一种3d打印异常状况下的精准续打方法、装置及设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印异常状况下的精准续打方法、装置及设备。本发明提出了一种精准续打方法及装置，当异常检测模块检测到异常状况时，发送异常信号给主控制器，主控制器立刻执行停止打印动作指令，并记录打印机异常状态数据：根据已打印的数据通过算法计算异常时的坐标点、打印参数、打印文件以及异常类别，将所述数据保存在储存模块；如果异常信号是断电异常，则切换后备电源；同时，通过控制步进电机驱动器将打印头移位，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量。等待打印头冷却，打印机报警提示并进入待机状态。当异常解除时，自动提取打印机异常状态数据，通过控制步进电机驱动器将打印头复位，加热打印头并继续打印。本发明能够保证即使在移位过程中后备电源供电不足时也不影响异常解除后的精准续打。
【专利说明】
一种3D打印异常状况下的精准续打方法、装置及设备
技术领域
[0001]本发明属于3D打印快速成形技术领域，尤其涉及一种3D打印异常状况下的精准续打方法、装置及设备。
【背景技术】
[0002]3D打印技术也叫增材制造技术。是将材料通过逐点到逐层堆迭的方式将产品制造出来。相对于传统的减材制造来说，具有生产周期短、生产工序少和生产数字化等特点。从低碳制造方面来看，3D制造技术中产品需要多少材料就直接打印多少材料，资源利用率高，节能环保。因此具有很好的应用前景，是当前国际上的研究热点。3D打印采用逐层累积的方式，当打印模型尺寸较大时，成型时间可长达几十个小时。而现有的3D打印系统中均没有断电异常处理机制，模型必须一次性成型完成，若中途出现断电状况导致打印机无法正常运行，已打印的部分也废弃掉，造成时间以及材料成本的浪费。这大大降低了3D打印成功率。因此，需要设计一款具有断电异常处理的精准续打方法。
[0003]发明人发现，专利文献1(中国专利申请号:201410149717.2)公开了一种3D打印机及其断电续打的方法，该方法在断电之后切换后备电源，还需要执行完主控器内部缓冲区内的指令，这部分指令执行结束的时间无法确定，如果这个过程中后备电源供电不足的情况下，将导致打印过程数据严重丢失的现象，无法实现精准续打印。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中问题，本发明提出了一种3D打印异常状况下的精准续打方法及装置，能够在打印出现异常情况后继续进行打印，提高3D打印的稳定性。
[0005]本发明通过如下技术方案实现:
一种3D打印异常状况下的精准续打装置，应用于3D打印设备中，该装置包括后备电源、电源自动切换模块、异常检测模块、主控制器、存储模块和步进电机驱动器;其中，所述电源自动切换模块分别与后备电源、主电源以及主控制器相连;所述异常检测模块，用于检测异常情况，并发送异常信号至所述主控制器，当异常情况为主电源断电时，还发送电源切换控制信号到所述电源自动切换模块;所述电源自动切换模块，用于根据所述异常检测模块发出的电源切换控制信号，启动后备电源为3D打印机供电;所述主控制器与所述存储模块相连，用于根据所述异常信号立刻执行停止打印动作指令，记录打印机异常状态数据，并发出控制信号以控制所述步进电机驱动器使所述打印头移位;所述步进电机驱动器用于将3D打印机的打印头移位;所述存储模块，用于存储打印机异常状态数据;所述主控制器，还用于当异常解除以后，从所述存储器中提取所述打印机异常状态数据，并发出控制信号以控制所述步进电机驱动器使所述打印头复位，然后加热打印头并继续打印。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述打印机异常状态数据包括停止打印时当前打印坐标数据、异常状态类别数据、打印文件数据和打印参数数据。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述停止打印时当前打印坐标数据具体为:根据已打印的数据计算停止打印时的坐标点。
[0008]作为本发明的进一步改进，当所述异常状况包括断电异常、断料异常和、卡料异常。
[0009]作为本发明的进一步改进，当异常状况为断料时，所述异常检测模块还用于检测料槽的打印用料是否用完，当打印用料用完时，发出异常信号到所述主控制器。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述检测打印用料是否用完具体为:判断打印用料在料槽中的存量是否小于一预设的门限值。
[0011]作为本发明的进一步改进，当异常状况为卡料时，所述异常检测模块还用于检测料槽的打印用料是否用完，当打印用料用完时，发出异常信号到所述主控制器。
[0012]本发明还提供了一种3D打印异常状况下的精准续打方法，所述方法包括:当异常检测模块检测到异常状况为断电时，切换后备电源，主控制器立刻执行停止打印动作指令，并记录打印机异常状态数据，同时，通过控制步进电机驱动器将打印头移位，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量;等待打印头冷却，打印机进入待机状态；当异常解除以后，自动提取打印机异常状态数据，通过控制步进电机驱动器将打印头复位，加热打印头并继续打印。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述记录打印机异常状态数据具体为:根据已打印的数据计算停止打印时的坐标点，然后，将这些数据保存在储存模块里面。
[0014]作为本发明的进一步改进，当异常状况为断料时，异常检测模块检测料槽的打印用料用完，则发出异常信号到所述主控制器，主控制器执行同样的暂停打印、存储打印机状态信息以及打印头移位操作。
[0015]作为本发明的进一步改进，当异常状况为卡料时，异常检测模块检测料槽的打印用料用完，则发出异常信号到所述主控制器，主控制器执行同样的暂停打印、存储打印机状态信息以及打印头移位操作。
[0016]本发明还提供了一种3D打印设备，包括了上述的精准续打装置。
[0017]本发明的有益效果是:本发明的方法在断电之后记录断电坐标，并切换后备电源，再先将打印头移位(即使移位过程中后备电源供电不足也不影响)。这样做的好处就是防止后备电源供电不足的情况下，依然能继续下一回精准定位续打。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的3D打印断电状况下的精准续打装置的框图；
图2是本发明的3D打印断电状况下的精准续打方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0020]本发明的目的在于在3D打印过程中出现的断电状况，提供一种断电异常处理的精准续打方法，提高3D打印的稳定性。为了实现上述的目的，本发明提供一种3D打印机，包括一精准继打装置，如附图1所示，该装置包括后备电源、电源自动切换模块、异常检测模块、主控制器、存储模块和步进电机驱动器。所述电源自动切换模块分别与后备电源、主电源以及主控制器相连;所述异常检测模块，用于检测异常情况，并发送异常信号至主控制器，当异常情况为主电源断电时，还发送电源切换控制信号到所述电源自动切换模块;所述电源自动切换模块，用于根据所述异常检测模块发出的电源切换控制信号，启动后备电源为3D打印机供电；所述主控器与所述存储模块相连，用于根据所述异常信号立刻执行停止打印动作指令，记录打印机异常状态数据，并发出控制信号以控制所述步进电机驱动器使所述打印头移位;所述步进电机驱动器用于将3D打印机的打印头移位;所述存储模块，用于存储打印机异常状态数据;所述主控制器，在异常解除后，从所述存储器中提取所述打印机异常状态数据，并发出控制信号以控制所述步进电机驱动器使所述打印头复位，然后加热打印头并继续打印。其中，打印机异常状态数据包括停止打印时当前打印坐标数据、异常状态类别数据(断电、断料、卡料等)、打印文件数据和打印参数数据。
[0021]本发明的精准续打方法的流程图如附图2所示，当异常检测模块检测到异常状况是断电时，切换后备电源，主控制器立刻执行停止打印动作指令，并记录打印机异常状态数据:根据已打印的数据通过算法计算断电时的坐标点，将这些断电数据保存在储存模块里面；同时，通过控制步进电机驱动器将打印头移位，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量。等待打印头冷却，打印机进入待机状态。当异常解除以后，提取打印机异常状态数据，通过控制步进电机驱动器将打印头复位，加热打印头并继续打印。
[0022]当异常状况为断料时，所述异常检测模块用于检测料槽的打印用料是否用完，当打印用料用完时，发出异常信号到所述主控制器。主控制器执行同样的暂停打印、存储打印机状态信息以及打印头移位操作。这里，判断打印用料是否用完，是判断打印用料在料槽中的存量是否小于一预设的门限值。
[0023]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
1、本发明采用不间断后备电源供电系统，使得主控制器在任何时候都保持有电状态，保证主电源断电状态下，执行暂停操作，精准计算出断电坐标点，将断电数据保存到存储器中，以实现主电源恢复供电实现自动续打。提高3D打印系统的稳定性。
[0024]2、本发明在采用电池作为后备电源，为断电之后移开打印头提供动力，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量。
[0025]3、本发明采用算法计算出断电时的精准坐标，以实现断电续打的无痕连接。在此基础上，断电检测可以同样应用与断料检测、卡料检测和各种异常检测，即可实现打印中途换料续打等等。
[0026]4、断电之后切换后备电源并记录断电坐标，同时，将打印头移位(即使移位过程中后备电源供电不足也不影响)。这样做的好处就是防止后备电源供电不足的情况下，依然能继续下一回精准定位续打(记录了断电坐标)。
[0027]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种3D打印异常状况下的精准续打装置，应用于3D打印设备中，其特征在于:所述装置包括后备电源、电源自动切换模块、异常检测模块、主控制器、存储模块和步进电机驱动器;其中，所述电源自动切换模块分别与后备电源、主电源以及主控制器相连;所述异常检测模块，用于检测异常情况，并发送异常信号至所述主控制器，当异常情况为主电源断电时，还发送电源切换控制信号到所述电源自动切换模块;所述电源自动切换模块，用于根据所述异常检测模块发出的电源切换控制信号，启动后备电源为3D打印机供电;所述主控制器与所述存储模块相连，用于根据所述异常信号立刻执行停止打印动作指令，记录打印机异常状态数据，并发出控制信号以控制所述步进电机驱动器使所述打印头移位;所述步进电机驱动器用于将3D打印机的打印头移位;所述存储模块，用于存储打印机异常状态数据；所述主控制器，还用于当异常状态解除时，从所述存储器中提取所述打印机异常状态数据，并发出控制信号以控制所述步进电机驱动器使所述打印头复位，然后加热打印头并继续打印。2.根据权利要求1所述的精准续打装置，其特征在于:所述打印机异常状态数据包括停止打印时当前打印坐标数据、异常状态类别数据、打印文件数据和打印参数数据。3.根据权利要求2所述的精准续打装置，其特征在于:所述停止打印时当前打印坐标数据具体为:根据已打印的数据计算停止打印时的坐标点。4.根据权利要求1所述的精准续打装置，其特征在于:所述异常状况包括断电异常、断料异常、卡料异常。5.根据权利要求1所述的精准续打装置，其特征在于:当异常状况为断料时，所述异常检测模块还用于检测料槽的打印用料是否用完，当打印用料用完时，发出异常信号到所述主控制器。6.根据权利要求5所述的精准续打装置，其特征在于:，所述检测打印用料是否用完具体为:判断打印用料在料槽中的存量是否小于一预设的门限值。7.根据权利要求1所述的精准续打装置，其特征在于:当异常状况为卡料异常，所述异常检测模块还用于检测打印用料是否畅通，当打印用料不畅通时，发出异常信号到所述主控制器。8.—种3D打印异常状况下的精准续打方法，所述方法由权利要求1所述的装置执行，其特征在于:所述方法包括:当异常检测模块检测到异常状况为断电时，自动切换后备电源，主控制器立刻执行停止打印动作指令，并记录打印机异常状态数据，同时，通过控制步进电机驱动器将打印头移位，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量;等待打印头冷却，打印机进入待机状态;上电的时候，若检测到上一次是异常状况导致的打印停止，则提取打印机异常状态数据，通过控制步进电机驱动器将打印头复位，加热打印头并继续打印。9.根据权利要求5所述的精准续打方法，其特征在于:当异常状况为断料时，异常检测模块检测料槽的打印用料用完，则发出异常信号到所述主控制器，主控制器执行同样的暂停打印、存储打印机状态信息以及打印头移位操作。10.根据权利要求7所述的精准续打方法，其特征在于:当异常状况为卡料时，异常检测模块检测料槽的打印用料用完，则发出异常信号到所述主控制器，主控制器执行同样的暂停打印、存储打印机状态信息以及打印头移位操作。11.一种3D打印异常状况下的精准续打方法，所述方法由权利要求5所述的装置执行，其特征在于:所述方法包括:当异常检测模块检测到异常状况为断料时，发出异常信号到所述主控制器，主控制器立刻执行停止打印动作指令，并记录打印机异常状态数据，同时，通过控制步进电机驱动器将打印头移位，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量;等待打印头冷却，打印机进入待机状态；上电的时候，若检测到上一次是异常状况导致的打印停止，则提取打印机异常状态数据，通过控制步进电机驱动器将打印头复位，加热打印头并继续打印。12.—种3D打印异常状况下的精准续打方法，所述方法由权利要求7所述的装置执行，其特征在于:所述方法包括:当异常检测模块检测到异常状况为卡料时，发出异常信号到所述主控制器，主控制器立刻执行停止打印动作指令，并记录打印机异常状态数据，同时，通过控制步进电机驱动器将打印头移位，防止打印头的余温烫坏模型，破坏打印质量;等待打印头冷却，打印机进入待机状态；上电的时候，若检测到上一次是异常状况导致的打印停止，则提取打印机异常状态数据，通过控制步进电机驱动器将打印头复位，加热打印头并继续打印。13.—种3D打印设备，其特征在于:所述打印设备包括如权利要求1-7任一项所述的精准续打装置。
【文档编号】B29C67/00GK105946225SQ201610251001
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】桑硕, 杨宗谋
【申请人】深圳市洛众科技有限公司