3d打印機(jī)及其斷電續(xù)打的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印快速成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在外部電源突然斷電后能夠保存當(dāng)前打印狀態(tài)以便在重啟后可以繼續(xù)打印的3D打印機(jī)及采用該3D打印機(jī)進(jìn)行斷電續(xù)打的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印是一個(gè)比較漫長的過程，打印一個(gè)較大的打印件往往需要5到6個(gè)小時(shí)，有些較大的打印件甚至需要一天的時(shí)間。如果在打印過程中，發(fā)生了斷電或者意外拔掉電源的情況，整個(gè)系統(tǒng)掉電，打印機(jī)無法正常運(yùn)行，已打印的部分也無法使用，造成時(shí)間以及材料成本的浪費(fèi)。
[0003]因此，需要提供一種3D打印機(jī)，能在外部電源突然斷電后保存當(dāng)前打印狀態(tài)以便在恢復(fù)供電后可以繼續(xù)打印。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中3D打印過程中外部電源突然斷電造成打印件報(bào)廢的問題，提供一種3D打印機(jī)及采用該3D打印機(jī)進(jìn)行斷電續(xù)打的方法，完善3D打印機(jī)在意外斷電的情況下的暫停功能，保存當(dāng)前打印狀態(tài)，并且在恢復(fù)供電后可以繼續(xù)打印，保證3D打印機(jī)的穩(wěn)定性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種3D打印機(jī)，包括備用電源、電壓切換控制模塊、主控器以及存儲模塊；所述電壓切換控制模塊分別與備用電源、外部電源以及主控器相連，用于在外部電源斷開時(shí)，啟動(dòng)備用電源為3D打印機(jī)供電，同時(shí)發(fā)送暫停打印控制信號至主控器；所述主控器與所述存儲模塊相連，用于根據(jù)所述暫停打印控制信號停止讀取打印指令，并執(zhí)行完主控器內(nèi)部緩沖區(qū)內(nèi)的指令，之后發(fā)出控制指令至所述存儲模塊，并控制打印機(jī)構(gòu)移位；所述存儲模塊根據(jù)主控器的控制指令存儲暫停打印時(shí)打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息。
[0006]進(jìn)一步，所述備用電源采用鋰電池，所述鋰電池進(jìn)一步與外部電源相連，用于在外部電源供電時(shí)通過外部電源充電，并在外部電源斷開時(shí)為3D打印機(jī)供電。
[0007]進(jìn)一步，所述存儲模塊采用3D打印機(jī)內(nèi)部存儲器。
[0008]所述主控器進(jìn)一步用于在接收到繼續(xù)打印控制信號后，讀取所述存儲模塊中的校驗(yàn)信息對打印信息進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后繼續(xù)讀取打印指令，并控制打印機(jī)構(gòu)復(fù)位繼續(xù)打印。
[0009]所述主控器進(jìn)一步用于控制繼續(xù)打印的第一層的打印速度低于暫停前打印速度，以及控制3D打印機(jī)的風(fēng)扇以低于暫停前的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并逐層提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及打印速度至?xí)和Ｇ盃顟B(tài)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種3D打印機(jī)斷電續(xù)打的方法，采用本發(fā)明所述3D打印機(jī)，包括:(I)電壓切換控制模塊檢測到外部電源斷開時(shí)，啟動(dòng)備用電源為3D打印機(jī)供電，同時(shí)發(fā)送暫停打印控制信號至主控器；(2)主控器停止讀取打印指令并執(zhí)行完主控器內(nèi)部緩沖區(qū)內(nèi)的指令后，發(fā)出控制指令至存儲模塊；(3)存儲打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息；(4)主控器控制打印機(jī)構(gòu)移位。
[0011]步驟(4)之后進(jìn)一步包括:(5)接收繼續(xù)打印的控制信號；(6)主控器讀取所述狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，若校驗(yàn)通過，則繼續(xù)讀取打印指令；(7)主控器控制打印機(jī)構(gòu)復(fù)位，繼續(xù)打印。
[0012]進(jìn)一步，所述校驗(yàn)信息根據(jù)打印指令以及打印暫停位置生成。
[0013]步驟(7)進(jìn)一步包括控制繼續(xù)打印的第一層的打印速度低于暫停前打印速度，以及控制3D打印機(jī)的風(fēng)扇以低于暫停前的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并逐層提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及打印速度至?xí)和Ｇ盃顟B(tài)。
[0014]步驟(7)進(jìn)一步包括控制繼續(xù)打印的第一層的打印速度為暫停前打印速度的20%,并控制3D打印機(jī)的風(fēng)扇關(guān)閉。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過在斷電時(shí)采用備用電源供電，使得主控器可以有時(shí)間執(zhí)行暫停程序，并通過對打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息等打印數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，可實(shí)現(xiàn)在外部電源恢復(fù)供電后繼續(xù)打印，完善了 3D打印機(jī)在意外斷電的情況下的暫停功能，保證了 3D打印機(jī)的穩(wěn)定性。且通過暫停后使包括噴頭在內(nèi)的打印機(jī)構(gòu)及時(shí)離開斷點(diǎn)，保證了不會有材料殘余，以及通過繼續(xù)打印后的緩慢提速，優(yōu)化了斷電續(xù)打的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1，本發(fā)明所述3D打印機(jī)的架構(gòu)示意圖；
圖2，本發(fā)明所述3D打印機(jī)斷電續(xù)打的方法的流程圖；
圖3-6，本發(fā)明一實(shí)施例所述3D打印機(jī)斷電續(xù)打的方法的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的3D打印機(jī)及其斷電續(xù)打的方法做詳細(xì)說明。
[0018]參考圖1，本發(fā)明所述3D打印機(jī)的架構(gòu)示意圖；所述3D打印機(jī)包括備用電源12、電壓切換控制模塊14、主控器16以及存儲模塊18。
[0019]所述備用電源12可以采用鋰電池，所述鋰電池進(jìn)一步與外部電源11相連，用于在外部電源11供電時(shí)通過外部電源11充電，并在外部電源11斷開時(shí)為3D打印機(jī)供電。
[0020]所述電壓切換控制模塊14塊分別與備用電源12、外部電源11以及主控器16相連，用于在外部電源11斷開時(shí)，啟動(dòng)備用電源12為3D打印機(jī)供電，同時(shí)發(fā)送暫停打印控制信號至主控器16。
[0021]電壓切換控制模塊14對備用電源12和外部電源11進(jìn)行供電控制，在檢測到外部電源11停止供電時(shí)，切換成備用電源12供電，從而保證主控器16的正常運(yùn)行。在備用電源12和外部電源11發(fā)生切換時(shí)，電壓切換控制模塊14可以根據(jù)供電信號的變化，發(fā)送暫停打印控制信號至主控器16。電壓切換控制模塊14還可以在主控器16完成暫停打印所需進(jìn)程后，切斷除主控器16以外部件的供電，以降低3D打印機(jī)的耗電量。
[0022]所述主控器16與所述存儲模塊18相連，用于根據(jù)所述暫停打印控制信號停止讀取打印指令，并執(zhí)行完主控器16內(nèi)部緩沖區(qū)內(nèi)的指令，之后發(fā)出控制指令至所述存儲模塊18，并控制打印機(jī)構(gòu)19移位。暫停打印后主控器16控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)移開包括噴頭在內(nèi)的打印機(jī)構(gòu)19，并關(guān)閉加熱器，可有效防止對打印材料的持續(xù)加熱以及堆疊噴頭中殘留的打印材料?？梢詫⒋蛴C(jī)構(gòu)19移動(dòng)至靠近打印機(jī)邊緣框架或回到打印開始前的初始位置，從而確保暫停后噴頭與打印件保持一定距離。還可以控制打印平臺下降以及使打印材料回縮，進(jìn)一步保證不會有殘余的材料對打印件造成影響。
[0023]所述存儲模塊18根據(jù)主控器16的控制指令存儲暫停打印時(shí)打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息。所述校驗(yàn)信息用以在繼續(xù)打印時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)確保打印指令沒有改變。主控器16執(zhí)行完內(nèi)部緩沖區(qū)內(nèi)指令后，存儲模塊18對打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息(包括打印指令斷點(diǎn)位置，暫停時(shí)打印機(jī)高度、位置等信息)進(jìn)行存儲；并根據(jù)打印指令以及打印暫停位置生成校驗(yàn)信息并存儲，從而使3D打印機(jī)不會因?yàn)橥獠侩娫幢磺袛嘣斐纱蛴?shù)據(jù)的丟失。
[0024]所述存儲模塊18可以采用3D打印機(jī)內(nèi)部存儲器。而由于打印指令一般比較長，需要占用較大存儲空間，而3D打印機(jī)的內(nèi)部存儲空間相對較小，因此，可以將所述打印指令存儲在外部存儲器中，比如存儲在SD卡、U盤等存儲設(shè)備中；需要打印時(shí)，連接外部存儲器即可。
[0025]所述主控器16進(jìn)一步用于在接收到繼續(xù)打印控制信號后，讀取所述存儲模塊18中的校驗(yàn)信息對打印信息進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，校驗(yàn)通過后繼續(xù)讀取打印指令，并控制打印機(jī)19構(gòu)復(fù)位繼續(xù)打印。主控器16控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)使打印機(jī)構(gòu)19移動(dòng)至?xí)和r(shí)位置實(shí)現(xiàn)復(fù)位，并繼續(xù)打印。
[0026]為了防止打印信息被修改或丟失，需要根據(jù)校驗(yàn)信息對打印信息進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以比對相對于暫停前，打印信息中的打印指令內(nèi)容是否改變。若校驗(yàn)信息存儲在內(nèi)部存儲器中，打印指令存儲在外部存儲器，可以在從內(nèi)部存儲器中讀取到校驗(yàn)信息后，與外部存儲器中打印信息進(jìn)行比對，以保證外部存儲器中打印信息沒有改變，打印指令可以正確執(zhí)行。例如，在暫停打印時(shí)，會把外部存儲器的下一條指令如“G1 X107.171 Y91.385”以及其所在的位置作為校驗(yàn)信息存儲到內(nèi)部存儲器中；當(dāng)繼續(xù)打印時(shí)從外部存儲器讀取相應(yīng)位置上的數(shù)據(jù)，如果還是“G1 X107.171 Y91.385”，則校驗(yàn)通過；如果不是就停止打印，并提示“外部存儲器數(shù)據(jù)損壞”。
[0027]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述主控器16進(jìn)一步用于控制繼續(xù)打印的第一層的打印速度低于暫停前打印速度，以及控制3D打印機(jī)的風(fēng)扇以低于暫停前的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并逐層提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及打印速度至?xí)和Ｇ盃顟B(tài)。通過繼續(xù)打印后的緩慢提速，優(yōu)化了斷電續(xù)打的質(zhì)量。其中，可以控制繼續(xù)打印的第一層的打印速度為暫停前打印速度的20%,并控制3D打印機(jī)的風(fēng)扇關(guān)閉；之后逐層提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及打印速度，直至恢復(fù)正常速度。
[0028]參考圖2，本發(fā)明所述3D打印機(jī)斷電續(xù)打的方法的流程圖，采用本發(fā)明所述3D打印機(jī)，接下來對圖2所示的步驟做詳細(xì)說明。
[0029]S21:電壓切換控制模塊檢測到外部電源斷開時(shí)，啟動(dòng)備用電源為3D打印機(jī)供電，同時(shí)發(fā)送暫停打印控制信號至主控器。
[0030]電壓切換控制模塊14對備用電源12和外部電源11進(jìn)行供電控制，當(dāng)檢測到外部電源11停止供電時(shí)，切換成備用電源12供電從而保證主控器16的正常運(yùn)行；并發(fā)送暫停打印控制信號至主控器16。電壓切換控制模塊14還可以在主控器16完成暫停打印所需進(jìn)程后，切斷除主控器16以外部件的供電，以降低3D打印機(jī)的耗電量。[0031 ] S22:主控器停止讀取打印指令并執(zhí)行完主控器內(nèi)部緩沖區(qū)內(nèi)的指令后，發(fā)出控制指令至存儲模塊。
[0032]S23:存儲打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息。
[0033]所述校驗(yàn)信息用以在繼續(xù)打印時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)確保打印指令沒有改變。主控器16執(zhí)行完內(nèi)部緩沖區(qū)內(nèi)指令后，對打印機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)信息(包括打印指令斷點(diǎn)位置，暫停時(shí)打印機(jī)高度、位置等信息)進(jìn)行存儲；并根據(jù)打印指令以及打印暫停位置生成校驗(yàn)信息并存儲，從而使3D打印機(jī)不會因?yàn)橥獠侩娫幢磺袛嘣斐纱蛴?shù)據(jù)的丟失。所述狀態(tài)信息以及校驗(yàn)信息數(shù)據(jù)可以存儲在3D打印機(jī)內(nèi)部存儲器中。而由于打印指令一般比較