三维打印机喷头自动清洗控制系统

三维打印机喷头自动清洗控制系统

摘要：在三维打印过程中，保持喷头清洁是保障精确喷墨的关键。本文提出了

微滴喷射喷头的自动清洗控制系统，主要针对微滴喷射喷头堵塞时温度进行分析，从而控制喷头自动清洗。

关键词：温度检测；位置检测；清洗控制；单片机编程

Abstract：In the process of 3d printing，keeping the nozzle clean is the key to ensure accurate inkjet.An automatic cleaning control system for droplet nozzle is proposed in this paper.This paper mainly analyzes the temperature of the droplet jet nozzle when it is blocked，so as to control the moving of the ink truck to the cleaning tank for cleaning.

Key words：temperature measurement，position detection，control of cleaner，MUC programming

1 温度检测

本系统采用温度检测的方法判断微滴喷射喷头是否堵塞。温度检测电路如图1所示。该

电路采用了NTC温度传感器检测温度，通过采集到的电压输入到单片机模拟接口，对数据进

行处理和分析以后，输出信号至上位机端。

图3 清洗装置示意图图4单片机流程图

Fig.3 Diagram of cleaning device Fig.4 MCU flow chart

4 单片机控制

本系统中需要用到单片机进行信号的分析和处理，采用的单片机为16位超低耗

MSP430F5438A。

4.1 温度检测AD转换

温度检测电路输出端信号电压变化范围为0~5V，对该信号进行分压后，使输入到单片机

的信号为0~3V。根据单片机测得的数字值进行数模转换，计算得到模拟电压。

4.2 电磁阀控制

当单片机接收到光电传感器的一个低电平以后就控制墨水的电磁阀断电关闭，清洗液的

电磁阀打开，对喷头进行清洗。

单片机编程流程图如图4所示。

5 结语

本文提出了自动清洗微滴喷射喷头的方式，给出了实现自动清洗控制的具体方法，解决

了人工清洗喷头效率低，工序复杂的问题。实验表明：自动清洗可以及时发现喷头堵塞情况，并采取清洗措施，提高三维打印机的打印精确度和效率。

参考文献：

[1]杨继全，戴宁，侯丽雅.三维打印设计与制造[M].北京：科学出版社，2013：1-5.

[2]刘君华.智能传感器[M].西安：西安电子科技大学出版社，2000：264-289.

[3]梁宪涛.3D打印喷头的温度分析及控制策略研究[J].信息技术，2015：195.

[4]程爽.粉末粘接三维打印机喷头驱动控制系统设计[D].广州：机电工程技术，2013.

[5]Objet to Provide comprehensive 3-D printing Experience at EuroMold[N]. PR Newswre.Nov，24，2008.

[6]3D Systems and DTM corporation Announce Plans to Merge；Acquisition Will Secure 3D Systems’Leadership in the Solid Imaging Industry[N].PR Newswire，Apr，14，2006.

[7]王运赣，张祥林.微滴喷射自由成形[M].湖北武汉：华中科技大学出版社，2009.

作者简介：

石璐杉，女，1996年5月24日，浙江绍兴人，本科，在读学生，南京师范大学电气与自动化工程学院，研究方向：电力系统。

张盛凤，女，1997年3月14日，贵州普安人，本科，在读学生，南京师范大学电气与自动化工程学院，研究方向：电气技术。

杨艺涵，女，1996年9月28日，河南偃师人，本科，在读学生，南京师范大学电气与自动化工程学院，研究方向：电气技术。

傅兴吉，男，1996年4月27日，云南曲靖人，本科，在读学生，南京师范大学电气与自动化工程学院，研究方向：电气技术。

李云瑾，男，1997年8月30日，陕西岐山人，本科，在读学生，南京师范大学电气与自动化工程学院，研究方向：电气技术。

郭爱琴，女，1966年11月21日，河北藁城人，本科，高级实验师，南京师范大学电气与自动化工程学院，研究方向：电子技术应用。