3D打印机中的数字信息流指挥控制装置

摘要

本发明提供了一种3D打印机中的数字信息流指挥控制装置，其结构包括轴承支架、轴承、滚轮支架、滚轮、红外发射器、红外接收器和电路板。在滚轮上均匀开有若干通孔，红外发射器和红外接收器分别位于滚轮的两侧，且两者的连线穿过滚轮上的通孔。滚轮正常转动时，红外接收器通过滚轮上的任一通孔能够接收到红外光信号的时间为固定不变的时长，红外接收器通过滚轮上任意相邻两个通孔之间的部位不能接收到红外光信号的时间也为固定不变的时长，电路板根据红外接收器接收红外光信号的时长或者不能接收红外光信号的时长，来控制主板暂停读取或正常读取SD卡中的数据，实现控制数字信息流的暂停传输或正常传输，从而实现停止打印或开始打印。

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印机中的控制装置，具体地说是一种3D打印机中的数字信息流指挥控制装置。

背景技术

3D打印机，是一种具备快速成形技术的机器，它以一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的形状。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现在正逐渐用于一些产品的直接制造。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。其工作原理是：把数据和原料（或称耗材）放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用。

3D打印机在工作时，由设备主板读取SD卡中的数据，并把数据中的数字信息流传递给设备的各个部件，设备开始运行。在设备运行过程中，各个部件之间应该紧密配合工作，若某一部件发生故障不能正常工作，将会影响后续打印出来的产品的质量。例如，打印过程中若因3D耗材线径粗或细、挤料机部件中加温故障或温度过低、3D耗材中杂质过多而使喷头堵塞等原因造成耗材料丝停止运动，而此时数字信息流仍然持续传输，最终将导致工件不能完全完成。此时若想停止打印，一种方式是人为切断电源，但是，通过切断电源来达到强制停止打印的目的不仅费时费力，而且还会对打印机本身造成一定的损坏；另一种方式是通过连接电脑，利用相关软件来控制停止打印，此方法也会对打印机本身产生影响，另外，也可能因多种原因造成不能及时停止而导致产品不能顺利完成。

发明内容

本发明的目的就是提供一种3D打印机中的数字信息流指挥控制装置，以解决3D打印机在打印过程中需要切断电源来达到停止打印致使费时费力，而且会使打印机受损的问题。

本发明是这样实现的：一种3D打印机中的数字信息流指挥控制装置，包括：

轴承支架；

轴承，安装在所述轴承支架上；

滚轮支架；

滚轮，安装在所述滚轮支架上，并通过滚轮轴与所述轴承相接；在所述滚轮上距所述滚轮中心为设定距离的圆周上均匀开有若干具有相同孔径的通孔；所述滚轮为被动轮，所述滚轮可在3D打印机的打印过程中随料丝的正常运动而转动；

红外发射器，分布在所述滚轮的一侧，用于发射红外光信号；

红外接收器，分布在所述滚轮的另一侧，用于接收由所述红外发射器所发射的红外光信号；随着所述滚轮的转动，所述红外接收器与所述红外发射器的连线中心可穿过所述滚轮上的所述通孔；在所述滚轮正常转动时，所述红外接收器通过所述滚轮上的任一通孔能够接收到红外光信号的时间为固定时长，将该固定时长记为第一间隔时长，所述红外接收器通过所述滚轮上的任意相邻两个通孔之间的部位不能接收到红外光信号的时间也为固定时长，将该固定时长记为第二间隔时长；以及

电路板，与所述红外接收器相接，用于当所述红外接收器在所述第一间隔时长内通过所述滚轮上的所述通孔能够接收到红外光信号或者当所述红外接收器在所述第二间隔时长内不能接收到红外光信号时，控制3D打印机的主板正常读取SD卡中的数据，使数字信息流正常传输，当所述红外接收器通过所述滚轮上的所述通孔能够接收到红外光信号的时间超过所述第一间隔时长或者当所述红外接收器不能接收到红外光信号的时间超过所述第二间隔时长时，控制3D打印机的主板暂停读取SD卡中的数据，使数字信息流暂停传输。

所述滚轮上所述通孔的数量为四至八个。

本发明在滚轮上均匀开有若干等孔径的通孔，在滚轮的两侧分别设置红外发射器和红外接收器，在滚轮随着料丝的正常运动而转动时，滚轮的转速大小将恒定不变，此时，红外接收器通过滚轮上的任一通孔能够接收到红外光信号的时间为固定不变的第一间隔时长，红外接收器通过滚轮上任意相邻两个通孔之间的部位不能接收到红外光信号的时间为固定不变的第二间隔时长，若挤料机所挤出的料丝有异常，将影响滚轮的转速大小，从而使得红外接收器接收到红外光信号的时间超过第一间隔时长，或者红外接收器不能接收到红外光信号的时间超过第二间隔时长，因此，本发明通过与红外接收器相接的电路板根据红外接收器接收红外光信号或不能接收红外光信号的时长来控制3D打印机的主板对SD卡中的数据进行正常读取或暂停读取，具体控制过程为：当红外接收器在第一间隔时长内通过滚轮上的通孔能够接收到红外光信号或者当红外接收器在第二间隔时长内不能接收到红外光信号时，控制3D打印机的主板正常读取SD卡中的数据，使数字信息流正常传输，打印工作正常进行；当红外接收器通过滚轮上的通孔能够接收到红外光信号的时间超过第一间隔时长或者当红外接收器不能接收到红外光信号的时间超过第二间隔时长时，控制3D打印机的主板暂停读取SD卡中的数据，使数字信息流暂停传输，3D打印机停止打印。

本发明可以在3D打印机打印过程中，在不断电源的情况下，实现控制数字信息流的暂停传输或正常传输，从而实现停止打印或开始打印；尤其适用于在打印过程中因3D耗材线径粗或细、挤料机部件中加温故障或温度过低、3D耗材中杂质过多而使喷头堵塞等原因造成耗材料丝停止运动的情况，避免了因强制断电停止打印导致费时费力，且对3D打印机易造成损坏的问题。

附图说明

图1是本发明的侧视图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明的俯视图。

图中：1、滚轮，2、滚轮支架，3、轴承，4、轴承支架，5、料丝，6、通孔，7、红外发射器，8、红外接收器，9、电路板。

具体实施方式

如图1~图3所示，本发明包括机械部分和电子部分，其中，机械部分包括滚轮1、滚轮支架2、轴承3和轴承支架4；电子部分包括电路板9、红外发射器7和红外接收器8。

滚轮1通过滚轮轴安装在滚轮支架2上，且滚轮1通过滚轮轴与轴承3相接，轴承3安装在轴承支架4上。在滚轮1的0°、90°、180°、270°方向上分别开有一个通孔6，且四个通孔6的孔径相同，其他实施例中可以设置六个或八个通孔等。滚轮1为被动轮，在3D打印机工作过程中随料丝5的正常运动而转动，滚轮1正常转动时，其转速大小恒定不变，若料丝5出现异常，将直接影响滚轮1的转速大小。

红外发射器7和红外接收器8分别位于滚轮1的两侧，红外发射器7用于发射红外光信号，红外接收器8用于接收由红外发射器7所发射的红外光信号。在滚轮1转动时，红外发射器7与红外接收器8的连线中心可依次穿过滚轮1上的通孔6，在红外发射器7与红外接收器8的连线中心穿过通孔6时，红外接收器8能够接收到红外光信号，在红外发射器7与红外接收器8的连线中心处于滚轮1上的非通孔部位时，红外接收器8将不能接收到红外光信号。在滚轮1按恒定速度正常转动时，由于各通孔6的孔径均相同，因此，红外接收器8通过滚轮1上的任一通孔6能够接收到红外光信号的时间为固定时长（例如为1s），本实施例中将该固定时长记为第一间隔时长；由于通孔6是均匀设置的，因此，红外接收器8通过滚轮1上的任意相邻两个通孔6之间的部位不能接收到红外光信号的时间也为固定时长（例如为2s），本实施例中将该固定时长记为第二间隔时长。

电路板9与红外接收器8相接，其用于根据红外接收器8随着滚轮1的转动能够接收到红外光信号的时长与第一间隔时长之间的关系，或者根据红外接收器8随着滚轮1的转动不能接收到红外光信号的时长与第二间隔时长之间的关系，控制3D打印机的主板对SD卡中的数据进行正常读取或暂停读取，具体控制过程为：当红外接收器8在第一间隔时长内通过滚轮1上的通孔能够接收到红外光信号或者当红外接收器8在第二间隔时长内不能接收到红外光信号时，控制3D打印机的主板正常读取SD卡中的数据，使数字信息流正常传输，打印工作正常进行；当红外接收器8通过滚轮1上的通孔能够接收到红外光信号的时间超过第一间隔时长或者当红外接收器8不能接收到红外光信号的时间超过第二间隔时长时，控制3D打印机的主板暂停读取SD卡中的数据，使数字信息流暂停传输，3D打印机停止打印。

3D打印机的具体工作过程为：使3D打印机连接电源，打开3D打印机的开关，3D打印机中的主板读取SD卡中的数据，并把数据中的数字信息流传递给设备的各个部件，设备开始运行。挤料机根据设备主板传递的数字信息流开始运行，并向下挤出耗材（即图中的料丝5）。滚轮1由于为被动轮，因此料丝5向下正常运动时，带动滚轮1转动。在滚轮1转动过程中，由红外发射器7所发射的红外光信号将间隔性地依次轮流通过滚轮1上的四个通孔，之后由红外接收器8所接收。若滚轮1以恒定速度正常转动，那么红外接收器8在第一间隔时长内通过滚轮1上的通孔能够接收到红外光信号或者红外接收器8在第二间隔时长内不能接收到红外光信号，此时由电路板9控制主板正常读取SD卡中的数据，设备正常运行，数字信息流正常传输。若滚轮1的转速因料丝5的异常而有所改变，那么红外接收器8通过滚轮1上的通孔能够接收到红外光信号的时间将超过第一间隔时长或者红外接收器8不能接收到红外光信号的时间将超过第二间隔时长，此时电路板9输出暂停指令至设备主板，控制设备主板停止读取SD卡中的数据，使数字信息流停止传输，设备暂时停止运行。