[发明专利]3D打印机喷头挤出量全自动控制监测器及监测方法

说明书

本发明提供了一种3D打印机喷头挤出量全自动控制监测器及监测方法，用于提高挤出量的均匀度、打印件精细度及打印过程的可视化效果，该监测器包括单片机、PWM信号输入端、信号处理输出端、数据输出端、若干电机状态传感器，所述PWM信号输入端对接3D打印机主板，所述信号处理输出端对接各电机，所述数据输出端用于输出经单片机处理的打印模型数据，所述电机状态传感器分别连接各电机以获取各电机的运转情况。该监测方法为获取3D打印机主板发出的一次驱动信号，经由单片机处理生成对电机的二次驱动信号；并根据X轴电机、Y轴电机的运转情况，处理Z轴方向的平均挤出量，同时通过与电机连接的各个电机状态传感器实时监测打印状态。

技术领域

本发明属于3D打印设备领域，具体涉及一种3D打印机喷头挤出量全自动控制监测器及监测方法。

背景技术

目前，3D打印机已经被广泛使用在工业设计、科研教学、生产加工甚至于家庭生活中，但是挤压喷头流量控制电机一般为匀速的PWM量控制，导致在异形部位经常存在堆料和塌料的现象，该弊端将随着3D打印机逐渐走向大型化、精细化而显得越发突出。由于打印材料具有收缩和塌落的特点，当三维运动中的三个电机减速或者加速，会导致同一部位相对其他部位落料不均匀，从而导致打印过程中容易发生堆料、塌料的现象，从而影响打印件的成型效果，其结果导致原材料的浪费、打印效率低下、打印效果不佳等问题的发生。打印机的喷头作为3D打印机的核心部位，很大程度上决定了成型件的质量。

发明内容

为了克服背景技术中所提及的技术缺陷，本发明提供了一种3D打印机喷头挤出量全自动控制监测器及监测方法，从而显著的提高了挤出量的均匀度、3D打印件精细度、3D打印过程的可视化效果及3D打印机的品质；其具体技术内容如下：

一种3D打印机喷头挤出量全自动控制监测器，设于3D打印机主板与电机之间，所述电机包括X轴电机、Y轴电机、Z轴电机及喷头挤压电机，其包括单片机，以及分别与该单片机连接的PWM信号输入端、信号处理输出端、数据输出端、若干电机状态传感器，所述PWM信号输入端对接3D打印机主板对各电机的驱动信号输出端，所述信号处理输出端对接各电机以输出驱动信号，所述数据输出端用于输出经单片机处理的打印模型数据，所述电机状态传感器分别连接各电机以获取各电机的运转情况。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述单片机扩展连接有存储体，于该存储体上存有电机传感器数据或/和单片机处理后数据。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述存储体包括可移动存储体。

一种3D打印机喷头挤出量全自动控制监测方法，其包含有以下步聚：

将上述的3D打印机喷头挤出量全自动控制监测器，设于3D打印机主板与电机之间，获取3D打印机主板发出的一次驱动信号，经由单片机处理生成对电机的二次驱动信号；并根据X轴电机、Y轴电机的运转情况，处理Z轴方向的平均挤出量，同时通过与电机连接的各个电机状态传感器实时监测打印状态；其中，

对X轴电机、Y轴电机、Z轴电机以及喷头挤压电机进行实时的打印任务监测，获取并记录X轴电机、Y轴电机和喷头挤压电机的状态数据，从而得出当前打印层上的多个数据点，且该些数据点包含有喷头挤压电机的状态信息；

通过对数据点的处理得出当前打印层的打印路径，以及若干线段中喷头挤压电机的平均电机转动量；当Z轴电机转动时，表示当前打印层数据记录和分析结束，触发进行下一打印层的数据记录和分析，直至打印结束；根据对各打印层的数据分析导出一个带有数据的三维打印模型，从而提供直观可视的打印模型结构。

于本发明的一个或多个实施例当中，对Z轴方向的平均挤出量控制包括有以下操作：

设定有以下的运转状态S1-S4；

运转状态S1，当X轴电机减速，Y轴电机急加速时；提升挤压喷头电机的转速；