[发明专利]一种用于3D打印机的暂停换料方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印机技术领域，尤其涉及一种用于3D打印机的暂停换料方法。

背景技术

3D打印，又称三维打印，是快速成型技术的一种，它以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合性材料，通过逐层打印的方式使物体成型。3D打印技术已得到了广泛的应用，如在工业设计、建筑工程、医疗教育、航空航天、珠宝鞋类等领域打印模型零件，定制个性产品。

现有的3D打印机在打印模型时需预估计模型的物料使用，一旦物料供应不足将使整个打印过程中断，造成时间和物料的浪费；而且一般的单头3D打印机只能进行单色打印，打印成品为纯色，色彩只能通过喷绘等方式实现，增加了模型制作难度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种应用在3D打印机中的暂停换料方法。

本发明的目的是在模型打印过程中实现补充物料，提高物料的利用率和模型的成品率；同时也可在打印过程中更换不同颜色物料，实现单喷头的多色打印。

本发明为了实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种用于3D打印机的暂停换料方法，所述方法为3D打印机的控制系统在模型打印过程中不断地查询是否接收到暂停换料指令，如果接收到暂停换料指令，控制系统暂停模型打印指令，执行后续暂停换料工作，如果未接收到暂停换料指令，控制系统执行模型打印指令。所述方法包括以下步骤：

步骤一：打印过程中，控制系统接收到暂停换料指令后阻塞打印指令队列，此时喷头和工作平台暂停移动，挤丝电机暂停运转以防止物料继续挤出，加热器继续加热喷头以方便后续的更换物料和继续打印；

步骤二：存储暂停位置信息和暂停时挤丝电机的挤丝长度信息；

步骤三：调整X轴电机、Y轴电机和Z轴电机使喷头和工作平台移动到程序设定的位置；

步骤四：挤丝电机反转将旧物料从喷头中移出；

步骤五：将新的物料插入喷头的进料口后，挤丝电机正转添加新物料并保存新物料信息(保存新物料信息需保存物料直径、颜色、材料流量、融化温度即喷头加热温度、冷却速度即风扇速度)，以便继续打印时使用；

步骤六：X轴电机、Y轴电机、Z轴电机运转使喷头和工作平台恢复到模型暂停打印时的位置，然后取消打印指令队列阻塞，继续执行模型打印指令，在打印过程中继续检测是否接收到暂停换料指令，直至模型完全打印完成，如果控制系统接收到暂停换料指令，则重复以上步骤。

进一步的，在步骤一中，所述暂停换料指令是挤丝电机入料口处设置的用于检测物料的光电传感器检测不到物料时向打印机控制系统发送的。

进一步的，在步骤一中，所述暂停换料指令是在打印模型的程序指令中提前在需要换色的位置添加的。

进一步的，在步骤三中，首先控制系统控制Z轴电机使工作平台下降一段距离，以不触碰到Z轴零点又方便观察物料进退情况为佳；然后控制系统控制X轴电机和Y轴电机使喷头移动到打印模型范围以外，避免加热的喷头对模型的损坏。

进一步的，在步骤四中，挤丝电机先低速运转，预先设定运转距离等于喷头加热腔到导丝管的距离，使熔融态的物料从喷头的加热腔中退出；之后挤丝电机高速运转，预先设定运转距离等于导丝管长度，使物料移出导丝管，物料移出后电机停止运转。

进一步的，在步骤五中，挤丝电机先低速运转，预先设定运转距离为1-2厘米，使物料被挤出机卡住并进入导丝管，然后电机高速运转，预先设定运转距离等于导丝管长度，使物料通过导丝管进入到喷头加热腔中，之后挤丝电机低速运转，使进入加热腔中的物料变成熔融态，并从喷头挤出，当挤出物料的颜色和新物料的颜色相同并吐丝顺利时，电机停止运转，最后控制系统保存新物料信息。

由于采用上述技术，本发明与现有的3D打印机打印技术相比有明显的优势：

本发明在原有的模型打印基础上实现暂停换料的打印方法，在模型打印过程中当物料不足时可以实现补充物料，提高物料的利用率和模型的成品率；同时通过在打印模型程序指令中按照需要提前在需要换色的位置添加暂停换料指令，可以在打印过程中按照模型换色的需要在模型的指定的精确位置更换不同颜色物料，实现单喷头的多色打印。

附图说明

图1为本发明暂停换料方法程序流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明做更为详细的说明。