一种熔丝沉积3D打印机中断恢复系统及方法与流程

本发明属于3D打印机技术领域，具体涉及一种熔丝沉积3D打印机中断恢复系统及方法的设计。

背景技术：

3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以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技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

目前主流的3D打印技术主要包括四种：光固化成型技术(SLA)、三维粉末粘接技术(3DP)、选择性激光烧结技术(SLS)以及熔融沉积快速成型技术(FDM)。

熔融沉积快速成型技术(FDM)又称熔丝沉积技术，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。工作时，先确定各层间距，计算机对三维电脑模型进行切片，生成路径，然后在计算机控制下喷头按路径移动出料，热熔材料粘接在工作台上或前一层已固化的层面上，每固化一层工作台下移一个层间距，如此反复逐层制作，直至最后一层，通过材料的层层堆积形成最终成品。

然而FDM技术普遍存在一个问题，就是料丝在打印中必须不间断的供料，而FDM的成型时间普遍较长，并且如果中间出现各种原因(料丝缠绕、温度过高等)造成打印中断，则之前形成部分的模型只能报废，因此造成材料的大量浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中熔丝沉积3D打印机打印中断后模型只能报废，造成材料的大量浪费的问题，提出了一种熔丝沉积3D打印机中断恢复系统及方法。

本发明的技术方案为：一种熔丝沉积3D打印机中断恢复系统，包括工作状态采集模块、打印中断判定模块、工作状态显示模块、位置信息采集模块、控制器模块、存储器模块；工作状态采集模块、打印中断判定模块、控制器模块、位置信息采集模块顺次连接，存储器模块分别与控制器模块、位置信息采集模块连接，工作状态显示模块与控制器模块连接。

优选地，工作状态采集模块用于时刻采集3D打印机的工作状态信息并将其发送给打印中断判定模块。

优选地，打印中断判定模块用于根据工作状态采集模块采集的3D打印机工作状态信息 判断3D打印机是否处于打印中断状态，若是则向控制器模块发送打印中断信号。

优选地，位置信息采集模块用于采集3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置。

优选地，存储器模块用于存储3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置信息和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置信息。

优选地，工作状态显示模块包括LED显示屏，用于显示3D打印机的工作状态，工作状态显示模块初始默认显示状态为“工作”。

优选地，控制器模块还与3D打印机的工作台驱动单元以及熔丝挤出头驱动单元连接。

优选地，控制器模块具有如下功能：

收到打印中断判定模块发送的打印中断信号后向位置信息采集模块发送位置信息采集指令；

收到打印中断判定模块发送的打印中断信号后控制工作状态显示模块显示状态为“中断”；

收到用户的恢复打印指令后调用存储器模块中的位置信息，控制3D打印机的工作台驱动单元将工作台驱动至打印中断时在Z轴上的高度位置，同时，控制3D打印机的熔丝挤出头驱动单元将熔丝挤出头驱动至打印中断时在X-Y平面内的位置；

收到用户的恢复打印指令后制工作状态显示模块显示状态为“工作”。

本发明还提供了一种熔丝沉积3D打印机中断恢复方法，包括以下步骤：

S1、工作状态采集模块时刻采集3D打印机的工作状态信息并将其发送给打印中断判定模块；

S2、打印中断判定模块根据3D打印机工作状态信息判断3D打印机是否处于打印中断状态；

若是，则向控制器模块发送打印中断信号；

若否，则返回步骤S1；

S3、控制器模块收到打印中断信号后向位置信息采集模块发送位置信息采集指令，同时，控制工作状态显示模块显示状态为“中断”；

S4、位置信息采集模块收到位置信息采集指令后，采集3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置，并形成位置信息后存储于存储器模块中；

S5、控制器模块收到用户的恢复打印指令后调用存储器模块中的位置信息，控制3D打印机的工作台驱动单元将工作台驱动至打印中断时在Z轴上的高度位置，同时，控制3D打 印机的熔丝挤出头驱动单元将熔丝挤出头驱动至打印中断时在X-Y平面内的位置，同时，并控制工作状态显示模块显示状态为“工作”；

S6、3D打印机恢复打印。

本发明的有益效果是：本发明在熔丝沉积3D打印机出现打印中断时，通过位置信息采集模块采集3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置，当用户恢复打印时，控制器模块调用存储器模块中的位置信息，控制3D打印机的工作台驱动单元将工作台驱动至打印中断时在Z轴上的高度位置，同时，控制3D打印机的熔丝挤出头驱动单元将熔丝挤出头驱动至打印中断时在X-Y平面内的位置，从而实现3D打印机中断后的恢复打印。本发明解决了3D打印机打印中断后模型只能报废，造成材料的大量浪费的问题，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明提供的一种熔丝沉积3D打印机中断恢复系统结构框图。

图2为本发明提供的一种熔丝沉积3D打印机中断恢复方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。

本发明提供了一种熔丝沉积3D打印机中断恢复系统，如图1所示，包括工作状态采集模块、打印中断判定模块、工作状态显示模块、位置信息采集模块、控制器模块、存储器模块；工作状态采集模块、打印中断判定模块、控制器模块、位置信息采集模块顺次连接，存储器模块分别与控制器模块、位置信息采集模块连接，工作状态显示模块与控制器模块连接。

其中，工作状态采集模块用于时刻采集3D打印机的工作状态信息并将其发送给打印中断判定模块。

打印中断判定模块用于根据工作状态采集模块采集的3D打印机工作状态信息判断3D打印机是否处于打印中断状态，若是则向控制器模块发送打印中断信号。

位置信息采集模块用于采集3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置。

存储器模块用于存储3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置信息和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置信息。

工作状态显示模块包括LED显示屏，用于显示3D打印机的工作状态。工作状态显示模块初始默认显示状态为“工作”，当打印中段时会在控制器模块的控制下显示状态为“中断”，恢复打印后又会在控制器模块的控制下显示状态为“工作”。

控制器模块还与3D打印机的工作台驱动单元以及熔丝挤出头驱动单元连接。

控制器模块具有如下功能：

(1)收到打印中断判定模块发送的打印中断信号后向位置信息采集模块发送位置信息采集指令。

(2)收到打印中断判定模块发送的打印中断信号后控制工作状态显示模块显示状态为“中断”。

(3)收到用户的恢复打印指令后调用存储器模块中的位置信息，控制3D打印机的工作台驱动单元将工作台驱动至打印中断时在Z轴上的高度位置，同时，控制3D打印机的熔丝挤出头驱动单元将熔丝挤出头驱动至打印中断时在X-Y平面内的位置。

(4)收到用户的恢复打印指令后制工作状态显示模块显示状态为“工作”。

本发明还提供了一种熔丝沉积3D打印机中断恢复方法，如图2所示，包括以下步骤：

S1、工作状态采集模块时刻采集3D打印机的工作状态信息并将其发送给打印中断判定模块；

S2、打印中断判定模块根据3D打印机工作状态信息判断3D打印机是否处于打印中断状态；

若是，则向控制器模块发送打印中断信号；

若否，则返回步骤S1；

这里的打印中断状态包括3D打印机的熔丝挤出头断料、料丝缠绕以及3D打印机温度超过限值出现故障而导致的打印中断。

S3、控制器模块收到打印中断信号后向位置信息采集模块发送位置信息采集指令，同时，控制工作状态显示模块显示状态为“中断”；

S4、位置信息采集模块收到位置信息采集指令后，采集3D打印机的工作台打印中断时在Z轴上的高度位置和3D打印机的熔丝挤出头打印中段时在X-Y平面内的位置，并形成位置信息后存储于存储器模块中；

S5、控制器模块收到用户的恢复打印指令后调用存储器模块中的位置信息，控制3D打印机的工作台驱动单元将工作台驱动至打印中断时在Z轴上的高度位置，同时，控制3D打印机的熔丝挤出头驱动单元将熔丝挤出头驱动至打印中断时在X-Y平面内的位置，同时，控制工作状态显示模块显示状态为“工作”；

S6、3D打印机恢复打印。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和 组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。