一种3D打印机的智能控制系统的制作方法

文档序号:11863740阅读:396来源:国知局

本发明涉及3D打印领域,尤其是一种3D打印机的智能控制系统



背景技术:

3D打印技术又称快速成型制造技术,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。

然而,在使用的过程中,如果出现材料断裂、用完或者断电等其他故障造成不能完成打印模型的一次成型,则不得不重新打印,容易造成时间和成本的浪费。



技术实现要素:

鉴于以上所述,本发明提供了一种3D打印机的智能控制系统,有效地解决了上述问题中的其中一个方面。

根据本发明的一个方面,提供了一种3D打印机的智能控制系统,包括电源模块、控制模块、执行模块、断电检测模块、断丝检测模块,其中,

所述电源模块,用于提供电能,保持设备的正常供能;

所述断电检测模块,用于检测电源模块工作状态;

断丝检测模块,用于检测打印材料是否断裂和/或耗尽;

所述控制模块,接受断电检测模块和断丝检测模块楚地来的命令,启动执行模块;

所述执行模块,接受控制模块的命令,继续上次打印。

进一步,所述断电检测模块包括比较器和稳压芯片;

进一步:所述控制模块为单片机或ARM控制器中的一种。

进一步:所述断丝检测传感器为机械式限位开关或对射式光电开关中的一种。

本发明采用了断丝检测模块断电检测模块,能够保障模型打印过程中的一次成型,提高打印效率,需要在打印过程中进行断丝检测从而及时续接打印材料;并实现在断电的情况下,可以重新上电后继续完成上次打印。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

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说明。

一种3D打印机的智能控制系统,包括电源模块、控制模块、执行模块、断电检测模块、断丝检测模块,

所述断电检测模块,用于检测电源模块工作状态,所述断电检测模块包括比较器和稳压芯片;所述比较器为电压比较器,在实际现场也可以选用电流比较器中的一种。该电压比较器比较的是蓄能元件与稳压芯片输出的电压比较;当供电电源发生断电时,在本优选实施例中,供电电源输出的是24V直流电,稳压芯片是24V转5V,当稳压芯片的24V输入断电时会有电压下降的一个延时,稳压芯片的输出5V电压不会迅速归零,但是供电电源的输出24V经限压电阻分压后给比较器输入的电压会下降,比较器另一个输入电压IN1此时未变化,这样比较器两个输入电压信号IN1和IN2进行的比较输出。供电电源正常工作时,比较器两端的输入电压是24V经电容后面的电阻分压后电压大一些。正常供电时,实际用到的是比较器24V分压后输入端大约是2.7V,5V输入端是2.5V,24V降到21V左右时,分压后会低于2.5V,产生比较输出。

所述电源模块包括将交流电能转换为直流电能的供电电源、以及备用电源;备用电源为蓄电池组或者是UPS等;

所述供电电源和备用电源的正负极输入端子均与稳压芯片的正负极输入端子电连接;所述稳压芯片的正负极输出端子与控制模块的电源端子电连接;在所述供电电源的正负极输出端子之间设置有储能元件;所述储能元件的两端分别通过一个限压电阻与比较器的一个输入端子电连接;所述稳压芯片的正负极输出端子分别通过一个限压电阻与比较器的另一个输入端子电连接;所述比较器的输出端子与控制模块连接;所述断丝检测模块包括设置于从打印材料至打印探头路径上的断丝检测传感器;该断丝检测传感器的输出端子与控制模块连接;所述控制模块通过继电器与备用电源连接。

本实施例中,交流电压AC经AC/DC供电电源(如开关电源等),转换为直流电压DC,后接储能元件电容,该电容不仅用于滤波,并应在断电瞬间为系统提供短时电能,用于打印状态数据保存和切换备用电源。稳压芯片用于给控制器,电压比较器,继电器等其他功能模块供电。AC/DC电源模块的直流电压DC1后接储能电容,并经电阻R1,R2分压后接入电压比较器输入端IN2,DC/DC稳压芯片的直流电压DC2经电阻R3,R4分压后接入电压比较器输入端IN1,通过两个输入端的比较进行断电检测,控制器检测到电压比较器输出信号OUT后,通过储能元件电容储存的短时能量,保存当前打印状态并切换备用电源。

所述断丝检测传感器为机械式限位开关或对射式光电开关中的一种。具体检测原理为:当有打印材料从断丝检测传感器的探头经过时,断丝检测传感器会输出一个特定的信号,比如高电平,也可以是低电平,此处为了叙述方便,假设为高电平,则当打印材料断裂或者是耗尽时,断丝检测传感器则检测不到打印物流的信息,此时输出信号的电平翻转,由高电平转换为低电平,该低电平为控制模块提供一个触发模块,在该触发模块的驱动下,控制模块通过继电器开启备用电源,在此过程中,蓄能元件(电容)为控制模块提供电能,在此过程中,控制模块将3D打印机当前的打印状态进行保存;

所述控制模块接受断电检测模块和断丝检测模块楚地来的命令,启动执行模块,所述控制模块连接有指令输入模块和数据输出模块。所述指令输入模块为U盘或SD卡;所述数据输出模块为显示器或蜂鸣器。这样工程师可以在实验室或者是其他地方将工序代码软件写入U盘或SD卡中,随后将该U盘或SD卡与控制模块连接,即可将工序代码导入3D打印机;同时,在打印的过程中,可以通过显示器将打印状态进行显示,同时当发生故障时,故障信息也可以通过显示器或者是报警器进行显示。

所述执行模块为多个电机和3D打印机的一些动作部件,此为现有技术,因此次并不对其进行详细赘述。

本发明在实施过程中,其步骤如下:

S101、当3D打印机的丝盒内有打印材料时,首先闭合供电模块、断开备用电源,随后利用控制模块控制执行模块实现3D打印工作;

S102、断丝检测传感器对打印材料进行实时或定时检测,并将检测结果发送至控制模块;同时,比较器将储能元件两端的输出电能与稳压芯片的输出电能进行比较,并将比较的结果发送给控制模块;

S103、控制器根据断电检测模块和断断丝检测模块的检测结果,对3D打印机的工作状态进行调整,具体包括如下情况:

当断丝检测传感器的检测结果为正常,且比较器的输出结果为供电电源工作状态正常时,则控制模块根据控制指令维持打印工序;

当断丝检测传感器的检测结果为正常,而比较器的输出结果为供电电源工作状态不正常时,则控制模块通过继电器启用备用电源;

当断丝检测传感器的检测结果为不正常,而比较器的输出结果为供电电源工作状态正常时,则控制模块利用储能元件的电能保存3D打印机当前工作进度状态;

当断丝检测传感器的检测结果为不正常,且比较器的输出结果为供电电源工作状态不正常时,则控制模块利用储能元件的电能保存3D打印机当前工作进度状态,同时控制器通过继电器启用备用电源。

以上仅为本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可进行若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1