一种用于多打印头切换的自反馈系统的制作方法

1.本实用新型涉及多材料复合打印成型领域，具体涉及一种用于多打印头切换的自反馈系统。


背景技术：

2.目前在多材料复合打印成型领域，由于不同的材料具有不同的物理、化学特性，因此在多材料复合打印成型时，需要反复切换不同类型的打印头进行多材料的复合打印。然而，在多打印头进行打印时存在以下缺点：
3.当使用多打印头进行复合成型时，需要根据材料类型对打印头进行切换，但由于多打印头控制系统无法识别打印头类型，因此在打印头安装就位后需要人工手动向多打印头控制系统输入当前所安装的打印头类型及打印参数，而人工手动输入时容易出错，进而使得多打印头控制系统无法为指定工位匹配正确的打印头及成型工艺参数。


技术实现要素：

4.为解决多打印头进行不同工艺的复合打印成型时，人工手动向打印系统输入当前所安装的打印头类型时容易出错使得打印系统无法为指定工位匹配正确打印头的技术问题，本实用新型提出了一种用于多打印头切换的自反馈系统。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种用于多打印头切换的自反馈系统，其特征在于：打印头固定及选通装置；打印头固定及选通装置包括配合使用的打印头固定单元和选通单元；打印头固定单元用于固定不同类型的打印头；安装有打印头的打印头固定单元与所述选通单元装配到位时，能够触发选通单元根据所安装的打印头类型输出不同的电平信号，该不同的电平信号用于多打印头控制系统对当前安装的打印头类型进行识别。
7.进一步地，打印头固定单元包括n个打印头安装组件和一个固定块；n≥打印系统所需打印头的类型数目；每个打印头安装组件均由打印头支撑臂和安装块构成，其中打印头支撑臂垂直设置在安装块的一端，安装块的另一端用于与所述固定块对接扣合；打印头支撑臂上开设有打印头安装孔；各打印头安装组件上的打印头安装孔分别与不同打印头相匹配；安装块上开设有n个选通块安装孔/槽；固定块上开设有与所述n个选通块安装孔/槽一一对应匹配的n个触发器安装孔/槽；
8.选通单元包括一个选通块和n个选通信号触发器；选通块根据所安装的打印头类型安装在所述n个选通块安装孔/槽中相应的一个选通块安装孔/槽中；n 个选通信号触发器分别安装在固定块上的n个触发器安装孔/槽中；
9.当打印头安装组件和固定块对接扣合时，选通块能够触发与其位置相对应的选通信号触发器，使其输出的电平信号发生改变。
10.进一步地，还包括打印头选通数据输出电路；
11.打印头选通数据输出电路用于接收所述n个选通信号触发器输出的电平信号，将
其并转串后生成选通信号反馈给多打印头控制系统。
12.进一步地，打印头选通数据输出电路包括下拉电阻r3和若干并行转串行芯片；下拉电阻r3用于保证选通信号触发器未被触发时，输出的低电平为0；并行转串行芯片用于接收n个选通信号触发器输出的n路电平信号，将其并转串为一路n bit数据后输出。
13.进一步地，还包括打印头指示电路，用于根据所述选通单元输出的电平信号点亮不同的指示灯。
14.进一步地，还包括打印头指示电路；所述打印头指示电路包括n个打印头指示单元，分别与所述n个选通信号触发器相连，用于指示n种类型打印头的安装状态。
15.进一步地，单个打印头指示单元包括分压电阻r1、限流电阻r2、led指示灯d1和npn型三极管q1；分压电阻r1用于电平拉低，保证npn型三极管q1正常工作；限流电阻r2用于保护led指示灯d1；npn型三极管q1为开关管，由选通信号触发器驱动其工作，实现回路的接通与断开。
16.本实用新型的有益效果是：
17.1、本实用新型通过设置配合使用的打印头固定单元和选通单元，当安装有打印头的打印头固定单元与选通单元装配到位时，能够触发选通单元根据所安装的打印头类型输出不同的电平信号，该不同的电平信号用于多打印头控制系统对当前安装的打印头类型进行识别，使整个多打印头控制系统具有闭环的打印头类型识别功能，便于多打印头控制系统对多打印头进行对应的驱动，避免了因人工手动输入容易导致的输入错误。
18.2、本实用新型为不同类型的打印头设计了与之匹配的打印头安装组件，并设计了固定块作为不同打印头安装组件的统一安装接口，通过在打印头安装组件和固定块上分别设置相匹配的n个选通块安装孔/槽和n个选通信号触发器，可根据打印头类型在相应的选通块安装孔/槽内安装选通块，然后将打印头安装组件与固定块扣合，便可对应触发固定块上的选通信号触发器，改变其输出的电平信号，而没有安装选通块的选通块安装孔/槽不会触发其对应位置处的选通信号触发器故其输出电平信号不会改变，因此，n个选通信号触发器输出的n路电平信号能够表征当前打印头类型，将这n路电平信号反馈给多打印头控制系统便可使整个多打印头控制系统具有闭环的打印头类型识别功能，便于多打印头控制系统对多打印头进行对应的驱动，避免了因人工手动输入容易导致的输入错误；由于固定块为不同打印头安装组件提供了统一的安装接口，因此本实用新型安装使用时操作简便。
19.3、本实用新型的打印头选通数据输出电路通过并行转串行芯片将选通数据进行并转串后，通过输出反馈接口发送给多打印头控制系统，输出反馈接口不会因为打印头种类的增加而增加，避免了因打印头种类较多导致接线繁多复杂的情况。
20.4、当打印头种类多于单个并行转串行芯片的输入引脚时，本实用新型中的打印头选通数据输出电路由多个并行转串行芯片组合构成，拓展了本实用新型的适用范围，提高了本实用新型的通用性。
21.5、本实用新型设置了打印头指示电路，便于工作人员直观查看当前安装打印头类型。
附图说明
22.图1是本实用新型中打印头固定及选通装置的结构示意图。
23.图2是本实用新型中打印头选通数据输出电路和打印头指示电路实施例一的原理示意图。
24.图3是多个并行转串行芯片组合构成的打印头选通数据输出电路的原理示意图。
25.附图标记说明：
26.1-打印头支撑臂，2-打印头安装孔，3-安装块，4-打印头选通块，5-固定块，6-选通信号触发器(微动开关)，7-选通块安装孔/槽；r1-分压电阻，r2
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限流电阻，r3-下拉电阻，j1-微动开关，s-com引脚，t-常开引脚，tn-常闭引脚，d1-led指示灯、u1、u2、u3、u4-并行转串行芯片，q1-npn型三极管，j2、 j3-输出反馈接口，d0～d7-输入引脚，ds-串行输入引脚，-异步读取使能引脚，cp-时钟脉冲引脚，-时钟允许引脚，q7-串行数据输出引脚。
具体实施方式
27.以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
28.如图1-3所示，本实用新型所提供的用于多打印头切换的自反馈系统，包括打印头固定及选通装置、打印头选通数据输出电路和打印头指示电路。
29.如图1所示，打印头固定及选通装置包括打印头固定单元和选通单元；打印头固定单元用于固定不同种类、不同工艺的打印头；选通单元用于根据所安装的打印头类型向打印头选通数据输出电路发送电平信号。
30.打印头固定单元包括n个打印头安装组件和一个固定块5；每个打印头安装组件均由连接于一体的打印头支撑臂1和安装块3构成，其中打印头支撑臂1 垂直设置在安装块3的一端，安装块3的另一端用于与固定块5对接扣合；n大于等于打印系统所需打印头的类型数目；打印头支撑臂1上开设有打印头安装孔2；各打印头安装组件上的打印头安装孔2分别与不同打印头的结构、尺寸相匹配；安装块3上开设有n个选通块安装孔/槽7；固定块5用于与打印机的运动平台支架相连接；固定块5上开设有n个触发器安装孔/槽，这n个触发器安装孔/槽的位置与安装块3上的n个选通块安装孔/槽7一一对应匹配。
31.选通单元包括一个选通块4和n个选通信号触发器6；n个选通信号触发器 6分别安装在固定块5上的n个触发器安装孔/槽中；为n个选通信号触发器6 编号，依次记为触发器一、触发器二，
…
，触发器n，将n种类型的打印头分别与触发器一、触发器二，
…
，触发器n一一对应，例如需要安装a类型打印头时，需要在其对应的打印头安装组件上与触发器一对应位置处的选通块安装孔/ 槽7内安装打印头选通块4，当装有a类型打印头的打印头安装组件与固定块5 对接扣合时，其上的打印头选通块4便会接触并触发固定块5上的触发器一，触发器一被触发后，其传入打印头选通数据输出电路的电平信号会发生改变；当需要切换至b类型打印头时，将安装有a类型打印头的打印头安装组件从固定块5上拆除，然后将b类型打印头装入其对应的打印头安装组件上，并在该打印头安装组件上与触发器二对应位置处的选通块安装孔/槽7内安装打印头选通块4，当装有b类型打印头的打印头安装组件与固定块5对接扣合时，其上的打印头选通块4便会接触并触发固定块5上的触发器二，触发器二被触发后，其传入打印头选通数据输出电路和打印头指示电路的电平信号会发生改变。
32.打印头选通数据输出电路用于接收n个选通信号触发器6输出的电平信号，并将其并转串后生成选通信号反馈给多打印头控制系统，多打印头控制系统中可以预先存储n个选通信号触发器对应的信号通道与打印头类型的映射关系(建立及存储映射关系为现有成
熟技术手段)，根据该映射关系和打印头选通数据输出电路输出的选通信号即可识别出当前安装的打印头类型。
33.如图2、3所示，打印头选通数据输出电路包括下拉电阻r3和并行转串行芯片u3；下拉电阻r3一端接地，另一端接微动开关j1的常开引脚t；下拉电阻r3用于保证选通信号触发器6未被触发时，输出的低电平为0；并行转串行芯片u3用于接收n个选通信号触发器6输出的n路电平信号，将其并转串为一路n bit数据从输出端q7输出，发送给多打印头控制系统。选通信号触发器6 未被触发前，其输出低电平信号，被触发后，输出高电平信号，因此，打印头选通数据输出电路输出的n bit数据能够表征n个选通信号触发器6是否被触发的状态(被触发的那一位数据为高电平1，其余位数据均为低电平0)，进而能够表征其所对应的n种类型打印头的安装状态。当单个并行转串行芯片u3的输入引脚数大于等于打印系统所需打印头类型数目n时，打印头选通数据输出电路仅需一个并行转串行芯片u3即可；然而，在一些复杂场景下，打印系统需要的打印头的种类n大于单个并行转串行芯片u3的输入引脚数，此时，就需要将多个并行转串行芯片组合使用，以接收n个选通信号触发器的输出电平信号。以三个芯片组合使用为例，如图3所示，并行转串行芯片u1、u2和u3组合使用，并行转串行芯片u1的q7串行数据输出引脚与并行转串行芯片u2的ds串行数据输入引脚相连，并行转串行芯片u2的q7串行数据输出引脚与并行转串行芯片u3的ds串行数据输入引脚相连，并行转串行芯片u1、u2和u3的异步读取使能引脚均相连，并行转串行芯片u1、u2和u3的cp时钟引脚均相连，并行转串行芯片u1、u2和u3的时钟有效引脚均相连且接地，并行转串行芯片u1、u2和u3的输入引脚d0～d7分别接不同的选通信号触发器6，并行转串行芯片u2的ds引脚用于接收并行转串行芯片u1并转串后输出的数据，并行转串行芯片u3的ds引脚用于接收并行转串行芯片u2并转串后输出的数据，最终所有的并行数据通过芯片u3的q7串行输出引脚输出。
34.如图2所示，打印头指示电路包括n个打印头指示单元，分别与n个选通信号触发器6相连，用于指示n种类型打印头的安装状态；以用于指示a类型打印头安装状态的打印头指示单元为例，其包括分压电阻r1、限流电阻r2、led 指示灯d1和npn型三极管q1；分压电阻r1的一端与微动开关j1(即图1中选通信号触发器6中的触发器一)的常开引脚t相连接，分压电阻r1的另一端与 npn型三极管q1的基极相连接，分压电阻r1用于电平拉低，保证npn型三极管 q1正常工作；限流电阻r2的一端与分压电阻r1的一端以及微动开关j1的常开引脚t相连接，限流电阻r2的另一端与led指示灯d1的正极相连接，led指示灯d1的负极与npn型三极管q1的集电极相连接，npn型三极管q1的发射极接地，限流电阻r2用于保护led指示灯d1。当选通信号触发器6中的触发器一即微动开关j1被打印头选通块4触发后，微动开关j1的com引脚(公共引脚)s 和常开引脚t导通，微动开关j1输出的电平信号发生变化，驱动npn型三极管 q1导通形成回路，led指示灯d1被点亮(可在led指示灯旁设置打印头类型标识)，表示当前安装的打印头为a类型打印头。
35.需要说明的是，当打印系统所需打印头种类较少时，也可以不采用打印头选通数据输出电路，而是直接将打印头固定及选通装置发出的电平信号送入多打印头系统中，也能实现多打印头切换反馈，只是此时接线较为繁多复杂，需要将打印头固定及选通装置中的各触发器分别用线缆接入多打印头系统的输入端口中。