本發(fā)明涉及3d打印設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種3d打印噴頭、3d打印噴頭系統(tǒng)及3d打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3d打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。

一些復(fù)雜的模型需要多種材料同時打印完成，不同材料所需要的準(zhǔn)備條件也不盡相同，例如：有些材料需要低溫制備，有些材料需要高溫制備，有些材料需要機(jī)械擠出等，為解決上述問題，3d打印機(jī)包括多個噴頭，每個噴頭都集成多個信號采集元件和多個執(zhí)行元件，例如：溫度傳感器和壓力傳感器等采集元件，加熱棒和電機(jī)等執(zhí)行元件。其中，不同功能的噴頭采取不同的執(zhí)行元件以獲得不同材料所需要的準(zhǔn)備條件。

然而，現(xiàn)有的3d打印機(jī)的各個噴頭中集成的各個信號采集元件和各個執(zhí)行元件，通常采用單獨(dú)的信號線并行連接在3d打印機(jī)的主控制器上，由于不同功能的噴頭的執(zhí)行元件不同，因而不同功能的噴頭之間無法直接替換。若在組裝完成的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭，則需要增加很多信號線與主控制器連接，因此在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種3d打印噴頭、3d打印噴頭系統(tǒng)及3d打印機(jī)，以解決在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種3d打印噴頭，包括：通信接口、通信器、分控制器、多個驅(qū)動器、與所述驅(qū)動器一一對應(yīng)的多個執(zhí)行器、多個信號采集器；

所述通信接口、所述通信器、所述分控制器順次連接，所述通信器通過所述通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接；

多個所述驅(qū)動器分別與所述分控制器連接，多個所述信號采集器分別與所述分控制器連接，多個所述執(zhí)行器分別與對應(yīng)的所述驅(qū)動器連接；

所述信號采集器用于采集對應(yīng)的所述執(zhí)行器的工作狀態(tài)信號，并發(fā)送至所述分控制器，所述分控制器通過所述通信器接收所述主控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)所述控制信號和各個所述信號采集器發(fā)送的所述工作狀態(tài)信號控制所述驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的所述執(zhí)行器工作。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，還包括殼體；所述通信接口位于所述殼體的表面，所述通信器、所述分控制器、多個所述驅(qū)動器、多個所述執(zhí)行器、多個所述信號采集器均位于所述殼體的內(nèi)部。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述信號采集器包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、高度傳感器和角度傳感器中的一種或多種。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述執(zhí)行器包括加熱器、半導(dǎo)體制冷片、電機(jī)、針閥和微泵中的一種或多種。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，還包括報警器，所述報警器與所述分控制器連接，所述報警器用于當(dāng)多個所述信號采集器、多個所述驅(qū)動器和多個所述執(zhí)行器中的任意一個或多個發(fā)生異常時進(jìn)行報警。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種3d打印噴頭系統(tǒng)，包括一個或多個如上述第一方面所述的3d打印噴頭，還包括噴頭座，所述通信接口可拆卸地安裝在所述噴頭座上；所述通信接口通過所述噴頭座與所述主控制器連接。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述噴頭座包括第一噴頭接口，所述通信接口安裝在所述第一噴頭接口上。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，還包括噴頭臂；所述噴頭臂用于與所述通信接口連接，并在打印過程中帶動所述3d打印噴頭移動；所述通信接口通過所述噴頭臂與所述主控制器連接。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，，所述噴頭臂包括驅(qū)動部件和第二噴頭接口，所述驅(qū)動部件用于驅(qū)動所述噴頭臂移動，所述通信接口安裝在所述第二噴頭接口上。

第三方面，本發(fā)明實施例還提供一種3d打印機(jī)，包括如上述第二方面所述的3d打印噴頭系統(tǒng)，還包括所述主控制器和電源模塊；所述主控制器用于向所述3d打印噴頭系統(tǒng)發(fā)送所述控制信號，所述電源模塊用于為所述3d打印噴頭系統(tǒng)供電。

本發(fā)明實施例帶來了以下有益效果：

本發(fā)明實施例中，3d打印噴頭包括：通信接口、通信器、分控制器、多個驅(qū)動器、與驅(qū)動器一一對應(yīng)的多個執(zhí)行器、多個信號采集器，其中，通信接口、通信器、分控制器順次連接，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，多個驅(qū)動器分別與分控制器連接，多個信號采集器分別與分控制器連接，多個執(zhí)行器分別與對應(yīng)的驅(qū)動器連接。信號采集器采集對應(yīng)的執(zhí)行器的工作狀態(tài)信號，并發(fā)送至分控制器，分控制器通過通信器接收主控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)該控制信號和各個信號采集器發(fā)送的工作狀態(tài)信號控制驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器工作。由于該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器均連接在分控制器上，分控制器連接通信器，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，因此該3d打印噴頭最終只通過通信接口與主控制器連接，而不是將該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器直接連接在主控制器上。由于不同功能的3d打印噴頭的通信接口與主控制器可以很方便地連接，因此在組裝完成的3d打印機(jī)上可以很方便地增加3d打印噴頭或者更換成不同功能的3d打印噴頭。因此，本發(fā)明實施例提供的3d打印噴頭、3d打印噴頭系統(tǒng)及3d打印機(jī)，解決了在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差的技術(shù)問題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的3d打印噴頭的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一提供的3d打印噴頭的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二提供的3d打印噴頭系統(tǒng)的通信連接示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例三提供的3d打印機(jī)的模塊組成示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例三提供的3d打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：

110-通信接口；120-通信器；130-分控制器；140-驅(qū)動器；150-執(zhí)行器；160-信號采集器；170-電源接口；180-殼體；100-3d打印噴頭；200-噴頭座；300-噴頭臂；10-3d打印噴頭系統(tǒng)；20-主控制器；30-電源模塊。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

目前現(xiàn)有的3d打印機(jī)的各個噴頭中集成的各個信號采集元件和各個執(zhí)行元件，通常采用單獨(dú)的信號線并行連接在3d打印機(jī)的主控制器上，由于不同功能的噴頭的執(zhí)行元件不同，因而不同功能的噴頭之間無法直接替換。若在組裝完成的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭，則需要增加很多信號線與主控制器連接，因此在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差?；诖耍景l(fā)明實施例提供的一種3d打印噴頭、3d打印噴頭系統(tǒng)及3d打印機(jī)，可以解決在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差的技術(shù)問題。

為便于對本實施例進(jìn)行理解，首先對本發(fā)明實施例所公開的一種3d打印噴頭進(jìn)行詳細(xì)介紹。

實施例一：

圖1為本發(fā)明實施例一提供的3d打印噴頭的第一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實施例一提供的3d打印噴頭的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，該3d打印噴頭包括：通信接口110、通信器120、分控制器130、多個驅(qū)動器140、與驅(qū)動器140一一對應(yīng)的多個執(zhí)行器150、多個信號采集器160。通信接口110、通信器120、分控制器130順次連接，通信器120通過通信接口110與3d打印機(jī)的主控制器連接。多個驅(qū)動器140分別與分控制器130連接，多個信號采集器160分別與分控制器130連接，多個執(zhí)行器150分別與對應(yīng)的驅(qū)動器140連接。

信號采集器160用于采集對應(yīng)的執(zhí)行器150的工作狀態(tài)信號，并發(fā)送至分控制器130，分控制器130通過通信器120接收主控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)該控制信號和各個信號采集器160發(fā)送的工作狀態(tài)信號控制驅(qū)動器140驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器150工作。

具體地，通信接口110可以設(shè)置一個或者多個，分別與通信器120連接。如圖1所示，該3d打印噴頭在兩個相對的側(cè)面各設(shè)置了一個通信接口110，方便與其他設(shè)備的連接。進(jìn)一步地，具有多個通信接口110的3d打印噴頭，當(dāng)其中一個通信接口110損壞時，還可以通過其他通信接口110連接，不影響該3d打印噴頭的正常使用。優(yōu)選地，通信接口110采用串行接口，串行接口具有以下優(yōu)點(diǎn)：主控制器可以通過一個信號線與多個串行接口連接，串行接口方便主控制器連接多個3d打印噴頭，提高了在3d打印機(jī)上增加3d打印噴頭的能力；支持長距離傳輸，可靠性較高；串行接口的導(dǎo)線少，線間干擾容易控制，可以通過不斷提高時鐘頻率來提高傳輸速率。

具體地，通信器120可以與3d打印機(jī)的主控制器進(jìn)行通信，接受主控制器發(fā)送的控制信號，并將該控制信號發(fā)送至分控制器130。該控制信號可以但不限于為標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議信號，通信器120通過自身電路將接收到的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議信號解析成分控制器130能識別的電平信號，并發(fā)送至分控制器130，分控制器130接收到該電平信號后，通過特定的解碼邏輯進(jìn)行解析，獲得該電平信號最終傳遞的信息。進(jìn)一步地，主控制器、通信器120、分控制器130之間的信號傳遞和信號處理過程可以逆向進(jìn)行，即分控制器130可以將反饋給主控制器的反饋信號通過通信器120處理后，以標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議信號發(fā)送至主控制器，主控制器通過該反饋信號了解該3d打印噴頭的工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，通信器120由一塊支持串行通信協(xié)議的電路模塊組成，通信器120與主控制器之間采用串行通信協(xié)議進(jìn)行通信，可以但不限于采用rs485總線通信協(xié)議。進(jìn)一步地，通信器120可以但不限于采用max485接口芯片，max485接口芯片專注于外部數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。max485接口芯片的通信器120通過通信接口110與主控制器連接，通過數(shù)據(jù)線與分控制器130連接，從而在主控制器和分控制器130之間傳輸數(shù)據(jù)。通信器120接收到主控制器的控制信號后，經(jīng)過解碼傳遞給分控制器130；通信器120接收到分控制器130的反饋信號后，進(jìn)行編碼發(fā)送給主控制器。

具體地，分控制器130反饋給主控制器的反饋信號包括：各個信號采集器160采集的執(zhí)行器150的工作狀態(tài)信號。分控制器130具備唯一的物理信息，發(fā)送給主控制器的反饋信號還附帶自身的身份信息。主控制器通過通信器120接收到該反饋信號后，通過該反饋信號內(nèi)附帶的分控制器130的身份信息，識別分控制器130，從而識別分控制器130對應(yīng)的3d打印噴頭。分控制器130具備獨(dú)立控制的能力，分控制器130通過通信器120接收到主控制器發(fā)送的控制信號后，能將該控制信號處理成對應(yīng)的控制指令，控制各個驅(qū)動器140驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器150完成對應(yīng)的功能輸出。分控制器130內(nèi)有獨(dú)立的控制算法，可以優(yōu)化控制精度。

進(jìn)一步地，分控制器130可以但不限于采用mcu(microcontrolunit，微控制單元)中stm32芯片的最小系統(tǒng)，采用stm32芯片的分控制器130負(fù)責(zé)與通信器120交換信息。stm32芯片內(nèi)寫入唯一的身份信息，該身份信息包括：該3d打印噴頭的物理編號id1和種類編號id2，stm32芯片可以接收信號采集器160采集的執(zhí)行器150的工作狀態(tài)信號id3。stm32芯片通過通信器120反饋信號給主控制器時，會將id1、id2、id3一起發(fā)送給通信器120，再由通信器120中轉(zhuǎn)發(fā)送給主控制器。stm32芯片通過通信器120收到主控制器發(fā)送的控制信號后，會根據(jù)該控制信號自動控制驅(qū)動器140的輸出。

具體地，驅(qū)動器140為驅(qū)動執(zhí)行器150的動力單元，可以根據(jù)分控制器130的控制指令控制任務(wù)的執(zhí)行。驅(qū)動器140包括驅(qū)動電路，驅(qū)動器140接收分控制器130發(fā)送的控制指令，將該控制指令進(jìn)行處理后再發(fā)送給對應(yīng)的執(zhí)行器150，驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器150工作。

具體地，執(zhí)行器150為最終的執(zhí)行器件，可以執(zhí)行各種操作和任務(wù)，如加熱和制冷。執(zhí)行器150包括加熱器、半導(dǎo)體制冷片、電機(jī)、針閥和微泵中的一種或多種，加熱器用于加熱，半導(dǎo)體制冷片用于制冷，電機(jī)、針閥和微泵用于控制出料，其中，電機(jī)包括步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和伺服電機(jī)。例如，執(zhí)行器150為加熱棒，接通24v電源后，加熱棒工作產(chǎn)生熱量，溫度上升；斷開電源，加熱棒停止工作，溫度回落。

具體地，信號采集器160包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、高度傳感器和角度傳感器中的一種或多種。信號采集器160用來監(jiān)控待測打印環(huán)境的信息狀態(tài)，也能將執(zhí)行器150的工作情況反饋至分控制器130。例如，信號采集器160為一組pt100(鉑熱電阻)溫度傳感器，pt100溫度傳感器直接固定在加熱棒表面，采集加熱棒表面的溫度信息，并將該溫度信息轉(zhuǎn)換成電信號傳遞給分控制器130。

在上述3d打印噴頭中，通信器120和分控制器130組成一個通信控制組件，各個驅(qū)動器140、各個執(zhí)行器150和各個信號采集器160組成一個驅(qū)動執(zhí)行組件。3d打印噴頭可以根據(jù)需要執(zhí)行的具體工作任務(wù)，配置功能不同的驅(qū)動執(zhí)行組件。不同功能的驅(qū)動執(zhí)行組件可以很容易通過導(dǎo)線與通信控制組件連接，且不同功能的3d打印噴頭的通信控制組件均相同，因此通信控制組件可以與任何驅(qū)動執(zhí)行組件結(jié)合，通信控制組件具有很好的可替換性。例如當(dāng)一個3d打印噴頭的通信控制組件損壞時，只需替換損壞的通信控制組件。又如當(dāng)一個3d打印噴頭的驅(qū)動執(zhí)行組件損壞時，該3d打印噴頭的通信控制組件還可以重復(fù)利用。

上述3d打印噴頭還包括與通信接口110一一對應(yīng)的電源接口170，電源接口170與對應(yīng)的通信接口110的位置關(guān)系不做限制。如圖1所示，該3d打印噴頭在兩個相對的側(cè)面各設(shè)置了一個電源接口170，電源接口170與對應(yīng)的通信接口110并排設(shè)置。電源接口170用于與3d打印機(jī)的電源模塊連接，該電源模塊可以通過電源接口170為該3d打印噴頭供電。

本發(fā)明實施例中，3d打印噴頭包括：通信接口、通信器、分控制器、多個驅(qū)動器、與驅(qū)動器一一對應(yīng)的多個執(zhí)行器、多個信號采集器，其中，通信接口、通信器、分控制器順次連接，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，多個驅(qū)動器分別與分控制器連接，多個信號采集器分別與分控制器連接，多個執(zhí)行器分別與對應(yīng)的驅(qū)動器連接。信號采集器采集對應(yīng)的執(zhí)行器的工作狀態(tài)信號，并發(fā)送至分控制器，分控制器通過通信器接收主控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)該控制信號和各個信號采集器發(fā)送的工作狀態(tài)信號控制驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器工作。由于該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器均連接在分控制器上，分控制器連接通信器，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，因此該3d打印噴頭最終只通過通信接口與主控制器連接，而不是將該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器直接連接在主控制器上。由于不同功能的3d打印噴頭的通信接口與主控制器可以很方便地連接，因此在組裝完成的3d打印機(jī)上可以很方便地增加3d打印噴頭或者更換成不同功能的3d打印噴頭。因此，本發(fā)明實施例提供的3d打印噴頭，解決了在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差的技術(shù)問題。

如圖1所示，上述3d打印噴頭還包括殼體180，通信接口110和電源接口170位于殼體180的表面，通信器120、分控制器130、多個驅(qū)動器140、多個執(zhí)行器150、多個信號采集器160均位于殼體180的內(nèi)部。

具體地，殼體180負(fù)責(zé)安裝整合通信控制組件和驅(qū)動執(zhí)行組件，且殼體180表面的通信接口110的結(jié)構(gòu)尺寸完全一致，組合成的3d打印噴頭有很好的互換性。

上述3d打印噴頭還包括報警器，該報警器與分控制器130連接，該報警器用于當(dāng)多個信號采集器160、多個驅(qū)動器140和多個執(zhí)行器150中的任意一個或多個發(fā)生異常時進(jìn)行報警。報警器至少采用以下方式之一報警：語音方式、燈光方式、蜂鳴方式以及信息顯示方式。

具體地，分控制器130能判斷各個信號采集器160、各個驅(qū)動器140、各個執(zhí)行器150等的工作狀況，當(dāng)判斷結(jié)果為異常時會向報警器發(fā)送報警指令，同時還可以向主控制器發(fā)送異常警報信息。報警器根據(jù)分控制器130發(fā)送的報警指令進(jìn)行報警。

例如，執(zhí)行器150是一個加熱棒，分控制器130需要根據(jù)信號采集器160反饋的溫度信號，控制加熱棒加熱至設(shè)定溫度。當(dāng)分控制器130讀取到信號采集器160反饋的溫度信號的溫度值高于設(shè)定溫度，或者信號采集器160反饋回來的溫度信號時有時無時，則判斷該3d打印噴頭出現(xiàn)異常，控制報警器進(jìn)行報警，并向主控制器發(fā)送異常警報信息。

實施例二：

圖3為本發(fā)明實施例二提供的3d打印噴頭系統(tǒng)的通信連接示意圖，如圖3所示，該3d打印噴頭系統(tǒng)包括一個或多個如上述實施例一的3d打印噴頭100，還包括噴頭座200，噴頭座200分別與3d打印機(jī)的主控制器20和3d打印機(jī)的電源模塊30連接。3d打印噴頭100的通信接口110可拆卸地安裝在噴頭座200上，通信接口110通過噴頭座200與主控制器20連接，電源模塊30通過噴頭座200為3d打印噴頭100供電。

具體地，噴頭座200包括第一噴頭接口，該第一噴頭接口為一個或多個，通信接口110安裝在任意一個第一噴頭接口上。通信器120通過通信接口110和第一噴頭接口，與主控制器20連接。

優(yōu)選地，噴頭座200包括多個第一噴頭接口，每個第一噴頭接口均可以安裝一個3d打印噴頭100，當(dāng)3d打印機(jī)需要同時使用多個3d打印噴頭100時，只需將多個3d打印噴頭100分別通過對應(yīng)的第一噴頭接口安裝在噴頭座200上。3d打印噴頭100可以在噴頭座200上完成一些打印的準(zhǔn)備工作，例如對打印材料進(jìn)行加熱或者制冷等。

如圖3所示，該3d打印噴頭系統(tǒng)還包括噴頭臂300，噴頭臂300分別與3d打印機(jī)的主控制器20和3d打印機(jī)的電源模塊30連接。噴頭臂300用于與3d打印噴頭100的通信接口110連接，并在打印過程中帶動3d打印噴頭100移動。通信接口110通過噴頭臂300與主控制器20連接，電源模塊30通過噴頭臂300為3d打印噴頭100供電。

具體地，噴頭臂300包括驅(qū)動部件和第二噴頭接口，驅(qū)動部件用于驅(qū)動噴頭臂300移動，通信接口110安裝在第二噴頭接口上。通信器120通過通信接口110和第二噴頭接口，與主控制器20連接。

進(jìn)一步地，噴頭臂300可以包括一個或多個第二噴頭接口，優(yōu)選地，噴頭臂300包括2個第二噴頭接口，噴頭臂300可以同時連接2個3d打印噴頭100。驅(qū)動部件包括步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)和伺服電機(jī)，驅(qū)動部件可以為1個或多個，優(yōu)選地，驅(qū)動部件為3個，可以驅(qū)動噴頭臂300在三個方向上移動。

上述3d打印噴頭系統(tǒng)的具體工作過程如下：多個3d打印噴頭100安裝于噴頭座200上，各個3d打印噴頭100通過噴頭座200與主控制器20連接；各個3d打印噴頭100接收主控制器20發(fā)送的控制信號，并根據(jù)該控制信號在噴頭座200上做3d打印的準(zhǔn)備工作，例如加熱或者制冷；3d打印的準(zhǔn)備工作完成后，噴頭臂300抓取特定的3d打印噴頭100，當(dāng)噴頭臂300與該3d打印噴頭100連接后，將該3d打印噴頭100從噴頭座200上取出，然后根據(jù)主控制器20發(fā)送的控制信號，帶動該3d打印噴頭100移動，并開始打印工作；當(dāng)需要更換3d打印噴頭100時，噴頭臂300可以將已抓取的3d打印噴頭100重新安裝在噴頭座200上，并重新抓取新的3d打印噴頭100進(jìn)行打印工作；噴頭臂300按照這種方式進(jìn)行打印，直到打印完成。

本發(fā)明實施例中，3d打印噴頭包括：通信接口、通信器、分控制器、多個驅(qū)動器、與驅(qū)動器一一對應(yīng)的多個執(zhí)行器、多個信號采集器，其中，通信接口、通信器、分控制器順次連接，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，多個驅(qū)動器分別與分控制器連接，多個信號采集器分別與分控制器連接，多個執(zhí)行器分別與對應(yīng)的驅(qū)動器連接。信號采集器采集對應(yīng)的執(zhí)行器的工作狀態(tài)信號，并發(fā)送至分控制器，分控制器通過通信器接收主控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)該控制信號和各個信號采集器發(fā)送的工作狀態(tài)信號控制驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器工作。由于該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器均連接在分控制器上，分控制器連接通信器，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，因此該3d打印噴頭最終只通過通信接口與主控制器連接，而不是將該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器直接連接在主控制器上。由于不同功能的3d打印噴頭的通信接口與主控制器可以很方便地連接，因此在組裝完成的3d打印機(jī)上可以很方便地增加3d打印噴頭或者更換成不同功能的3d打印噴頭。因此，本發(fā)明實施例提供的3d打印噴頭系統(tǒng)，解決了在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差的技術(shù)問題。

實施例三：

圖4為本發(fā)明實施例三提供的3d打印機(jī)的模塊組成示意圖，圖5為本發(fā)明實施例三提供的3d打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4和圖5所示，包括如上述實施例二的3d打印噴頭系統(tǒng)10，還包括主控制器20和電源模塊30，主控制器20用于向3d打印噴頭系統(tǒng)10發(fā)送控制信號，電源模塊30用于為3d打印噴頭系統(tǒng)10供電。

具體地，如圖5所示，上述3d打印機(jī)可以同時連接多個3d打印噴頭100，執(zhí)行復(fù)雜模型的打印任務(wù)時，可以通過噴頭座200很方便地增加或者更換3d打印噴頭100。3d打印噴頭100的工作電能可以通過電源接口170由電源模塊30提供，電源模塊30可以但不限于為24vdc(directcurrent，直流電)直流電源。

進(jìn)一步地，3d打印噴頭100可以但不限于采用tps54331芯片和lm1117芯片組成電源電路。tps54331芯片，用來將電源模塊30輸出的24vdc直流電源，轉(zhuǎn)換成5vdc直流電源，為通信器120供電。lm1117芯片，用來將tps54331芯片輸出的5vdc直流電源，轉(zhuǎn)換成3.3vdc直流電源，為分控制器130和各個信號采集器160供電。電源模塊30輸出的24vdc電源，直接為各個驅(qū)動器140和各個執(zhí)行器150供電。

本發(fā)明實施例中，3d打印噴頭包括：通信接口、通信器、分控制器、多個驅(qū)動器、與驅(qū)動器一一對應(yīng)的多個執(zhí)行器、多個信號采集器，其中，通信接口、通信器、分控制器順次連接，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，多個驅(qū)動器分別與分控制器連接，多個信號采集器分別與分控制器連接，多個執(zhí)行器分別與對應(yīng)的驅(qū)動器連接。信號采集器采集對應(yīng)的執(zhí)行器的工作狀態(tài)信號，并發(fā)送至分控制器，分控制器通過通信器接收主控制器發(fā)送的控制信號，并根據(jù)該控制信號和各個信號采集器發(fā)送的工作狀態(tài)信號控制驅(qū)動器驅(qū)動對應(yīng)的執(zhí)行器工作。由于該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器均連接在分控制器上，分控制器連接通信器，通信器通過通信接口與3d打印機(jī)的主控制器連接，因此該3d打印噴頭最終只通過通信接口與主控制器連接，而不是將該3d打印噴頭內(nèi)的多個信號采集器和多個執(zhí)行器直接連接在主控制器上。由于不同功能的3d打印噴頭的通信接口與主控制器可以很方便地連接，因此在組裝完成的3d打印機(jī)上可以很方便地增加3d打印噴頭或者更換成不同功能的3d打印噴頭。因此，本發(fā)明實施例提供的3d打印機(jī)，解決了在現(xiàn)有的3d打印機(jī)上增加噴頭或者更換成不同功能的噴頭比較困難，噴頭種類的擴(kuò)展能力差的技術(shù)問題。

本發(fā)明實施例三提供的3d打印機(jī)，與上述實施例一提供的3d打印噴頭以及實施例二提供的3d打印噴頭系統(tǒng)具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達(dá)到相同的技術(shù)效果。

本發(fā)明實施例所提供的3d打印噴頭、3d打印噴頭系統(tǒng)及3d打印機(jī)的計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的3d打印噴頭系統(tǒng)及3d打印機(jī)的具體工作過程，可以參考前述3d打印噴頭實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。