[发明专利]一种3D打印机辅助进料装置及其实现方法

说明书

本发明涉及一种3D打印机辅助进料装置及其实现方法，所述3D打印机辅助进料装置主要包括直径检测部分、张力控制部分、工作台、控制器，主要目的是提前检测到打印材料上过粗和过细的地方，并根据当前物料的状态主动辅助进料电机喷丝，达到不使喷丝中断的目的。所述直径检测部分、张力控制部分均包含暗箱、LED灯阵列、摄像头及透光板，摄像头安装在暗箱内顶上，透光板安装在暗箱内中间位置，LED灯阵列安装在暗箱内并位于透光板的下方。摄像头接收到光的部分会产生高电平信号，光线暗的地方产生低电平，通过此判断，经过控制芯片的数据处理可以得到物料的直径及位置。

技术领域

本发明涉及一种3D打印机辅助进料装置，属于三维打印技术领域。

背景技术

为了实现3D打印机的功能，所选材料很重要。打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响，既要有较低的熔点，也要有较好的粘滞性，同时也需要快速成型。在工作过程中，物料在喷头内以电加热的方式被加热到熔融状态，喷头按照一定的路径出丝，喷出的熔融状丝材黏结到工作台上。这样就遇到一个问题：物料的直径如果出现过大或者过小，就会使喷出的熔融状丝材中断，影响最后的打印效果。

发明内容

本发明对现有技术所存在的问题，提出一种3D打印机辅助进料装置及其实现方法。主要目的就是提前检测到打印材料上的过粗和过细的地方，并根据当前物料的状态主动辅助进料电机喷丝，达到不使喷丝中断的目的。

本发明采取的技术方案为：一种3D打印机辅助进料装置，包括直径检测部分、张力控制部分、工作台、控制器，直径检测部分和张力控制部分分别固定在工作台上，与控制器电连接。

所述直径检测部分包括一号料盘、一号滑轮、一号暗箱、一号摄像头、一号进料通道、一号LED灯阵列、二号料盘、一号电机、一号出料通道、二号滑轮、一号透光板、位于一号暗箱左右两侧的一号工作台和二号工作台，一号料盘、一号滑轮安装在一号工作台上，二号料盘、二号滑轮安装在二号工作台上，一号电机安装在二号料盘上，一号摄像头安装在一号暗箱内顶上，一号透光板安装在一号暗箱内中间位置，一号进料通道、一号出料通道安装在一号暗箱内并位于一号透光板的上方，一号LED灯阵列安装在一号暗箱内并位于一号透光板的下方。一号进料通道、一号出料通道位移一条直线上，并且中间间隔一段距离，一号摄像头位于距离的正上方。

所述张力控制部分包括三号料盘、三号滑轮、二号电机、二号LED灯阵列、二号暗箱、二号摄像头、四号滑轮、二号透光板，位于二号暗箱左右两侧的三号工作台和四号工作台，三号料盘、三号滑轮安装在三号工作台上，二号电机固定在三号滑轮处，四号滑轮安装在四号工作台上，二号摄像头安装在二号暗箱内顶上并位于物料轨迹的正上方，二号透光板安装在二号暗箱内中间位置，二号LED灯阵列安装在二号暗箱内并位于二号透光板的下方。

所述直径检测部分，原物料放置在一号料盘位置，物料通过滑轮进入一号暗箱的一号进料通道，将摄像头固定在物料轨迹的正上方，物料下方固定两层透光板作为物料通过时摄像头检测的物料背景，在透光板下放置一列LED灯阵列，使光能正射入摄像头。摄像头能接收到光的部分会产生高电平信号，光线暗的地方产生低电平，通过此判断，经过控制芯片的数据处理可以得到物料的宽度。物料从一号暗箱的一号出料通道出来经过二号滑轮与二号料盘连接。电机和二号料盘组成一个整体，一号料盘和二号料盘分别放置在一号暗箱的进料口和出料口两侧。电机转动带动二号料盘转动，带动整个物料前进。

所述张力控制部分，将检测好的物料放在三号料盘处，三号料盘位于二号暗箱的进料口侧，物料的另一端经过四号滑轮与3D打印机的进料口相连。物料通过三号滑轮进入二号暗箱，将摄像头固定在物料轨迹的正上方，物料下方固定两层透光板作为物料通过时摄像头检测的物料背景，在透光板下放置一列LED灯阵列，使光能正射入摄像头，二号电机固定在三号滑轮处，推动物料的进入。

本发明可以通过自动控制系统实现上述功能。