本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域，尤其是一種3D打印機(jī)的智能控制系統(tǒng)

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)又稱快速成型制造技術(shù)，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。

然而，在使用的過程中，如果出現(xiàn)材料斷裂、用完或者斷電等其他故障造成不能完成打印模型的一次成型，則不得不重新打印，容易造成時間和成本的浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述，本發(fā)明提供了一種3D打印機(jī)的智能控制系統(tǒng)，有效地解決了上述問題中的其中一個方面。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種3D打印機(jī)的智能控制系統(tǒng)，包括電源模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊、斷電檢測模塊、斷絲檢測模塊，其中，

所述電源模塊，用于提供電能，保持設(shè)備的正常供能；

所述斷電檢測模塊，用于檢測電源模塊工作狀態(tài)；

斷絲檢測模塊，用于檢測打印材料是否斷裂和/或耗盡；

所述控制模塊，接受斷電檢測模塊和斷絲檢測模塊楚地來的命令，啟動執(zhí)行模塊；

所述執(zhí)行模塊，接受控制模塊的命令，繼續(xù)上次打印。

進(jìn)一步，所述斷電檢測模塊包括比較器和穩(wěn)壓芯片；

進(jìn)一步：所述控制模塊為單片機(jī)或ARM控制器中的一種。

進(jìn)一步：所述斷絲檢測傳感器為機(jī)械式限位開關(guān)或?qū)ι涫焦怆婇_關(guān)中的一種。

本發(fā)明采用了斷絲檢測模塊斷電檢測模塊，能夠保障模型打印過程中的一次成型，提高打印效率，需要在打印過程中進(jìn)行斷絲檢測從而及時續(xù)接打印材料；并實現(xiàn)在斷電的情況下，可以重新上電后繼續(xù)完成上次打印。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種3D打印機(jī)的智能控制系統(tǒng)，包括電源模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊、斷電檢測模塊、斷絲檢測模塊，

所述斷電檢測模塊，用于檢測電源模塊工作狀態(tài)，所述斷電檢測模塊包括比較器和穩(wěn)壓芯片；所述比較器為電壓比較器，在實際現(xiàn)場也可以選用電流比較器中的一種。該電壓比較器比較的是蓄能元件與穩(wěn)壓芯片輸出的電壓比較；當(dāng)供電電源發(fā)生斷電時，在本優(yōu)選實施例中，供電電源輸出的是24V直流電，穩(wěn)壓芯片是24V轉(zhuǎn)5V，當(dāng)穩(wěn)壓芯片的24V輸入斷電時會有電壓下降的一個延時，穩(wěn)壓芯片的輸出5V電壓不會迅速歸零，但是供電電源的輸出24V經(jīng)限壓電阻分壓后給比較器輸入的電壓會下降，比較器另一個輸入電壓IN1此時未變化，這樣比較器兩個輸入電壓信號IN1和IN2進(jìn)行的比較輸出。供電電源正常工作時，比較器兩端的輸入電壓是24V經(jīng)電容后面的電阻分壓后電壓大一些。正常供電時，實際用到的是比較器24V分壓后輸入端大約是2.7V，5V輸入端是2.5V，24V降到21V左右時，分壓后會低于2.5V，產(chǎn)生比較輸出。

所述電源模塊包括將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的供電電源、以及備用電源；備用電源為蓄電池組或者是UPS等；

所述供電電源和備用電源的正負(fù)極輸入端子均與穩(wěn)壓芯片的正負(fù)極輸入端子電連接；所述穩(wěn)壓芯片的正負(fù)極輸出端子與控制模塊的電源端子電連接；在所述供電電源的正負(fù)極輸出端子之間設(shè)置有儲能元件；所述儲能元件的兩端分別通過一個限壓電阻與比較器的一個輸入端子電連接；所述穩(wěn)壓芯片的正負(fù)極輸出端子分別通過一個限壓電阻與比較器的另一個輸入端子電連接；所述比較器的輸出端子與控制模塊連接；所述斷絲檢測模塊包括設(shè)置于從打印材料至打印探頭路徑上的斷絲檢測傳感器；該斷絲檢測傳感器的輸出端子與控制模塊連接；所述控制模塊通過繼電器與備用電源連接。

本實施例中，交流電壓AC經(jīng)AC/DC供電電源(如開關(guān)電源等)，轉(zhuǎn)換為直流電壓DC，后接儲能元件電容，該電容不僅用于濾波，并應(yīng)在斷電瞬間為系統(tǒng)提供短時電能，用于打印狀態(tài)數(shù)據(jù)保存和切換備用電源。穩(wěn)壓芯片用于給控制器，電壓比較器，繼電器等其他功能模塊供電。AC/DC電源模塊的直流電壓DC1后接儲能電容，并經(jīng)電阻R1，R2分壓后接入電壓比較器輸入端IN2，DC/DC穩(wěn)壓芯片的直流電壓DC2經(jīng)電阻R3，R4分壓后接入電壓比較器輸入端IN1，通過兩個輸入端的比較進(jìn)行斷電檢測，控制器檢測到電壓比較器輸出信號OUT后，通過儲能元件電容儲存的短時能量，保存當(dāng)前打印狀態(tài)并切換備用電源。

所述斷絲檢測傳感器為機(jī)械式限位開關(guān)或?qū)ι涫焦怆婇_關(guān)中的一種。具體檢測原理為：當(dāng)有打印材料從斷絲檢測傳感器的探頭經(jīng)過時，斷絲檢測傳感器會輸出一個特定的信號，比如高電平，也可以是低電平，此處為了敘述方便，假設(shè)為高電平，則當(dāng)打印材料斷裂或者是耗盡時，斷絲檢測傳感器則檢測不到打印物流的信息，此時輸出信號的電平翻轉(zhuǎn)，由高電平轉(zhuǎn)換為低電平，該低電平為控制模塊提供一個觸發(fā)模塊，在該觸發(fā)模塊的驅(qū)動下，控制模塊通過繼電器開啟備用電源，在此過程中，蓄能元件(電容)為控制模塊提供電能，在此過程中，控制模塊將3D打印機(jī)當(dāng)前的打印狀態(tài)進(jìn)行保存；

所述控制模塊接受斷電檢測模塊和斷絲檢測模塊楚地來的命令，啟動執(zhí)行模塊，所述控制模塊連接有指令輸入模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊。所述指令輸入模塊為U盤或SD卡；所述數(shù)據(jù)輸出模塊為顯示器或蜂鳴器。這樣工程師可以在實驗室或者是其他地方將工序代碼軟件寫入U盤或SD卡中，隨后將該U盤或SD卡與控制模塊連接，即可將工序代碼導(dǎo)入3D打印機(jī)；同時，在打印的過程中，可以通過顯示器將打印狀態(tài)進(jìn)行顯示，同時當(dāng)發(fā)生故障時，故障信息也可以通過顯示器或者是報警器進(jìn)行顯示。

所述執(zhí)行模塊為多個電機(jī)和3D打印機(jī)的一些動作部件，此為現(xiàn)有技術(shù)，因此次并不對其進(jìn)行詳細(xì)贅述。

本發(fā)明在實施過程中，其步驟如下：

S101、當(dāng)3D打印機(jī)的絲盒內(nèi)有打印材料時，首先閉合供電模塊、斷開備用電源，隨后利用控制模塊控制執(zhí)行模塊實現(xiàn)3D打印工作；

S102、斷絲檢測傳感器對打印材料進(jìn)行實時或定時檢測，并將檢測結(jié)果發(fā)送至控制模塊；同時，比較器將儲能元件兩端的輸出電能與穩(wěn)壓芯片的輸出電能進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果發(fā)送給控制模塊；

S103、控制器根據(jù)斷電檢測模塊和斷斷絲檢測模塊的檢測結(jié)果，對3D打印機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，具體包括如下情況：

當(dāng)斷絲檢測傳感器的檢測結(jié)果為正常，且比較器的輸出結(jié)果為供電電源工作狀態(tài)正常時，則控制模塊根據(jù)控制指令維持打印工序；

當(dāng)斷絲檢測傳感器的檢測結(jié)果為正常，而比較器的輸出結(jié)果為供電電源工作狀態(tài)不正常時，則控制模塊通過繼電器啟用備用電源；

當(dāng)斷絲檢測傳感器的檢測結(jié)果為不正常，而比較器的輸出結(jié)果為供電電源工作狀態(tài)正常時，則控制模塊利用儲能元件的電能保存3D打印機(jī)當(dāng)前工作進(jìn)度狀態(tài)；

當(dāng)斷絲檢測傳感器的檢測結(jié)果為不正常，且比較器的輸出結(jié)果為供電電源工作狀態(tài)不正常時，則控制模塊利用儲能元件的電能保存3D打印機(jī)當(dāng)前工作進(jìn)度狀態(tài)，同時控制器通過繼電器啟用備用電源。

以上僅為本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可進(jìn)行若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。