CN105328906A - 一种具有精确温度检测能力的智能3d打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有精确温度检测能力的智能3D打印机，包括两根竖直设置的支撑杆、架设在支撑杆顶端的横梁和设置在支撑杆底部的工作台，所述横梁上设有打印机构，所述打印机构包括加热器和打印喷头，所述加热器设置在横梁上，所述打印喷头设置在加热器的下方，该具有精确温度检测能力的智能3D打印机通过无线通讯模块与用户终端进行实时通讯，实现用户对3D打印机进行远程实时监控；通过温度检测模块和加热控制模块配合，实现对温度的检测反馈调节，从而保证了对打印时的工作温度的精确调节，同时通过工作电源模块保证了3D打印机工作时的稳定，从而保证了打印的稳定性和可靠性。

Description

一种具有精确温度检测能力的智能3D打印机

技术领域

本发明涉及一种具有精确温度检测能力的智能3D打印机。

背景技术

3D打印机作为新型的一个产业，其成长迅速，并且不断且崭新的姿态出现在人们的面前。

在现有技术中，由于3D打印机在打印喷头工作时，对其温度测量不精确，往往会造成打印出来的材料有偏差，影响打印效果。

不仅如此，在现有技术中，由于3D打印机在工作时，对于电源电压的要求较高，需要足够稳定的电源电压才能保证打印的成功率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术温度测量不精确和电源电压不稳定的不足，提供一种温度测量精确和电源电压稳定的具有精确温度检测能力的智能3D打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有精确温度检测能力的智能3D打印机，包括两根竖直设置的支撑杆、架设在支撑杆顶端的横梁和设置在支撑杆底部的工作台，所述横梁上设有打印机构，所述打印机构包括加热器和打印喷头，所述加热器设置在横梁上，所述打印喷头设置在加热器的下方，所述加热器上设有温度检测装置。

作为优选，所述支撑杆一侧设有中控箱，所述中控箱包括外壳、设置在外壳上的显示界面和控制按键，所述外壳中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制系统、与中央控制系统连接的无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、打印控制模块、温度检测模块、加热控制模块和工作电源模块，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述打印喷头与打印控制模块电连接，所述加热器与加热控制模块电连接，所述温度检测装置与温度检测模块电连接。

作为优选，所述温度检测模块包括温度检测电路，所述温度检测电路包括第一集成电路、第一电阻、第二电阻和第一电容，所述第一集成电路的型号为TMP275，所述第一集成电路的数据线端通过第一电阻外接3.3V直流电压电源，所述第一集成电路的时钟信号端通过第二电阻外接3.3V直流电压电源，所述第一集成电路的接地端接地，所述第一集成电路的电源端通过第一电容接地，所述第一集成电路的电源端外接5V直流电压电源，所述第一集成电路的模拟量输入端均接地。

作为优选，为了提高3D打印机的稳定性，所述工作台下方设有抗震海绵。

作为优选，为了提高3D打印机的实用性和可操作性，所述显示界面为液晶显示屏，所述控制按键为轻触按键。

作为优选，为了提高3D打印机的可持续工作能力，所述工作电源模块电连接有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。

作为优选，为了提高3D打印机的打印的稳定性，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第二集成电路、第三电阻、第二电容、第三电容和发光二极管，所述第二集成电路的型号为TPS76033，所述第二集成电路的输入端和使能端均外接5V直流电压电源，所述第二集成电路的接地端接地，所述第二集成电路的输出端分别通过第二电容和第三电容接地，所述第二集成电路的输出端通过第三电阻和发光二极管组成的串联电路接地。

作为优选，为了提高3D打印机的实用性，所述发光二极管为双色二极管。

本发明的有益效果是，该具有精确温度检测能力的智能3D打印机通过无线通讯模块与用户终端进行实时通讯，实现用户对3D打印机进行远程实时监控；通过温度检测模块和加热控制模块配合，实现对温度的检测反馈调节，从而保证了对打印时的工作温度的精确调节，同时通过工作电源模块保证了3D打印机工作时的稳定，从而保证了打印的稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有精确温度检测能力的智能3D打印机的结构示意图；

图2是本发明的具有精确温度检测能力的智能3D打印机的系统原理图；

图3是本发明的具有精确温度检测能力的智能3D打印机的温度检测电路的电路原理图；

图4是本发明的具有精确温度检测能力的智能3D打印机的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.横梁，2.加热器，3.打印喷头，4.温度检测装置，5.支撑杆，6.工作台，7.抗震海绵，8.外壳，9.显示界面，10.控制按键，11.中央控制系统，12.无线通讯模块，13.显示控制模块，14.按键控制模块，15.打印控制模块，16.温度检测模块，17.加热控制模块，18.工作电源模块，19.蓄电池，U1.第一集成电路，U2.第二集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，LED1.发光二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种具有精确温度检测能力的智能3D打印机，包括两根竖直设置的支撑杆5、架设在支撑杆5顶端的横梁1和设置在支撑杆5底部的工作台6，所述横梁1上设有打印机构，所述打印机构包括加热器2和打印喷头3，所述加热器2设置在横梁1上，所述打印喷头3设置在加热器2的下方，所述加热器2上设有温度检测装置4。

作为优选，所述支撑杆5一侧设有中控箱，所述中控箱包括外壳8、设置在外壳8上的显示界面9和控制按键10，所述外壳8中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制系统11、与中央控制系统11连接的无线通讯模块12、显示控制模块13、按键控制模块14、打印控制模块15、温度检测模块16、加热控制模块17和工作电源模块18，所述显示界面9与显示控制模块13电连接，所述控制按键10与按键控制模块14电连接，所述打印喷头3与打印控制模块15电连接，所述加热器2与加热控制模块17电连接，所述温度检测装置4与温度检测模块16电连接。

作为优选，所述温度检测模块16包括温度检测电路，所述温度检测电路包括第一集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1，所述第一集成电路U1的型号为TMP275，所述第一集成电路U1的数据线端通过第一电阻R1外接3.3V直流电压电源，所述第一集成电路U1的时钟信号端通过第二电阻R2外接3.3V直流电压电源，所述第一集成电路U1的接地端接地，所述第一集成电路U1的电源端通过第一电容C1接地，所述第一集成电路U1的电源端外接5V直流电压电源，所述第一集成电路U1的模拟量输入端均接地。

作为优选，为了提高3D打印机的稳定性，所述工作台6下方设有抗震海绵7。

作为优选，为了提高3D打印机的实用性和可操作性，所述显示界面9为液晶显示屏，所述控制按键10为轻触按键。

作为优选，为了提高3D打印机的可持续工作能力，所述工作电源模块18电连接有蓄电池19，所述蓄电池19为三氟锂电池。

作为优选，为了提高3D打印机的打印的稳定性，所述工作电源模块18包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第二集成电路U2、第三电阻R3、第二电容C2、第三电容C3和发光二极管LED1，所述第二集成电路U2的型号为TPS76033，所述第二集成电路U2的输入端和使能端均外接5V直流电压电源，所述第二集成电路U2的接地端接地，所述第二集成电路U2的输出端分别通过第二电容C2和第三电容C3接地，所述第二集成电路U2的输出端通过第三电阻R3和发光二极管LED1组成的串联电路接地。

作为优选，为了提高3D打印机的实用性，所述发光二极管LED1为双色二极管。

该具有精确温度检测能力的智能3D打印机的工作原理是：通过支撑杆5将横梁1架设起来，随后设置在横梁1上的打印机构进行打印，其中加热器2用来对打印材料进行加热熔解，打印喷头3用来喷出材料，温度检测装置4用来检测加热器2的工作温度，对温度进行实时监控，从而提高了打印的可靠性和精确性。其中显示界面9用来显示3D打印机的相关工作信息；控制按键10便于工作人员对3D打印机进行操控，提高3D打印机的实用性。

该具有精确温度检测能力的智能3D打印机中，中央控制系统11用于控制各个模块，提高3D打印机的智能化程度；无线通讯模块12用于与用户终端进行实时通讯，实现用户对3D打印机进行远程实时监控；显示控制模块13用来控制显示界面9显示3D打印机的相关工作信息；按键控制模块14用来控制控制按键10，便于工作人员对3D打印机进行操控，提高3D打印机的实用性；打印控制模块15用来控制打印喷头3进行打印，提高了打印的可靠性；温度检测模块16和加热控制模块17，温度检测模块16通过温度检测装置4对加热器2的工作温度进行实时监控，再通过加热控制模块17对加热器2进行实时调节，从而保证了对打印时的工作温度的精确调节；工作电源模块18用于保证打印时工作电源的稳定，从而保证了打印的稳定性和可靠性。

该具有精确温度检测能力的智能3D打印机中的温度检测电路，第一集成电路U1的型号为TMP275，TMP275是一个I2C总线的温度传感器，通过对温度的实时精确测量，再通过总线方式迅速传输数据，进行快速检测反馈，而且第一集成电路U1的温度检测误差范围是±0.5℃，从而保证了温度的精确测量。

该具有精确温度检测能力的智能3D打印机中的工作电源电路，第二集成电路U2的型号为TPS76033，通过第二电容C2和第三电容C3分别对输出电源进行滤波和储能，保证了输出电源的稳定。其中发光二极管LED1用来实时指示电源额定工作状态，提高了3D打印机的可靠性。

与现有技术相比，该具有精确温度检测能力的智能3D打印机通过无线通讯模块12与用户终端进行实时通讯，实现用户对3D打印机进行远程实时监控；通过温度检测模块16和加热控制模块17配合，实现对温度的检测反馈调节，从而保证了对打印时的工作温度的精确调节，同时通过工作电源模块18保证了3D打印机工作时的稳定，从而保证了打印的稳定性和可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，包括两根竖直设置的支撑杆(5)、架设在支撑杆(5)顶端的横梁(1)和设置在支撑杆(5)底部的工作台(6)，所述横梁(1)上设有打印机构，所述打印机构包括加热器(2)和打印喷头(3)，所述加热器(2)设置在横梁(1)上，所述打印喷头(3)设置在加热器(2)的下方，所述加热器(2)上设有温度检测装置(4)。

2.如权利要求1所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述支撑杆(5)一侧设有中控箱，所述中控箱包括外壳(8)、设置在外壳(8)上的显示界面(9)和控制按键(10)，所述外壳(8)中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制系统(11)、与中央控制系统(11)连接的无线通讯模块(12)、显示控制模块(13)、按键控制模块(14)、打印控制模块(15)、温度检测模块(16)、加热控制模块(17)和工作电源模块(18)，所述显示界面(9)与显示控制模块(13)电连接，所述控制按键(10)与按键控制模块(14)电连接，所述打印喷头(3)与打印控制模块(15)电连接，所述加热器(2)与加热控制模块(17)电连接，所述温度检测装置(4)与温度检测模块(16)电连接。

3.如权利要求2所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述温度检测模块(16)包括温度检测电路，所述温度检测电路包括第一集成电路(U1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第一电容(C1)，所述第一集成电路(U1)的型号为TMP275，所述第一集成电路(U1)的数据线端通过第一电阻(R1)外接3.3V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的时钟信号端通过第二电阻(R2)外接3.3V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的接地端接地，所述第一集成电路(U1)的电源端通过第一电容(C1)接地，所述第一集成电路(U1)的电源端外接5V直流电压电源，所述第一集成电路(U1)的模拟量输入端均接地。

4.如权利要求1所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述工作台(6)下方设有抗震海绵(7)。

5.如权利要求2所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述显示界面(9)为液晶显示屏，所述控制按键(10)为轻触按键。

6.如权利要求2所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述工作电源模块(18)电连接有蓄电池(19)，所述蓄电池(19)为三氟锂电池。

7.如权利要求2所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述工作电源模块(18)包括工作电源电路，所述工作电源电路包括第二集成电路(U2)、第三电阻(R3)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和发光二极管(LED1)，所述第二集成电路(U2)的型号为TPS76033，所述第二集成电路(U2)的输入端和使能端均外接5V直流电压电源，所述第二集成电路(U2)的接地端接地，所述第二集成电路(U2)的输出端分别通过第二电容(C2)和第三电容(C3)接地，所述第二集成电路(U2)的输出端通过第三电阻(R3)和发光二极管(LED1)组成的串联电路接地。

8.如权利要求7所述的具有精确温度检测能力的智能3D打印机，其特征在于，所述发光二极管(LED1)为双色二极管。