本發(fā)明屬于3D打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)系統(tǒng)及方法的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(AEC)、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

目前主流的3D打印技術(shù)主要包括四種：光固化成型技術(shù)(SLA)、三維粉末粘接技術(shù)(3DP)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)以及熔融沉積快速成型技術(shù)(FDM)。

熔融沉積快速成型技術(shù)(FDM)又稱熔絲沉積技術(shù)，它是將絲狀熱熔性材料加熱融化，通過帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來。工作時(shí)，先確定各層間距，計(jì)算機(jī)對(duì)三維電腦模型進(jìn)行切片，生成路徑，然后在計(jì)算機(jī)控制下噴頭按路徑移動(dòng)出料，熱熔材料粘接在工作臺(tái)上或前一層已固化的層面上，每固化一層工作臺(tái)下移一個(gè)層間距，如此反復(fù)逐層制作，直至最后一層，通過材料的層層堆積形成最終成品。

然而FDM技術(shù)普遍存在一個(gè)問題，就是料絲在打印中必須不間斷的供料，而FDM的成型時(shí)間普遍較長(zhǎng)，并且如果中間出現(xiàn)各種原因(料絲纏繞、溫度過高等)造成打印中斷，則之前形成部分的模型只能報(bào)廢，因此造成材料的大量浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中熔絲沉積3D打印機(jī)打印中斷后模型只能報(bào)廢，造成材料的大量浪費(fèi)的問題，提出了一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)系統(tǒng)，包括工作狀態(tài)采集模塊、打印中斷判定模塊、工作狀態(tài)顯示模塊、位置信息采集模塊、控制器模塊、存儲(chǔ)器模塊以及警報(bào)器模塊；工作狀態(tài)采集模塊、打印中斷判定模塊、控制器模塊、位置信息采集模塊順次連接，存儲(chǔ)器模塊分別與控制器模塊、位置信息采集模塊連接，警報(bào)器模塊、工作狀態(tài)顯示模塊分別連接于控制器模塊。

優(yōu)選地，工作狀態(tài)采集模塊用于時(shí)刻采集3D打印機(jī)的工作狀態(tài)信息并將其發(fā)送給打印中斷判定模塊。

優(yōu)選地，打印中斷判定模塊用于根據(jù)工作狀態(tài)采集模塊采集的3D打印機(jī)工作狀態(tài)信息 判斷3D打印機(jī)是否處于打印中斷狀態(tài)，若是則向控制器模塊發(fā)送打印中斷信號(hào)。

優(yōu)選地，位置信息采集模塊用于采集3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置。

優(yōu)選地，存儲(chǔ)器模塊用于存儲(chǔ)3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置信息和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置信息。

優(yōu)選地，警報(bào)器模塊包括蜂鳴器，用于在3D打印機(jī)打印中斷時(shí)向用戶發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

優(yōu)選地，工作狀態(tài)顯示模塊包括LED顯示屏，用于顯示3D打印機(jī)的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)顯示模塊初始默認(rèn)顯示狀態(tài)為“工作”。

優(yōu)選地，控制器模塊還與3D打印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元以及熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元連接。

優(yōu)選地，控制器模塊具有如下功能：

收到打印中斷判定模塊發(fā)送的打印中斷信號(hào)后向位置信息采集模塊發(fā)送位置信息采集指令；

收到打印中斷判定模塊發(fā)送的打印中斷信號(hào)后控制警報(bào)器模塊發(fā)出預(yù)警信號(hào)；

收到打印中斷判定模塊發(fā)送的打印中斷信號(hào)后控制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“中斷”；

收到用戶的恢復(fù)打印指令后調(diào)用存儲(chǔ)器模塊中的位置信息，控制3D打印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元將工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置，同時(shí)，控制3D打印機(jī)的熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元將熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置；

收到用戶的恢復(fù)打印指令后控制警報(bào)器模塊停止發(fā)出預(yù)警信號(hào)；

收到用戶的恢復(fù)打印指令后制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“工作”。

本發(fā)明還提供了一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)方法，包括以下步驟：

S1、工作狀態(tài)采集模塊時(shí)刻采集3D打印機(jī)的工作狀態(tài)信息并將其發(fā)送給打印中斷判定模塊；

S2、打印中斷判定模塊根據(jù)3D打印機(jī)工作狀態(tài)信息判斷3D打印機(jī)是否處于打印中斷狀態(tài)；

若是，則向控制器模塊發(fā)送打印中斷信號(hào)；

若否，則返回步驟S1；

S3、控制器模塊收到打印中斷信號(hào)后向位置信息采集模塊發(fā)送位置信息采集指令，同時(shí)，控制警報(bào)器模塊發(fā)出預(yù)警信號(hào)并控制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“中斷”；

S4、位置信息采集模塊收到位置信息采集指令后，采集3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置，并形成位 置信息后存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器模塊中；

S5、控制器模塊收到用戶的恢復(fù)打印指令后調(diào)用存儲(chǔ)器模塊中的位置信息，控制3D打印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元將工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置，同時(shí)，控制3D打印機(jī)的熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元將熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置，同時(shí)，控制警報(bào)器模塊停止發(fā)出預(yù)警信號(hào)并控制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“工作”；

S6、3D打印機(jī)恢復(fù)打印。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在3D打印機(jī)出現(xiàn)打印中斷時(shí)，通過位置信息采集模塊采集3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置，當(dāng)用戶恢復(fù)打印時(shí)，控制器模塊調(diào)用存儲(chǔ)器模塊中的位置信息，控制3D打印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元將工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置，同時(shí)，控制3D打印機(jī)的熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元將熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置，從而實(shí)現(xiàn)3D打印機(jī)中斷后的恢復(fù)打印。本發(fā)明解決了3D打印機(jī)打印中斷后模型只能報(bào)廢，造成材料的大量浪費(fèi)的問題，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明提供的一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明提供了一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)系統(tǒng)，如圖1所示，包括工作狀態(tài)采集模塊、打印中斷判定模塊、工作狀態(tài)顯示模塊、位置信息采集模塊、控制器模塊、存儲(chǔ)器模塊以及警報(bào)器模塊；工作狀態(tài)采集模塊、打印中斷判定模塊、控制器模塊、位置信息采集模塊順次連接，存儲(chǔ)器模塊分別與控制器模塊、位置信息采集模塊連接，警報(bào)器模塊、工作狀態(tài)顯示模塊分別連接于控制器模塊。

其中，工作狀態(tài)采集模塊用于時(shí)刻采集3D打印機(jī)的工作狀態(tài)信息并將其發(fā)送給打印中斷判定模塊。

打印中斷判定模塊用于根據(jù)工作狀態(tài)采集模塊采集的3D打印機(jī)工作狀態(tài)信息判斷3D打印機(jī)是否處于打印中斷狀態(tài)，若是則向控制器模塊發(fā)送打印中斷信號(hào)。

位置信息采集模塊用于采集3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置。

存儲(chǔ)器模塊用于存儲(chǔ)3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置信息和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置信息。

警報(bào)器模塊包括蜂鳴器，用于在3D打印機(jī)打印中斷時(shí)向用戶發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

工作狀態(tài)顯示模塊包括LED顯示屏，用于顯示3D打印機(jī)的工作狀態(tài)。工作狀態(tài)顯示模塊初始默認(rèn)顯示狀態(tài)為“工作”，當(dāng)打印中段時(shí)會(huì)在控制器模塊的控制下顯示狀態(tài)為“中斷”，恢復(fù)打印后又會(huì)在控制器模塊的控制下顯示狀態(tài)為“工作”。

控制器模塊還與3D打印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元以及熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元連接。

控制器模塊具有如下功能：

(1)收到打印中斷判定模塊發(fā)送的打印中斷信號(hào)后向位置信息采集模塊發(fā)送位置信息采集指令。

(2)收到打印中斷判定模塊發(fā)送的打印中斷信號(hào)后控制警報(bào)器模塊發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

(3)收到打印中斷判定模塊發(fā)送的打印中斷信號(hào)后控制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“中斷”。

(4)收到用戶的恢復(fù)打印指令后調(diào)用存儲(chǔ)器模塊中的位置信息，控制3D打印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元將工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置，同時(shí)，控制3D打印機(jī)的熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元將熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置。

(5)收到用戶的恢復(fù)打印指令后控制警報(bào)器模塊停止發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

(6)收到用戶的恢復(fù)打印指令后制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“工作”。

本發(fā)明還提供了一種3D打印機(jī)中斷恢復(fù)方法，如圖2所示，包括以下步驟：

S1、工作狀態(tài)采集模塊時(shí)刻采集3D打印機(jī)的工作狀態(tài)信息并將其發(fā)送給打印中斷判定模塊；

S2、打印中斷判定模塊根據(jù)3D打印機(jī)工作狀態(tài)信息判斷3D打印機(jī)是否處于打印中斷狀態(tài)；

若是，則向控制器模塊發(fā)送打印中斷信號(hào)；

若否，則返回步驟S1；

這里的打印中斷狀態(tài)包括3D打印機(jī)的熔絲擠出頭斷料、料絲纏繞以及3D打印機(jī)溫度超過限值出現(xiàn)故障而導(dǎo)致的打印中斷。

S3、控制器模塊收到打印中斷信號(hào)后向位置信息采集模塊發(fā)送位置信息采集指令，同時(shí)，控制警報(bào)器模塊發(fā)出預(yù)警信號(hào)并控制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“中斷”；

S4、位置信息采集模塊收到位置信息采集指令后，采集3D打印機(jī)的工作臺(tái)打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置和3D打印機(jī)的熔絲擠出頭打印中段時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置，并形成位置信息后存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器模塊中；

S5、控制器模塊收到用戶的恢復(fù)打印指令后調(diào)用存儲(chǔ)器模塊中的位置信息，控制3D打 印機(jī)的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單元將工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在Z軸上的高度位置，同時(shí)，控制3D打印機(jī)的熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)單元將熔絲擠出頭驅(qū)動(dòng)至打印中斷時(shí)在X-Y平面內(nèi)的位置，同時(shí)，控制警報(bào)器模塊停止發(fā)出預(yù)警信號(hào)并控制工作狀態(tài)顯示模塊顯示狀態(tài)為“工作”；

S6、3D打印機(jī)恢復(fù)打印。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。