[实用新型]3D打印耗材监测装置以及应用其的3D打印机

权利要求书

1.一种3D打印耗材监测装置，用于监测3D打印机的耗材供给情况，其特征在于，包括：

光发射单元，设置于所述耗材一侧并朝向所述耗材，用于投影所述耗材并反射和/或穿透产生一光学信号；

光采集单元，设置于所述耗材的所述光发射单元同一侧，并处于反射和/或穿透产生所述光学信号的有效接收区域内，用于采集所述耗材反射和/或穿透产生的所述光学信号，所述光学信号包括多个特征位点；以及

微处理器，与所述光采集单元电连接，用于接收所述光采集单元采集的所述光学信号，所述微处理器还用于接收至少两个间隔的第一间隔时间的所述光学信号，所述微处理器还用于通过比对至少两个所述光学信号中的所述多个特征位点以获取所述耗材在所述第一间隔时间内的第一位移，所述微处理器还用于通过将所述第一位移与所述第一间隔时间做商计算所述耗材在所述第一间隔时间的第一进料速率。

2.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述光采集单元为CMOS图像传感器，用于采集所述光学信号，所述微处理器包括数字信号处理器模块，以用于分析并提取所述光学信号中包含的光学形貌中的标记位点。

3.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述光发射单元发出的投影于所述耗材的光线包括相干光，所述光采集单元采集的所述光学信号包括干涉条纹信号或散斑信号。

4.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述光发射单元发出的投影于所述耗材的光线包括非相干光，所述光采集单元采集的所述光学信号包括光影信号。

5.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，还包括光栅，所述光栅设置于所述光发射单元投影所述耗材的光路上，所述光栅阻挡由所述光发射单元射向所述耗材的光线的至少部分，以在所述耗材表面形成至少包括间隔的明纹和/或暗纹的光影信号的所述光学信号。

6.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述微处理器还用于将所述第一位移与所述第一间隔时间做商得到所述第一进料速率，所述微处理器还用于获取一个计算周期内的多个第一进料速率，其中，所述计算周期涵盖多个所述第一间隔时间，所述微处理器还用于计算多个所述第一进料速率的平均值为一平均进料速率，所述微处理器还用于将所述平均进料速率与一预设速率阈值进行比较及判断所述3D打印机是否发生堵头或卡料故障。

7.如权利要求6所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，所述微处理器用于记录并调取一个所述计算周期内的多个连续的第一间隔时间所对应的多个第一位移，所述微处理器还用于将所述多个第一位移累加获得一第二位移，其中，所述第二位移表示3D打印机在所述计算周期内的使用量，所述微处理器还用于将预设的耗材总量与所述使用量做差得到所述耗材的剩余量，所述微处理器还用于将所述耗材的剩余量输出至所述3D打印机。

8.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，还包括光接收单元，所述光接收单元与所述光发射单元相对设置于所述耗材的两侧，所述光接收单元用于接收所述光发射单元发出的光线并产生电信号，所述微处理器还用于在接收到所述光发射单元传递的所述电信号后确认所述3D打印机发生断料故障。

9.如权利要求1所述的3D打印耗材监测装置，其特征在于，还包括指示灯，所述微处理器控制所述指示灯处于不同的点亮状态以展示所述3D打印耗材监测装置的感测结果。

10.一种3D打印机，其特征在于，包括进料通道、喷嘴以及如权利要求1至9任意一项所述的3D打印耗材监测装置，耗材经由所述进料通道传递至所述喷嘴并由所述喷嘴喷出以进行3D打印，所述3D打印耗材监测装置与所述进料通道相邻设置，所述3D打印耗材监测装置相较于所述喷嘴设置于所述进料通道的上游。