[发明专利]3D打印机及3D打印机机头内挤料步进电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体地说是一种3D打印机及3D打印机机头内挤料步进电机控制系统。

背景技术

目前，市场上3D打印机机头上设置有加热电源线、温控器信号线、电机信号线、风扇控制线以及电源线。这些线缆暴露在机头外，一方面只有高质量的线材才能满足使用要求，另一方面，机头中各种传输电线缠绕在一起，打印过程中，随着机头的移动，各种传输电线随着机头同步运动而不断发生折弯，为了避免传输电线弯折可能带来的潜在的危害，不得不对其进行包裹保护，这种占用机头顶部空间的包裹保护造成打印空间的浪费，无形中导致了打印面积的缩小，另外，繁杂的布线给安装和使用带来不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种3D打印机及3D打印机机头内挤料步进电机控制系统，以解决现有3D打印机机头中所存在的空间浪费，打印面积缩小的问题。

本发明是这样实现的：

3D打印机，包括控制主板、打印机头以及打印机头承载驱动机构；所述打印机头承载驱动机构上设置有光信号发射件以及光信号反射板，所述打印机头上设置有光信号接收件；所述光信号发射件与控制主板电连接，用于将接收自所述控制主板的电信号转化为光信号并发出；所述光信号反射板用于将所述光信号发射件所发射的光信号接收并反射；所述光信号接收件用于接收来自所述光信号反射板的光信号并解析后对打印机头内的挤料步进电机进行控制。

所述的3D打印机中，所述光信号发射件位置固定地安装于打印机头承载驱动机构上；所述光信号反射板安装于滑移件上，所述滑移件使所述光信号反射板的滑移路线与所述光信号发射件所发射光信号的信号路线重合以保证所述光信号发射件与所述光信号反射板之间的位置对应，所述光信号反射板与所述打印机头在与信号路线平行的方向上同步移动以保证所述光信号接收件与所述光信号反射板之间的位置对应。

所述的3D打印机中，所述打印机头承载驱动机构包括两条长度相同且平行布置的条板、在所述两条板各端部固定的承载座、在所述承载座上安装的X轴电机、Y轴电机以及在相邻的所述各承载座之间安装的传动杆、滑动杆；所述X轴电机、所述Y轴电机驱动的X轴主传动杆、Y轴主传动杆通过X轴传动带、Y轴传动带驱动X轴从动杆、Y轴从动杆；在所述X轴传动带、所述Y轴传动带上均设置有X轴滑移件、Y轴滑移件，所述X轴滑移件、所述Y轴滑移件上设置有滑动轴承或穿接孔，用于穿接在X轴滑动杆、Y轴滑动杆；所述X轴滑移件之间设置有机头Y轴中心滑杆，所述Y轴滑移件之间设置有机头X轴中心滑杆，打印机头上设置有两个滑移孔，所述两个滑移孔分别穿接机头X轴中心滑杆和机头Y轴中心滑杆；所述光信号发射件安装于承载座上，所述光信号反射板安装于所述机头X轴中心滑杆或机头Y轴中心滑杆，所述的光信号反射板与所述光信号的入射方向成45°角设置。

所述的3D打印机中，还包括底板和承载打印产品的升降基础板；在所述底板上安装有纵轴滑动支撑杆、纵轴电机以及由纵轴电机驱动的纵向螺杆轴；所述升降基础板通过螺接件安装于所述纵向螺杆轴上；所述打印机头承载驱动机构安装于纵轴滑动支撑杆顶部。

所述的3D打印机中，所述的机头X轴中心滑杆和机头Y轴中心滑杆分接电源两极，用于向设置于打印机头内的用电装置供电。

所述的3D打印机中，所述的光信号发射件包括发射端MCU芯片和红外信号发射器；所述发射端MCU芯片用于接收来自所述控制主板的电信号并依据该电信号控制红外信号发射器发出红外μs波闪信号。

所述的3D打印机中，所述的光信号接收件包括红外信号接收器和接收端MCU芯片；所述红外信号接收器用于接收红外μs波闪信号并发送至接收端MCU芯片，所述接收端MCU芯片将接收到的信号进行解析后向挤料电机发送控制信号。

3D打印机机头内挤料步进电机控制系统，包括安装于打印机机头壳体内的挤料步进电机、安装于打印机头承载驱动机构的控制主板以及将控制主板内的控制信息传输至挤料步进电机的信号传输系统；所述信号传输系统包括安装于打印机头承载驱动机构的光信号发射件、光信号反射板以及光信号接收件，所述光信号发射件与控制主板电连接，所述光信号接收件设置于打印机头内并与机头内的挤料步进电机电连接。

所述的3D打印机机头内挤料步进电机控制系统中，其特征在于，光信号发射件包括电连接的发射端MCU芯片和红外信号发射器；光信号接收件包括电连接的红外信号接收器和接收端MCU芯片。