三维打印机及其选材设备论文和设计-葛宸彤

全文摘要

本实用新型提供了一种三维打印机及其选材设备，选材设备包括存储装置，配置为存储有库存中所有耗材的库存信息；输入装置，配置为接收当前打印任务的耗材属性信息及耗材需求量信息；选材装置，分别与存储装置及输入装置通信连接，配置为从库存中满足耗材属性信息及耗材需求量信息的所有耗材中选择库存时间最长或重量最小的料卷用于当前打印任务；输出装置，与选材装置通信连接，配置为输出选材装置选择出的料卷的信息；以及，用于放置料卷的料架及设置于料架位置上的重量传感器，重量传感器与选材装置通信连接，重量传感器配置为采集料架上的料卷的重量信息，输出装置还配置为输出重量信息。本实用新型提高了耗材的利用率及三维打印效率。

主设计要求

1.一种用于三维打印机的选材设备，其特征在于，包括：存储装置，配置为存储有库存中所有耗材的库存信息；输入装置，与所述存储装置通信连接，所述输入装置配置为接收当前打印任务的耗材属性信息及耗材需求量信息；选材装置，分别与所述存储装置及所述输入装置通信连接，所述选材装置配置为从库存中满足所述耗材属性信息及所述耗材需求量信息的所有耗材中选择库存时间最长或重量最小的料卷用于所述当前打印任务；输出装置，与所述选材装置通信连接，所述输出装置配置为输出所述选材装置选择出的所述料卷的信息；以及，用于放置所述料卷的料架及设置于所述料架位置上的重量传感器，所述重量传感器与所述选材装置通信连接，所述重量传感器配置为采集所述料架上的料卷的重量信息，所述输出装置还配置为输出所述重量信息。

设计方案

1.一种用于三维打印机的选材设备，其特征在于，包括：

存储装置，配置为存储有库存中所有耗材的库存信息；

输入装置，与所述存储装置通信连接，所述输入装置配置为接收当前打印任务的耗材属性信息及耗材需求量信息；

选材装置，分别与所述存储装置及所述输入装置通信连接，所述选材装置配置为从库存中满足所述耗材属性信息及所述耗材需求量信息的所有耗材中选择库存时间最长或重量最小的料卷用于所述当前打印任务；

输出装置，与所述选材装置通信连接，所述输出装置配置为输出所述选材装置选择出的所述料卷的信息；以及，

用于放置所述料卷的料架及设置于所述料架位置上的重量传感器，所述重量传感器与所述选材装置通信连接，所述重量传感器配置为采集所述料架上的料卷的重量信息，所述输出装置还配置为输出所述重量信息。

2.如权利要求1所述的选材设备，其特征在于，所述选材设备还包括通信装置；

所述通信装置分别与所述选材装置及所述存储装置通信连接，所述通信装置用于与智能终端设备通信连接；

所述通信装置配置为将从所述存储装置或所述选材装置接收到的信息发送至所述智能终端设备；

所述通信装置还配置为将从所述智能终端设备接收到的信息发送至所述选材装置。

3.如权利要求2所述的选材设备，其特征在于，所述通信装置包括有线通信模块和\/或无线通信模块；

所述有线通信模块包括USB Type-A接口、USB Type-B接口、USB Type-C接口或RS232接口中的任意一种或多种；

所述无线通信模块包括2G模块、3G模块、4G模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块中的任意一种或多种。

4.如权利要求2所述的选材设备，其特征在于，所述智能终端设备包括智能手机、平板电脑、穿戴式设备或电脑中的任意一种或多种。

5.如权利要求1所述的选材设备，其特征在于，所述选材设备还包括两个平行设置的支架；

所述料架设置于两个所述支架的顶部之间，所述输入装置设置于所述支架的侧面上。

6.如权利要求1所述的选材设备，其特征在于，所述输入装置包括键盘、触摸式显示屏或语音输入模块中的任意一种或多种。

7.如权利要求1所述的选材设备，其特征在于，所述选材设备还包括比较装置；

所述比较装置分别与所述选材装置、所述重量传感器及所述输出装置通信连接；

所述比较装置配置为当所述重量信息中的重量小于所述耗材需求量信息中的重量时，生成重量不符报警信号并发送至所述输出装置，所述输出装置配置为输出接收到的所述重量不符报警信号；

所述比较装置还配置为当所述耗材属性信息与库存不符时，生成耗材不符报警信号并发送至所述输出装置，所述输出装置配置为输出接收到的所述耗材不符报警信号。

8.如权利要求7所述的选材设备，其特征在于，所述选材设备还包括报警装置；

所述报警装置与所述输出装置通信连接；

所述报警装置配置为响应于所述输出装置输出的所述重量不符报警信号或所述耗材不符报警信号，进行报警提示；

所述报警提示包括声音和\/或光提示。

9.如权利要求8所述的选材设备，其特征在于，所述选材设备还包括显示装置；

所述显示装置与所述输出装置通信连接；

所述显示装置配置为显示从所述输出装置接收到的信息；

所述显示装置还配置为显示从所述输出装置接收到的所述重量不符报警信号或所述耗材不符报警信号；

所述显示装置包括LCD显示屏和\/或LED显示屏。

10.一种三维打印机，其特征在于，所述三维打印机包括如权利要求1～9中任意一项所述的选材设备。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及塑料成型加工领域，尤其涉及一种三维打印机(3D Printer)及其选材设备。

背景技术

在塑料成型加工领域中，三维打印技术的诞生无需任何机械加工或任何模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件和模型，从而大大缩短了产品的研制周期，提高了工作效率和降低投入成本。甚至在一台办公室桌面上放置三维打印机，就能打印出各种小型物品。因此，己经逐步成为一种新型的塑料成型加工设备，在产品开发和模型加工中发挥越来越重要的作用。

对于采用丝状耗材的三维打印机，如果在执行打印任务过程中打印耗材的供应不足，就会造成打印任务暂停甚至于失败的现象。为了避免某卷耗材在尚未完成打印任务时就已耗尽(特别是在打印较大较复杂作品时)，往往出于保险考虑，选择新的一卷耗材。

但是，其结果就是同种类型、不同重量的耗材库存会越来越多。丝状耗材一般采用卷绕的方式置于料架上供打印机使用，丝状耗材对材料的尺寸要求较高，因此，一般情况下用户无法自行对丝状耗材进行拼接。如果在执行一个打印任务时，不能对库存中的耗材进行优选使用，将会造成大量的料卷零头损耗。如果使用的耗材不足，在执行打印任务的过程中由于打印耗材用完，会造成打印任务暂停甚至于失败的现象，进而会造成打印出的产品报废。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法选择合适的耗材，导致库存中大量的料卷零头损耗，而且还会导致打印失败的缺陷，提供一种三维打印机及其选材设备。

本实用新型是通过下述技术方案来解决所述技术问题：

一种用于三维打印机的选材设备，其包括：

存储装置，配置为存储有库存中所有耗材的库存信息；

输入装置，与所述存储装置通信连接，所述输入装置配置为接收当前打印任务的耗材属性信息及耗材需求量信息；

输出装置，与所述选材装置通信连接，所述输出装置配置为输出所述选材装置选择出的所述料卷的信息；以及，

可选地，所述选材设备还包括通信装置；

所述通信装置分别与所述选材装置及所述存储装置通信连接，所述通信装置用于与智能终端设备通信连接；

所述通信装置配置为将从所述存储装置或所述选材装置接收到的信息发送至所述智能终端设备；

所述通信装置还配置为将从所述智能终端设备接收到的信息发送至所述选材装置。

可选地，所述通信装置包括有线通信模块和\/或无线通信模块；

所述有线通信模块包括USB Type-A接口(USB(通用串行总线)接口的一种)、USBType-B接口(USB接口的一种)、USB Type-C接口(USB接口的一种)或RS232接口(串行通信接口的一种)中的任意一种或多种；

所述无线通信模块包括2G(第二代移动通信)模块、3G(第三代移动通信)模块、4G(第四代移动通信)模块、蓝牙模块或Wi-Fi(无线保真)模块中的任意一种或多种。

可选地，所述智能终端设备包括智能手机、平板电脑、穿戴式设备或电脑中的任意一种或多种。

可选地，所述选材设备还包括两个平行设置的支架；

所述料架设置于两个所述支架的顶部之间，所述输入装置设置于所述支架的侧面上。

可选地，所述输入装置包括键盘、触摸式显示屏或语音输入模块中的任意一种或多种。

可选地，所述选材设备还包括比较装置；

所述比较装置分别与所述选材装置、所述重量传感器及所述输出装置通信连接；

可选地，所述选材设备还包括报警装置；

所述报警装置与所述输出装置通信连接；

所述报警装置配置为响应于所述输出装置输出的所述重量不符报警信号或所述耗材不符报警信号，进行报警提示；

所述报警提示包括声音和\/或光提示。

可选地，所述选材设备还包括显示装置；

所述显示装置与所述输出装置通信连接；

所述显示装置配置为显示从所述输出装置接收到的信息；

所述显示装置还配置为显示从所述输出装置接收到的所述重量不符报警信号或所述耗材不符报警信号；

所述显示装置包括LCD显示屏(液晶显示屏)和\/或LED(发光二极管)显示屏。

一种三维打印机，所述三维打印机包括如上述的选材设备。

在符合本领域常识的基础上，所述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实施例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型对库存中的耗材进行智能化管理和优选使用，有效地利用了料卷零头，从而减少了料卷零头，进而提高了三维打印耗材的利用率，降低了耗材损耗。

本实用新型可根据当前打印任务，从库存中选择最合适的耗材，合理安排库存中耗材的使用，并且对使用的打印耗材不足以完成打印任务时及时报警，有效地避免了因打印耗材供应不足而造成打印任务暂停甚至于失败的现象，从而提高了三维打印效率。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的所述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1为本实用新型较佳实施例的用于三维打印机的选材设备的模块结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的用于三维打印机的选材设备的立体结构示意图。

附图标记说明：

输入装置 1；

存储装置 2；

重量传感器 3；

选材装置 4；

通信装置 5；

比较装置 6；

输出装置 7；

显示装置 8；

报警装置 9；

智能终端设备 10；

支架 11；

料架 12。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本实用新型并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本实用新型并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本实用新型的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本实用新型的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本实用新型。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和\/或方向。

如图1及图2所示，本实施例提供一种用于三维打印机的选材设备，所述选材设备包括平行设置的两个支架11及横向设置于两个支架11的顶部之间的料架12，所述选材设备还包括输入装置1、存储装置2、重量传感器3、选材装置4、通信装置5、比较装置6、输出装置7、显示装置8及报警装置9。

选材装置4分别与输入装置1、存储装置2、重量传感器3、通信装置5、比较装置6及输出装置7通信连接，输入装置1还与存储装置2通信连接，存储装置2还与通信装置5通信连接，比较装置6还分别与重量传感器3及输出装置7通信连接，输出装置7还分别与显示装置8及报警装置9通信连接。

具体地，存储装置2配置为存储有库存中所有耗材的库存信息。

在本实施例中，所述库存信息包括耗材的编号、品种、颜色、数量、入库日期及历史打印记录等信息，但并不具体限定库存信息的类型，可根据实际情况进行相应的选择。

输入装置1设置于一个或两个支架11的侧面上，输入装置1配置为接收当前打印任务的耗材属性信息及耗材需求量信息，并且将所述耗材属性信息及所述耗材需求量信息发送至选材装置4。

在本实施例中，输入装置1包括键盘、触摸式显示屏或语音输入模块中的任意一种或多种，但并不具体限定输入装置1的类型，可根据实际情况进行相应的选择。

选材装置4配置为从库存中满足所述耗材属性信息及所述耗材需求量信息的所有耗材中选择库存时间最长或重量最小的料卷用于所述当前打印任务，并且将选择出的所述料卷的信息分别发送至通信装置5及输出装置7。

在本实施例中，选材装置4可通过信号比较器及筛选器等现有硬件设备来实现相应的功能。

通信装置5配置为将从存储装置2或选材装置4接收到的信息发送至智能终端设备10。

通信装置5还配置为将从智能终端设备10接收到的信息发送至选材装置4。

在本实施例中，所述通信装置包括有线通信模块及无线通信模块，当然也可仅包括所述有线通信模块或所述无线通信模块。

所述有线通信模块包括USB Type-A接口、USB Type-B接口、USB Type-C接口或RS232接口中的任意一种或多种，但并不具体限定所述有线通信模块的类型，可根据实际情况进行相应的选择。

所述无线通信模块包括2G模块、3G模块、4G模块、蓝牙模块或Wi-Fi模块中的任意一种或多种，但并不具体限定所述无线通信模块的类型，可根据实际情况进行相应的选择。

在本实施例中，智能终端设备10包括智能手机、平板电脑、穿戴式设备、笔记本电脑或台式电脑中的任意一种或多种，但并不具体限定智能终端设备10的类型，可根据实际情况进行相应的选择。

输出装置7配置为输出选材装置4选择出的所述料卷的信息至显示装置8。

显示装置8配置为显示从输出装置7接收到的信息。

在本实施例中，显示装置8包括LCD显示屏和\/或LED显示屏，但并不具体限定显示装置8的类型，也可设置为触摸式显示屏，可根据实际情况进行相应的选择。

料架12用于放置选材装置4选择出的所述料卷。

重量传感器3设置于料架12的位置处，重量传感器3配置为采集所述料架上的料卷的重量信息并发送至比较装置6及输出装置7，输出装置7还配置为输出所述重量信息至显示装置8。

比较装置6配置为当所述重量信息中的重量小于所述耗材需求量信息中的重量时，生成重量不符报警信号并发送至输出装置7，输出装置7还配置为输出接收到的所述重量不符报警信号至报警装置9。

比较装置6还配置为当所述耗材属性信息与库存不符时，生成耗材不符报警信号并发送至输出装置7，输出装置7还配置为输出接收到的所述耗材不符报警信号至报警装置9。

在本实施例中，比较装置6可通过信号比较器及筛选器等现有硬件设备来实现相应的功能。

报警装置9配置为响应于输出装置7输出的所述重量不符报警信号或所述耗材不符报警信号，进行报警提示。

所述报警提示包括声音(发出预设报警声等)和\/或光(闪烁提示灯等)提示，但并不具体限定报警提示的方式，可根据实际情况进行相应的选择。

显示装置8还配置为显示从输出装置7接收到的所述重量不符报警信号或所述耗材不符报警信号(显示报警提示)。

下面具体说明所述选材设备的使用方式。

用户可通过输入装置1对存储装置2中的耗材的库存信息进行调整，即向存储装置2输入库存耗材变化相关信息。

用户还可通过通信装置5对存储装置2中的耗材的库存信息进行调整，即可通过智能终端设备10向存储装置2输入相应指令或数据。

用户可通过输入装置1或通信装置5输入当前打印任务的耗材属性信息及耗材需求量信息，所述耗材属性信息包括耗材的品种、颜色等信息，但并不具体限定耗材属性信息的类型，可根据实际情况进行相应的选择。

若用户仅提出品种要求时，选材装置4从库存中满足耗材品种要求及需求量的所有耗材中选择出重量最小的料卷，或选择出库存时间最长(入库时间最早)的料卷，或选择出历史打印任务中耗材使用状况加权计分最高的料卷，并且将该料卷用于当前打印任务。

若用户仅提出颜色要求时，选材装置4从库存中满足耗材颜色要求及需求量的所有耗材中选择出重量最小的料卷，或选择出库存时间最长的料卷，或选择出历史打印任务中耗材使用状况加权计分最高的料卷，并且将该料卷用于当前打印任务。

若用户既提出品种要求又提出颜色要求时，选材装置4从库存中满足耗材品种和颜色要求及需求量的所有耗材中选择出重量最小的料卷，或选择出库存时间最长的料卷，或选择出历史打印任务中耗材使用状况加权计分最高的料卷，并且将该料卷用于当前打印任务。

显示装置8或智能终端设备10上还可显示每种耗材的最终利用率、单位时间内每种颜色耗材的使用率、每个产品的耗材成本、每种颜色耗材的最低库存量以及购买链接等多种信息，以供用户参考。

本实施例还提供一种三维打印机，所述三维打印机包括如上述的选材设备。

本实施例提供的用于三维打印机的选材设备可对库存中的耗材进行智能化管理和优选使用，有效地利用了料卷零头，从而减少了料卷零头，进而提高了三维打印耗材的利用率，降低了耗材损耗。

本实施例提供的用于三维打印机的选材设备可根据当前打印任务，从库存中选择最合适的耗材，合理安排库存中耗材的使用，并且对使用的打印耗材不足以完成打印任务时及时报警，有效地避免了因打印耗材供应不足而造成打印任务暂停甚至于失败的现象，从而提高了三维打印效率。

尽管为使解释简单化将所述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和\/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

设计图

三维打印机及其选材设备论文和设计

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主设计要求

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设计说明书

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