本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)來(lái)了一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法以及具有接觸傳感裝置的3D打印機(jī)，該接觸傳感裝置包括：分別設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極，該接觸電極串接在一個(gè)檢測(cè)電路中；通過(guò)檢測(cè)該檢測(cè)電路導(dǎo)通與否以及導(dǎo)通的脈沖波形對(duì)打印機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)電路不導(dǎo)通，表示打印頭未安裝在固定單元上，或者安裝不正確；當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，并且導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間持續(xù)，表示打印頭安裝正確。本發(fā)明專利技術(shù)還可檢測(cè)打印頭的水平度，發(fā)明專利技術(shù)所采用的方法，簡(jiǎn)單有效，并且可實(shí)現(xiàn)多種功能的檢測(cè)，有利進(jìn)一步提升3D打印機(jī)的打印質(zhì)量。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法以及具有接觸傳感裝置的3D打印機(jī)
：本專利技術(shù)涉及3D打印機(jī)產(chǎn)品及檢測(cè)方法
，特指一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法以及具有接觸傳感裝置的3D打印機(jī)。
技術(shù)介紹
：3D打印機(jī)(簡(jiǎn)稱3D打印機(jī))在這幾年得到飛速的發(fā)展，現(xiàn)有3D打印機(jī)在工作前首先需要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建模，然后將建成的3D模型進(jìn)行分層的“切片”處理，然后自下而上逐層“打印”每層切片，從而最終形成與所建模型相同的3D產(chǎn)品。根據(jù)這一原理，目前的3D打印技術(shù)主要采用以下方式，即熱熔材料噴涂打印方式。該打印方式的原理與傳統(tǒng)的噴墨打印機(jī)原理類似，所不同的是，這種3D打印機(jī)所使用的“墨水”為一種熱熔材料，比如熱熔蠟、熱熔膠。通過(guò)打印機(jī)構(gòu)將熔融的熱熔材料噴涂在打印平臺(tái)上，進(jìn)行逐層的“打印”，當(dāng)熱熔材料被噴涂出來(lái)后，其將迅速的固化。經(jīng)過(guò)不斷的逐層“打印”，最終形成所需要的3D物體。見(jiàn)圖1所示，這是目前一種熱熔材料噴涂3D打印機(jī)8，該打印機(jī)8的打印頭81安裝在一個(gè)安裝座82上，安裝座82通過(guò)一個(gè)3D機(jī)械手臂83帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)在X/Y/Z3D方向上的運(yùn)行。相對(duì)于打印頭81的下方設(shè)置有用于承載打印產(chǎn)品的打印平臺(tái)84。隨著機(jī)械臂83帶動(dòng)打印頭81逐層在打印平臺(tái)84上的打印，被打印出的產(chǎn)品自下而上逐層被打印，直至完成。見(jiàn)圖2所示，這也是目前一種熱熔材料噴涂3D打印機(jī)9，其與圖1所示的3D打印機(jī)所存在的不同僅僅作為機(jī)械臂91的方式不同，其也是通過(guò)機(jī)械臂91帶動(dòng)打印頭實(shí)現(xiàn)X/Y/Z3D方向上的運(yùn)行。或者，機(jī)械臂91僅僅實(shí)現(xiàn)在Z軸方向的運(yùn)行(即上下運(yùn)行)，而打印平臺(tái)92可實(shí)現(xiàn)在水平方向上的運(yùn)行。不論哪種打印機(jī)，其在打印之前必須要完成打印頭噴頭與打印平臺(tái)之間的水平校對(duì)。由上所述可以看到，這種3D打印機(jī)是逐層打印產(chǎn)品的，即打印頭與打印平臺(tái)之間的距離是逐步改變的，在每層打印過(guò)程中，打印頭噴口與打印平臺(tái)之間的距離不發(fā)生改變，僅僅實(shí)現(xiàn)在水平方向的移動(dòng)。如果打印打印頭水平移動(dòng)的平面與打印平臺(tái)所處的平面之間的水平度不相符，這樣在打印最開(kāi)始的幾層產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)堆疊，傾斜，或者打印材料沒(méi)有與打印平臺(tái)之間直接接觸。見(jiàn)圖3所示，通常在對(duì)打印機(jī)的打印頭10進(jìn)行水平校對(duì)時(shí)，通常是檢測(cè)打印頭100與打印平臺(tái)101上任意三點(diǎn)A、B、C之間的距離:d(A)、d(B)、d(C)。通常計(jì)算該距離時(shí)，以打印時(shí)打印產(chǎn)品每層的厚度作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位t，所以d(A)可以表示為d(A)＝nt；如果任意三點(diǎn)A、B、C與打印頭之間的距離相同，則表示打印頭100水平移動(dòng)的平面與打印平臺(tái)101所處的平面之間的水平度相符。但是實(shí)際工作時(shí)，由于安裝的誤差等原因B點(diǎn)的距離可能是d(B)＝(n+x)t,C點(diǎn)的距離可能是d(C)＝(n+y)t。這表示打印頭100水平移動(dòng)的平面與打印平臺(tái)101所處的平面之間的水平度不相符，需要校對(duì)。如何來(lái)檢測(cè)打印打印頭水平移動(dòng)的平面與打印平臺(tái)所處的平面之間的水平度是一個(gè)難以解決的問(wèn)題，為了打印的精度，打印產(chǎn)品每層的厚度t的數(shù)值非常小，很難用標(biāo)尺檢測(cè)距離，針對(duì)于此有人通過(guò)電路觸發(fā)的方式來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。見(jiàn)圖4所示，這是目前一款3D打印機(jī)中的水平檢測(cè)裝置包括觸點(diǎn)單元85和觸發(fā)單元86，觸點(diǎn)單元85和觸發(fā)單元86分別作為一個(gè)電路中的兩個(gè)電極點(diǎn)。其中觸點(diǎn)單元85與觸發(fā)單元86在常態(tài)下是不接觸的，當(dāng)觸點(diǎn)單元85與觸發(fā)單元86接觸后，二者之間將形成電路閉合，此時(shí)該電路就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)的響應(yīng)。當(dāng)該電信號(hào)響應(yīng)后，就可以測(cè)量打印頭81從起始位置移動(dòng)到打印平臺(tái)84之間的距離，通過(guò)這種方式可以測(cè)試打印平臺(tái)84上任意三點(diǎn)的距離，從而根據(jù)這一數(shù)值調(diào)節(jié)打印頭81的水平度。雖然上述方式相對(duì)于原有的方式有了很大的提升，但是其仍存在一些不足：打印頭與固定單元82之間的固定方式對(duì)其水平度具有很大的影響，在每次安裝打印頭后都需要重新對(duì)水平度進(jìn)行調(diào)整，非常麻煩。同時(shí)目前還沒(méi)有簡(jiǎn)單的方式可以對(duì)正在打印過(guò)程中的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，了解當(dāng)前的打印工作是否正常，這樣就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)打印出廢品或者不良品。針對(duì)以上問(wèn)題，本專利技術(shù)人經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，提出了以下技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：本專利技術(shù)所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法。通過(guò)該方法不僅可以檢測(cè)打印頭的水平度，并且可以檢測(cè)打印頭是否正確安裝在固定單元上，以及檢測(cè)打印機(jī)的工作狀態(tài)下打印故障。為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：該通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法中，該3D打印機(jī)至少包括：打印頭和用于承載打印頭的固定單元，固定單元與3D打印機(jī)的機(jī)械臂連動(dòng)，通過(guò)機(jī)械臂帶動(dòng)打印頭移動(dòng)；所述的固定單元和打印頭之間設(shè)置有接觸傳感裝置，該接觸傳感裝置包括：分別設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極，該接觸電極串接在一個(gè)檢測(cè)電路中；通過(guò)檢測(cè)該檢測(cè)電路導(dǎo)通與否以及導(dǎo)通的脈沖波形對(duì)打印機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，當(dāng)檢測(cè)電路不導(dǎo)通，表示設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極未正確接觸，打印頭未安裝在固定單元上，或者安裝不正確；當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，并且導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間持續(xù)，表示設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極接觸正確，打印頭安裝正確。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，在開(kāi)始打印的過(guò)程中，檢測(cè)電路導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間呈脈沖波形，即打印頭在打印過(guò)程中受到連續(xù)的沖擊，導(dǎo)致設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極呈脈沖式接觸，表示正在打印的產(chǎn)品表面平整度不夠，出現(xiàn)連續(xù)起伏的波形，對(duì)打印頭造成脈沖式?jīng)_擊。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，在開(kāi)始打印的過(guò)程中，檢測(cè)電路導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間呈突發(fā)式中斷，表示打印出現(xiàn)異常。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述接觸傳感裝置的接觸電極采用可磁性吸附的材料后制作。通過(guò)接觸電極的吸附不僅可實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)通，并且還可對(duì)打印頭和固定單元之間形成準(zhǔn)確固定、定位。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的接觸傳感裝置包括多個(gè)分別設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極，該接觸電極串接在所述的檢測(cè)電路中，當(dāng)分別設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極正確接觸后，檢測(cè)電路導(dǎo)通。本專利技術(shù)采用的上述技術(shù)方案后，本專利技術(shù)可以通過(guò)檢測(cè)該檢測(cè)電路導(dǎo)通與否以及導(dǎo)通的脈沖波形對(duì)打印機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)電路不導(dǎo)通，表示打印頭未安裝在固定單元上，或者安裝不正確；當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，并且導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間持續(xù)，表示打印頭安裝正確。另外，本專利技術(shù)還可檢測(cè)打印頭的水平度，在對(duì)印頭水平移動(dòng)的平面與打印平臺(tái)所處的平面之間的水平度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，并不是直接檢測(cè)兩平面之間的距離，而是通過(guò)接觸觸發(fā)感應(yīng)的方式來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，即，打印頭從起始位置開(kāi)始向下移動(dòng)，每次移動(dòng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位t,當(dāng)移動(dòng)了n個(gè)t單位時(shí)，打印頭的噴口(即打印頭的最下端)接觸到打印平臺(tái)，當(dāng)再次向下移動(dòng)時(shí)就會(huì)受阻，該阻力將會(huì)打印頭形成阻擋，在此阻力作用下形成的向上推力獎(jiǎng)克服接觸電極之間的磁性吸附力，令至少一組接觸斷開(kāi)，檢測(cè)電路斷開(kāi)，產(chǎn)生電信號(hào)的響應(yīng)。根據(jù)該相應(yīng)就知道了打印頭向下移動(dòng)了n個(gè)t單位時(shí)，打印頭的噴口接觸到打印平臺(tái)。同樣，也可了解打印頭與打印平臺(tái)其他兩點(diǎn)之間的距離本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法，該3D打印機(jī)至少包括：打印頭和用于承載打印頭的固定單元，固定單元與3D打印機(jī)的機(jī)械臂連動(dòng)，通過(guò)機(jī)械臂帶動(dòng)打印頭移動(dòng)；其特征在于：所述的固定單元和打印頭之間設(shè)置有接觸傳感裝置，該接觸傳感裝置包括：分別設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極，該接觸電極串接在一個(gè)檢測(cè)電路中；通過(guò)檢測(cè)該檢測(cè)電路導(dǎo)通與否以及導(dǎo)通的脈沖波形對(duì)打印機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法，該3D打印機(jī)至少包括：打印頭和用于承載打印頭的固定單元，固定單元與3D打印機(jī)的機(jī)械臂連動(dòng)，通過(guò)機(jī)械臂帶動(dòng)打印頭移動(dòng)；其特征在于：所述的固定單元和打印頭之間設(shè)置有接觸傳感裝置，該接觸傳感裝置包括：分別設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極，該接觸電極串接在一個(gè)檢測(cè)電路中；通過(guò)檢測(cè)該檢測(cè)電路導(dǎo)通與否以及導(dǎo)通的脈沖波形對(duì)打印機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；當(dāng)檢測(cè)電路不導(dǎo)通，表示設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極未正確接觸，打印頭未安裝在固定單元上，或者安裝不正確；當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，并且導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間持續(xù)，表示設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極接觸正確，打印頭安裝正確。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法，其特征在于：當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，在開(kāi)始打印的過(guò)程中，檢測(cè)電路導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間呈脈沖波形，即打印頭在打印過(guò)程中受到連續(xù)的沖擊，導(dǎo)致設(shè)置在打印頭和固定單元上的接觸電極呈脈沖式接觸，表示正在打印的產(chǎn)品表面平整度不夠，出現(xiàn)連續(xù)起伏的波形，對(duì)打印頭造成脈沖式?jīng)_擊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D打印機(jī)工作狀態(tài)的方法，其特征在于：當(dāng)打印頭安裝在固定單元上后，檢測(cè)電路導(dǎo)通，在開(kāi)始打印的過(guò)程中，檢測(cè)電路導(dǎo)通響應(yīng)時(shí)間呈突發(fā)式中斷，表示打印出現(xiàn)異常。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的一種通過(guò)接觸傳感裝置檢測(cè)3D...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙舜培，陳遠(yuǎn)欽，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：趙舜培，陳遠(yuǎn)欽，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：中國(guó)香港;81
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