机构5-开关6-开关7-线材41-支架42-y轴移动机构43-活动工作台44-底座51-z轴升降机构52-y轴电机53-y轴安装座54-直线光轴55-传动带56-x轴滑座57-转轮58-固定座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-5所示，本发明一个实施例的一种具有余料红外线检测报警的3d打印机，包括机架(41)、底座(44)、活动工作台(43)、z轴升降机构(51)、y轴移动机构(42)和打印机头(1)。

所述y轴移动机构(42)包括直线光轴、y轴电机(52)、传动带(55)、y轴安装座(53)和固定座(58)，该固定座(58)和y轴安装座(53)设置在直线光轴的两端，该固定座(58)上设有转轮，该y轴安装座(53)设置在z轴升降机构(51)上，所述y轴电机(52)设置在y轴安装座(53)上，且转轴上设有驱动轮，该驱动轮通过传动带(55)与所述转轮(57)相连接，所述打印机头通过x轴滑座(56)设置在直线光轴(54)上，所述x轴滑座(56)与所述传动带(55)相固定。

在本发明的一种优选的实施方式中，红外联结机构(4)包括红外光子探测器(3)，预留安装孔的l型薄板和若干外六角螺栓，红外光子探测器(3)通过一块预留安装孔的薄板，一端固定在打印机头的夹紧块(2)上，另一端和红外联结机构(4)相连接，使感应器穿过薄板刚好插入打印机头(1)上预留的通道中(如图2)。当线材运动或者不运动以及断料缺失时3种信号下相应反馈到控制器传出指令。

常见的红外光子探测器有两种类型:利用光电导效应的光导型探测器；利用光生伏特效应的光伏型探测器。光子探测器的工作原理是基于半导体材料的光电效应。一般有光电、光电导及光生伏打等探测器。制造光子探测器的材料有硫化铅、锑化铟、碲镉汞等。由于光子探测器是利用入射光子直接与束缚电子相互作用，所以灵敏性高、响应速度快。又因为光子能量与波长有关，所以光子探测器只对具有足够能量的光子有响应，存在着对光谱响应的选择性。光子探测器通常在低温条件下工作，因此需要制冷设备。光子探测器的性能指标一般为响应时间：10-5s响应波段2-4um

在本发明的一种优选的实施方式中，感测系统电路、第一开关、第二开关以及所述报警器依次电性连接构成回路，闭合第2开关，当缺料或者线材卡住无法运动时红外检测器给控制器反馈信号，第一开关闭合，报警器闪烁红灯；当材正常运动后红外检测器自动反馈控制器信号，报警器灯灭。

在本发明的一种优选的实施方式中，所述报警器上还设置有无线发射模块，在所述报警器启动的情况下，所述无线发射模块向用户的移动终端发射报警信号，利用无线传输技术，将报警信号传递至用户的手机移动终端上，从而及时通知用户余料的情况，便于及时更换原料，保证打印地正常进行。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明所述一种具有余料红外线检测报警的3D打印机，打印机本体和设置在所述打印机本体上的余料监控机构；其中，所述余料监控机构包括：检测本体、报警器、红外检测器、控制器，所述检测本体自上而下贯穿设置有通道，所述检测本体的内部有红外检测器，红外检测器安装在打印头的内部。所述检测本体内部还设置有电源、第一开关和第二开关，所述电源、所述第一开关、所述第二开关以及所述报警器依次电性连接构成回路，在两块相对设置的所述导电检测块抵靠在一起的情况下，所述第二开关闭合，否则，所述第二开关断开。本装置在使用过程中可以对打印线材的余量进行自动监控，在余料不足或者打印线材断料时进行报警，从而减少操作者工作负担。

技术研发人员：曹伟;刘双;程涛;张达军;曹静远
受保护的技术使用者：湖北道达智能装备有限公司
技术研发日：2018.12.13
技术公布日：2019.03.22