3D打印机丝料监测装置的制作方法

文档序号:11667878阅读:367来源:国知局

本发明属3d打印机技术的一个领域。



背景技术:

3d打印机上装有送料装置,它的作有是向喷头输送打印用料丝或称丝料(料丝和料丝即所谓的耗材),同时给料丝一定的推力(也称压力),使它能通过喷头挤压喷丝。但是,在实际使用中,经常出一种情况,机器在“正常”运转,但是喷头下面却是空空而也,除开头的小部分外,喷头下面大部分都是空的并且定位系统仍然不停地运转,就是喷头并没有喷丝。停机检查才发现虽然送料装置仍在运转,但是料丝被卡住了,无法对喷头施压,这样喷头也就无法喷丝。实践中发现卡丝的原因很多,例如丝料大小不均或有气泡被卡在了管道或其他途中、料盘转动及料丝的路径受阻,还有发生最多的是在盘里缠绕难分等等。上述的这些情况是无法预料无法完全预防的。为了防止这种情况的发生,人们只好用人工对3d打印机的工作进行人工监管。但是这样做又会大大增加劳动成本,而且增加了工人的劳动强度。

3d打印机容易发生卡丝的毛病还在于它的结构引起。一般来说,现有技术下的3d打印机的送料装置都是由电机、送丝轮和压丝轮构成。送丝轮装在电机轴上,压丝轮把料丝压在送丝轮上,使它贴紧送丝轮。送丝轮的结构一般都与齿轮基本相同,当电机转动就会通过送丝轮带动料丝压向喷头。但是,料丝的输送过程一旦出现阻滞或较大的阻力,料丝与送丝轮这间很容易产生打滑,这时料丝会被送丝轮上的齿削去部分而线径变小。打滑时间越长,这种情况越严重。被削去部分的料丝线径变小后,送丝轮对它的作用力也变小甚至完全消失。如此恶性循环,不一会儿,送丝轮就失去对料丝的推动力,料丝就不能动了。尽管这时定位系统仍然按既定程序努力工作,但是,喷头不能喷丝下面是空的。这种情况若不及时发现,停止工作,模型将变成废品,同进这样打印下去只会浪费电力和机器磨损。因此,现有技术下的3d打印机在这方面还有很大的改进空间。



技术实现要素:

为了让3d打印机能及时发现卡丝和断丝现象,避免模型报废和浪费电力、机械等资源,同时也为了让计算机掌据料丝的使用量和剩余量,本发明采取了如下技术措施:在压丝轮的转轴上安装叶轮,在叶轮叶片经过的圆周上安装光电开关,光电开关连接计算机。

这样做的好处是:在压丝轮的转轴上安装叶轮,这样叶轮就可以跟随压丝轮同步转动。在叶轮叶片经过的圆周上安装光电开关,当叶片通过光电开关时,光电开关就会向外输出电脉冲。光电开关连接计算机,计算机就可以通过监测光电开关的输出来判断是否有卡丝或断丝等现象的发生。当正常打印时,光电开关应当有对应的合理的脉冲输出。若它没有脉冲输出或它输出的脉冲不正常时,计算机就可以断定机器产生了卡丝或断丝,于是计算机可立刻暂停打印程序的执行并向主人报警,由主人处理卡丝或断丝等故障,从而防止了模型的报废。

另一方面,压丝轮、叶轮的转动量和光电开关输出的脉冲数量,都能反映料丝的使用量。这样本明就可以通过计算过光电开关输出的脉冲就可知道料丝的使用量和计算出料丝的剩余量。使3d打印机能够在打印一开始时就能计算出丝盘中剩余的料丝是否足够,若不足可提前提示料丝不足或打开印一开始时报警,提请使用者注意,避免在打印过程中因料丝不足导致中途停止而影响打印模型的质量。

附图说明

图1是3d打印机丝料监测装置的结构示意图。

图中:料丝1、送丝轮2、压丝轮3、电机4、叶轮5、光电开关6。

具体实施方式

1为了让3d打印机能及时发现卡丝或断丝现象,避免模型报废和浪费电力、机械等资源,同时也为了让计算机掌握料丝的使用量和剩余量,本发明在压丝轮2的轴上安装叶轮5,在叶轮5叶片经过的圆周上安装光电开关6,如图1所示。用光电开关读取压丝轮的转速和料丝的进给速度,它的工作过程是:在压丝轮的转轴上安装叶轮,叶轮就可随压丝轮同步转动。在叶轮叶片经过的圆周上安装光电开关,这样的结构,当电机通过送丝轮带动料丝前进,料丝带动压丝轮转动时,光电开关就会感应到叶轮的转动,每当有叶片经过光电开关时,光电开关都能输出电脉冲。光电开关连接了计算机,计算机就可以对这些脉冲进行监测和计算,用于了解机器的工作情况;例如当正常打印时,光电开关应当有对应的合理的电脉冲输出(合理的脉冲周期)。若它没有脉冲输出或它输出的脉冲不正常(周期不合理),例如料丝因卡滞而使进给变慢,这时光电开关输出的脉冲的周期变长,继续这样打印下去必然会因喷丝不足而影响了模型的质量。根据光电传感器输出的脉冲的周期比正常的长,计算机就可以断定机器产生了卡丝,于是计算机立刻暂停打印程序的执行并向主人报警,由主人处理卡丝故障,从而防止了模型的报废;当正常打印过程中出现断丝或极大的阻滞令丝料的进给完全无法进行时,送丝轮与料丝打滑,压丝轮没有转动,光电开关也没有脉冲输出。这时计算机检测不到脉冲就可以判断为断丝或严重卡滞而停止执行打印工作,并及时报警处理。

另一方面,压丝轮的转动量和光电开关输出的脉冲数量都能反映料丝的使用量。计算机就可以通过监测光电开关输出的脉冲来判断是否有卡丝、断丝的现象发生,同时也可以通过光电开关输出的脉冲来计量丝料的使用量和剩余量。这样本明就可以计量料丝的使用量和剩余量,使3d打印机能够在打印一开始时就提前提示料丝不足或打开印一开始时报警,提请使用都注意,避免在打印过程中因料丝不足导致中途停止而影响打印模型的质量。



技术特征:

技术总结
3D打印机丝料监测装置,本发明属3D打印机技术的一个领域。为了让3D打印机能及时发现卡丝和断丝现象,避免模型报废和浪费电力、机械等资源,同时也为了让计算机掌据料丝的使用量和剩余量,本发明采取了如下技术措施:在压丝轮的转轴上安装叶轮,在叶轮叶片经过的圆周上安装光电开关,光电开关连接计算机;这样做的好处是:计算机可以通过监测光电开关的输出来判断是否有卡丝或断丝等现象的发生。当正常打印时,光电开关应当有对应的合理的脉冲输出。若它没有脉冲输出或它输出的脉冲不正常时,计算机就可以断定机器产生了卡丝或断丝,于是计算机可立刻暂停打印程序的执行并向主人报警,由主人处理卡丝或断丝等故障,从而防止了模型的报废。

技术研发人员:胡达广
受保护的技术使用者:何镜连
技术研发日:2017.06.07
技术公布日:2017.07.25
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