本實(shí)用新型主要涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

三維打印(3D printer)，即快速成形技術(shù)的一種，他是運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)一層又一層的多層打印方式構(gòu)造零對(duì)象，主要用于模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)、建造模型，現(xiàn)在發(fā)展成產(chǎn)品制造，形成“直接數(shù)字化制造”。而3D打印機(jī)就是可以“打印”出真實(shí)3D物體的一種設(shè)備，功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過(guò)逐層增加材料來(lái)生成3D實(shí)體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。簡(jiǎn)單說(shuō)，3D打印是斷層掃描的逆過(guò)程，斷層掃描是把某個(gè)東西“切”成無(wú)數(shù)疊加的片，3D打印就是一片一片的打印，然后疊加到一起，成為一個(gè)立體物體。在打印機(jī)打印的過(guò)程中有一個(gè)重要的控制部分，那就是供料控制部分，只有準(zhǔn)確的提供充足的材料才能完成打印，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)供料的準(zhǔn)確控制是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)，其具有進(jìn)料感應(yīng)器，時(shí)刻監(jiān)測(cè)送料管中的供料情況，若送料管中沒(méi)有材料，則檢測(cè)模塊向主控制器發(fā)送信號(hào)，主控制器向電機(jī)發(fā)送停止打印的控制指令，使打印機(jī)停止工作，并能過(guò)檢測(cè)噴頭的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)則停止供料，同時(shí)停止打印，保護(hù)打印機(jī)噴頭的同時(shí)可以保證打印質(zhì)量。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)包括主控制器、檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)電路、擠壓裝置、供料箱、送料管、擠出頭、噴頭、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、報(bào)警模塊、指示燈、顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、按鍵模塊、USB接口、電源模塊，其具有進(jìn)料感應(yīng)器，時(shí)刻監(jiān)測(cè)送料管中的供料情況，若送料管中沒(méi)有材料，則檢測(cè)模塊向主控制器發(fā)送信號(hào)，主控制器向電機(jī)發(fā)送停止打印的控制指令，使打印機(jī)停止工作，并能過(guò)檢測(cè)噴頭的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)則停止供料，同時(shí)停止打印，保護(hù)打印機(jī)噴頭的同時(shí)可以保證打印質(zhì)量。

其中，所述主控制器的輸出端連接著驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接著擠壓裝置的輸入端；所述擠壓裝置的輸出端連接著供料箱的輸入端；所述供料箱的輸出端連接著送料管的輸入端；所述送料管的輸出端連接著擠出頭的輸入端；所述擠出頭的輸出端連接著噴頭的輸入端；所述送料管的輸出端連接著檢測(cè)模塊的輸入端；所述檢測(cè)模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著電機(jī)模塊的輸入端；所述電機(jī)模塊的輸出端連接著擠出頭的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入端；所述伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接著伺服電機(jī)的輸入端；所述伺服電機(jī)的輸出端連接著噴頭的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著報(bào)警模塊的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著指示燈的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著顯示模塊的輸入端；所述溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述噴頭的輸出端連接著溫度檢測(cè)模塊的輸入端；所述按鍵模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述USB接口連接著主控制器；所述電源模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)所述主控制器采用ARM芯片。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)所述擠壓裝置為步進(jìn)電機(jī)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)所述檢測(cè)模塊為進(jìn)料感應(yīng)器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)所述顯示模塊采用LCD液晶顯示屏。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)所述溫度檢測(cè)模塊采用NTC熱敏電阻。

控制效果：本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)，其具有進(jìn)料感應(yīng)器，時(shí)刻監(jiān)測(cè)送料管中的供料情況，若送料管中沒(méi)有材料，則檢測(cè)模塊向主控制器發(fā)送信號(hào)，主控制器向電機(jī)發(fā)送停止打印的控制指令，使打印機(jī)停止工作，并能過(guò)檢測(cè)噴頭的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)則停止供料，同時(shí)停止打印，保護(hù)打印機(jī)噴頭的同時(shí)可以保證打印質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的單片機(jī)電路原理圖。

圖3為本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖。

圖4為本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的報(bào)警模塊電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的溫度檢測(cè)電路原理圖。

圖6為本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的USB接口電路原理圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)包括主控制器、檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)電路、擠壓裝置、供料箱、送料管、擠出頭、噴頭、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、報(bào)警模塊、指示燈、顯示模塊、溫度檢測(cè)模塊、按鍵模塊、USB接口、電源模塊，其具有進(jìn)料感應(yīng)器，時(shí)刻監(jiān)測(cè)送料管中的供料情況，若送料管中沒(méi)有材料，則檢測(cè)模塊向主控制器發(fā)送信號(hào)，主控制器向電機(jī)發(fā)送停止打印的控制指令，使打印機(jī)停止工作，并能過(guò)檢測(cè)噴頭的溫度，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)則停止供料，同時(shí)停止打印，保護(hù)打印機(jī)噴頭的同時(shí)可以保證打印質(zhì)量。

其中，所述主控制器的輸出端連接著驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，主控制器用于向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送控制指令，驅(qū)動(dòng)電路很據(jù)控制指令進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接著擠壓裝置的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)擠壓裝置。

所述擠壓裝置的輸出端連接著供料箱的輸入端，擠壓裝置用于將供料箱中的打印材料擠壓出去。

所述供料箱的輸出端連接著送料管的輸入端，供料箱用于向送料管中傳送打印材料。

所述送料管的輸出端連接著擠出頭的輸入端，送料管用于向擠出頭傳送打印材料。

所述擠出頭的輸出端連接著噴頭的輸入端，擠出頭用于向噴頭傳送打印材料。

所述送料管的輸出端連接著檢測(cè)模塊的輸入端，檢測(cè)模塊用于檢測(cè)送料管內(nèi)是否有有打印材料。

所述檢測(cè)模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，檢測(cè)模塊用于檢測(cè)送料管中是否由打印材料，并將檢測(cè)到的信號(hào)傳送給主控制器。

所述主控制器的輸出端連接著電機(jī)模塊的輸入端，主控制器用于向電機(jī)模塊發(fā)送控制指令，電機(jī)模塊根據(jù)控制指令動(dòng)作。

所述電機(jī)模塊的輸出端連接著擠出頭的輸入端，電機(jī)模塊用于控制擠出頭的供料情況。

所述主控制器的輸出端連接著伺服驅(qū)動(dòng)器的輸入端，主控制器用于向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送控制指令，伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制指令進(jìn)行動(dòng)作。

所述伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接著伺服電機(jī)的輸入端，伺服驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)動(dòng)作。

所述伺服電機(jī)的輸出端連接著噴頭的輸入端，伺服電機(jī)用于帶動(dòng)噴頭動(dòng)作，將噴頭移動(dòng)到合適的打印位置。

所述主控制器的輸出端連接著報(bào)警模塊的輸入端，主控制器用于向報(bào)警模塊發(fā)送控制指令，報(bào)警模塊根據(jù)控制指令進(jìn)行報(bào)警。

所述主控制器的輸出端連接著指示燈的輸入端，主控制器用于向指示燈發(fā)送控制指令，指示燈根據(jù)控制指令進(jìn)行發(fā)光。

所述主控制器的輸出端連接著顯示模塊的輸入端，主控制器用于向顯示模塊發(fā)送控制指令，顯示模塊根據(jù)控制指令進(jìn)行顯示。

所述溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，溫度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)噴頭的溫度信息，并將檢測(cè)到的溫度信息傳送給主控制器。

所述噴頭的輸出端連接著溫度檢測(cè)模塊的輸入端，溫度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)噴頭的溫度信息。

所述按鍵模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，按鍵模塊用于將所需鍵入信息發(fā)送給主控制器。

所述USB接口連接著主控制器，USB接口用于連接主控制器和上位機(jī)。

所述電源模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，電源模塊用于給系統(tǒng)供電，保證系統(tǒng)正常工作。

具體實(shí)施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說(shuō)明本實(shí)施方式，所述主控制器采用ARM芯片。所述ARM芯片相比Intel公司的芯片，指令集較簡(jiǎn)單，所以功耗低、成本低，特別適用于移動(dòng)設(shè)備。隨著性能不斷提高，它已經(jīng)開(kāi)始裝備上網(wǎng)本和平板電腦。所述ARM芯片采用LPC1768芯片，此芯片為基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器LPC17XX系列中的一員。LPC17XX系列Cortex-M3微處理器用于處理要求高度集成和低功耗的嵌入式應(yīng)用。LPC1700系列微控制器的操作頻率可達(dá)100MHz(新推出的LPC1769和LPC1759可達(dá)120MHz)。ARM Cortex-M3 CPU具有3級(jí)流水線(xiàn)和哈佛結(jié)構(gòu)。LPC17XX系列微控制器的外設(shè)組件包含高達(dá)512KB的flash存儲(chǔ)器、64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)MAC、USB主機(jī)/從機(jī)/OTG接口、8通道DMA控制器、4個(gè)UART、2條CAN通道、2個(gè)SSP控制器、SPI接口、3個(gè)IIC接口、2輸入和2輸出的IIS接口、8通道的12位ADC、10位DAC、電機(jī)控制PWM、正交編碼器接口、4個(gè)通用定時(shí)器、6輸出的通用PWM、帶有獨(dú)立電池供電的超低功耗RTC和多達(dá)70個(gè)的通用IO管腳。

具體實(shí)施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說(shuō)明本實(shí)施方式，所述擠壓裝置為步進(jìn)電機(jī)。主控制器控制驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將供料箱中的材料推送至送料管中，從而傳送給擠出頭，由電機(jī)模塊控制擠出頭的供料給噴頭，進(jìn)行打印。

具體實(shí)施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說(shuō)明本實(shí)施方式，所述檢測(cè)模塊為進(jìn)料感應(yīng)器。進(jìn)料感應(yīng)器用于感應(yīng)送料管里的打印材料的有無(wú)，并將信息傳送給主控制器，主控制器控制打印機(jī)停止打印任務(wù)，并驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊和指示燈發(fā)聲報(bào)警和閃爍發(fā)光報(bào)警提示。

具體實(shí)施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說(shuō)明本實(shí)施方式，所述顯示模塊采用LCD液晶顯示屏，LCD的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線(xiàn)，透過(guò)通電與否來(lái)控制桿狀水晶分子改變方向，將光線(xiàn)折射出來(lái)產(chǎn)生畫(huà)面。LCD液晶顯示屏用于顯示溫度信息和報(bào)警提示信息。

具體實(shí)施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6說(shuō)明本實(shí)施方式，所述溫度檢測(cè)模塊采用NTC熱敏電阻。所述NTC熱敏電阻即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)溫度上升時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，測(cè)溫范圍可達(dá)(-50～350℃)，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性、一致性都很好。非常適用于采集3D打印機(jī)噴頭的溫度信息，并將采集到的溫度信息傳送給控制器，由控制器進(jìn)行分析處理，與內(nèi)部設(shè)定的溫度范圍對(duì)比，若超出設(shè)定溫度范圍，則停止打印任務(wù)，保護(hù)打印噴頭。

本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)的工作原理為：本實(shí)用新型一種3D打印機(jī)的供料控制系統(tǒng)，通過(guò)按鍵接通電源開(kāi)啟系統(tǒng)，通過(guò)USB接口與上位機(jī)進(jìn)行連接，接收上位機(jī)的打印數(shù)據(jù)信息，由按鍵模塊設(shè)定好相應(yīng)的打印參數(shù)后，主控制器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)控制噴嘴的位置，同時(shí)主控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制擠壓裝置將供料箱中的打印材料推送至送料管中，檢測(cè)模塊檢測(cè)送料管中的進(jìn)料情況，并將進(jìn)料信號(hào)傳送給主控制器，由主控制器進(jìn)行分析處理后判斷打印材料的有無(wú)，當(dāng)沒(méi)有打印材料時(shí)，則向伺服電機(jī)發(fā)送停止指令，停止打印任務(wù)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊發(fā)聲報(bào)警，指示燈閃爍發(fā)光，提示用戶(hù)及時(shí)添加打印材料，顯示模塊顯示報(bào)警信息。送料管將打印材料傳送給擠出頭，由控制器驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊，控制擠出頭給料的多少與速度快慢，噴頭噴出材料完成打印。打印過(guò)程中溫度檢測(cè)模塊時(shí)刻檢測(cè)噴頭溫度，并實(shí)時(shí)將噴頭溫度信息反饋給主控制器，主控制器將接收到的溫度值與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較，當(dāng)超過(guò)設(shè)定溫度值時(shí)，系統(tǒng)停止打印任務(wù)，保護(hù)噴頭的同時(shí)保證打印品的質(zhì)量。顯示模塊顯示噴頭當(dāng)前溫度值。電源模塊用于給系統(tǒng)供電，保證系統(tǒng)的正常工作。

雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。