本發明屬3d打印機技術的一個領域。
背景技術:
3d打印機上裝有送料裝置,它的作有是向噴頭輸送打印用料絲或稱絲料(料絲和料絲即所謂的耗材),同時給料絲一定的推力(也稱壓力),使它能通過噴頭擠壓噴絲。但是,在實際使用中,經常出一種情況,機器在“正常”運轉,但是噴頭下面卻是空空而也,除開頭的小部分外,噴頭下面大部分都是空的并且定位系統仍然不停地運轉,就是噴頭并沒有噴絲。停機檢查才發現雖然送料裝置仍在運轉,但是料絲被卡住了,無法對噴頭施壓,這樣噴頭也就無法噴絲。實踐中發現卡絲的原因很多,例如絲料大小不均或有氣泡被卡在了管道或其他途中、料盤轉動及料絲的路徑受阻,還有發生最多的是在盤里纏繞難分等等。上述的這些情況是無法預料無法完全預防的。為了防止這種情況的發生,人們只好用人工對3d打印機的工作進行人工監管。但是這樣做又會大大增加勞動成本,而且增加了工人的勞動強度。
3d打印機容易發生卡絲的毛病還在于它的結構引起。一般來說,現有技術下的3d打印機的送料裝置都是由電機、送絲輪和壓絲輪構成。送絲輪裝在電機軸上,壓絲輪把料絲壓在送絲輪上,使它貼緊送絲輪。送絲輪的結構一般都與齒輪基本相同,當電機轉動就會通過送絲輪帶動料絲壓向噴頭。但是,料絲的輸送過程一旦出現阻滯或較大的阻力,料絲與送絲輪這間很容易產生打滑,這時料絲會被送絲輪上的齒削去部分而線徑變小。打滑時間越長,這種情況越嚴重。被削去部分的料絲線徑變小后,送絲輪對它的作用力也變小甚至完全消失。如此惡性循環,不一會兒,送絲輪就失去對料絲的推動力,料絲就不能動了。盡管這時定位系統仍然按既定程序努力工作,但是,噴頭不能噴絲下面是空的。這種情況若不及時發現,停止工作,模型將變成廢品,同進這樣打印下去只會浪費電力和機器磨損。因此,現有技術下的3d打印機在這方面還有很大的改進空間。
技術實現要素:
為了讓3d打印機能及時發現卡絲和斷絲現象,避免模型報廢和浪費電力、機械等資源,同時也為了讓計算機掌據料絲的使用量和剩余量,本發明采取了如下技術措施:在壓絲輪的轉軸上安裝葉輪,在葉輪葉片經過的圓周上安裝光電開關,光電開關連接計算機。
這樣做的好處是:在壓絲輪的轉軸上安裝葉輪,這樣葉輪就可以跟隨壓絲輪同步轉動。在葉輪葉片經過的圓周上安裝光電開關,當葉片通過光電開關時,光電開關就會向外輸出電脈沖。光電開關連接計算機,計算機就可以通過監測光電開關的輸出來判斷是否有卡絲或斷絲等現象的發生。當正常打印時,光電開關應當有對應的合理的脈沖輸出。若它沒有脈沖輸出或它輸出的脈沖不正常時,計算機就可以斷定機器產生了卡絲或斷絲,于是計算機可立刻暫停打印程序的執行并向主人報警,由主人處理卡絲或斷絲等故障,從而防止了模型的報廢。
另一方面,壓絲輪、葉輪的轉動量和光電開關輸出的脈沖數量,都能反映料絲的使用量。這樣本明就可以通過計算過光電開關輸出的脈沖就可知道料絲的使用量和計算出料絲的剩余量。使3d打印機能夠在打印一開始時就能計算出絲盤中剩余的料絲是否足夠,若不足可提前提示料絲不足或打開印一開始時報警,提請使用者注意,避免在打印過程中因料絲不足導致中途停止而影響打印模型的質量。
附圖說明
圖1是3d打印機絲料監測裝置的結構示意圖。
圖中:料絲1、送絲輪2、壓絲輪3、電機4、葉輪5、光電開關6。
具體實施方式
1為了讓3d打印機能及時發現卡絲或斷絲現象,避免模型報廢和浪費電力、機械等資源,同時也為了讓計算機掌握料絲的使用量和剩余量,本發明在壓絲輪2的軸上安裝葉輪5,在葉輪5葉片經過的圓周上安裝光電開關6,如圖1所示。用光電開關讀取壓絲輪的轉速和料絲的進給速度,它的工作過程是:在壓絲輪的轉軸上安裝葉輪,葉輪就可隨壓絲輪同步轉動。在葉輪葉片經過的圓周上安裝光電開關,這樣的結構,當電機通過送絲輪帶動料絲前進,料絲帶動壓絲輪轉動時,光電開關就會感應到葉輪的轉動,每當有葉片經過光電開關時,光電開關都能輸出電脈沖。光電開關連接了計算機,計算機就可以對這些脈沖進行監測和計算,用于了解機器的工作情況;例如當正常打印時,光電開關應當有對應的合理的電脈沖輸出(合理的脈沖周期)。若它沒有脈沖輸出或它輸出的脈沖不正常(周期不合理),例如料絲因卡滯而使進給變慢,這時光電開關輸出的脈沖的周期變長,繼續這樣打印下去必然會因噴絲不足而影響了模型的質量。根據光電傳感器輸出的脈沖的周期比正常的長,計算機就可以斷定機器產生了卡絲,于是計算機立刻暫停打印程序的執行并向主人報警,由主人處理卡絲故障,從而防止了模型的報廢;當正常打印過程中出現斷絲或極大的阻滯令絲料的進給完全無法進行時,送絲輪與料絲打滑,壓絲輪沒有轉動,光電開關也沒有脈沖輸出。這時計算機檢測不到脈沖就可以判斷為斷絲或嚴重卡滯而停止執行打印工作,并及時報警處理。
另一方面,壓絲輪的轉動量和光電開關輸出的脈沖數量都能反映料絲的使用量。計算機就可以通過監測光電開關輸出的脈沖來判斷是否有卡絲、斷絲的現象發生,同時也可以通過光電開關輸出的脈沖來計量絲料的使用量和剩余量。這樣本明就可以計量料絲的使用量和剩余量,使3d打印機能夠在打印一開始時就提前提示料絲不足或打開印一開始時報警,提請使用都注意,避免在打印過程中因料絲不足導致中途停止而影響打印模型的質量。