预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共15页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110370648A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910592645.1(22)申请日2019.07.03(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人王莉胡航锋卢秉恒郝德军(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人高博(51)Int.Cl.B29C64/393(2017.01)B29C64/386(2017.01)B33Y50/00(2015.01)B33Y50/02(2015.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统及方法(57)摘要本发明公开了一种多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统及方法,包括喷头驱动电路、多通道选通电路、压电信号采集电路及监测单元,喷头驱动电路用于提供驱动信号使压电喷头喷射;多通道选通电路用于提供多通道轮流选通信号实现压电喷头多喷孔轮流监测;压电信号采集电路利用自感应检测方式采集压电喷头流道腔体内的残余振动信号;监测单元包括驱动电压监测、液体粘度监测、供墨压力监测和液滴喷射速度计算模块,用于监测压电喷头工作状态。本发明能有效识别故障类型及产生原因,提高监测准确性,便于用户采用有效措施;同时无需外部传感器,通过轮流监测的方式降低了硬件成本;可在喷头工作过程中进行监测,提高监测灵活性。CN110370648ACN110370648A权利要求书1/2页1.一种多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统,其特征在于,包括喷头驱动电路、多通道选通电路、压电信号采集电路及监测单元,喷头驱动电路用于提供驱动信号使压电喷头喷射;多通道选通电路用于提供多通道轮流选通信号实现压电喷头多喷孔轮流监测;压电信号采集电路利用自感应检测方式采集压电喷头流道腔体内的残余振动信号;监测单元包括驱动电压监测、液体粘度监测、供墨压力监测和液滴喷射速度计算模块,用于监测压电喷头工作状态。2.根据权利要求1所述的多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统,其特征在于,压电信号采集电路包括喷头电路和等效电路,等效电路包括分压电阻R2和喷头的等效电容Ce,喷头电路包括分压电阻R1和喷头的静态电容Cp,且Cp=Ce,R1=R2,输入的驱动电压Vin分两路,一路经电阻R2和电容Ce接地,另一路经电阻R1和电容Cp接地,等效电路中电容端电压V2和喷头电路中电容端电压V1经压电信号采集电路处理后的输出信号Vout与数据采集系统连接,用于输出最终结果。3.根据权利要求1或2所述的多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统,其特征在于,多通道选通电路包括等效电路、驱动信号发生器、多通道选通开关和多喷孔喷头,压电信号采集电路分两路,一路与多通道选通开关连接,用于提取喷头电路中喷头电容端电压,另一路与等效电路中等效电容Cne的远地端连接,用于提取等效电路中等效电容端电压;多通道选通开关接收选通信号,并与多喷孔喷头连接。4.根据权利要求3所述的多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统,其特征在于,等效电路包括分压电阻Rr和等效电容Cne,第n个喷孔的自感应电压信号Vn与等效电路的等效电压信号Vr经过压电信号采集电路进行处理,处理后的输出信号Vnout与数据采集系统连接,用于输出最终结果;驱动信号发生器提供的输入电压Vnin分两路,一路经被测量喷孔电路的分压电阻Rn及喷孔电路后接地,用于使喷头喷射产生自感应信号Vn,另一路经等效电路的分压电阻Rr与等效电容Cne后接地,用于输出等效电压信号Vr,且Rr=Rn。5.一种多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测方法,其特征在于,利用权利要求1至4中任一项所述的多通道压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统,采用自感应检测方式将压电喷头流道腔体内的残余振动信号转化为电压信号进行采集分析后得到故障发生时对应的特征参数,建立喷射故障与特征参数以及液滴速度与特征参数之间的算法模型,当驱动电压监测、液体粘度监测、供墨压力监测和液滴喷射速度计算模块中各个因素对应的特征参数超过阈值则表明发生故障。6.根据权利要求5所述的多通道式压电式3D打印喷头故障识别及状态监测系统,其特征在于,驱动电压监测由自感应信号中的尖角幅值作为特征参数进行判断,尖角幅值为采集到的自感应信号的第一个尖角幅值,通过喷头驱动电路对某一选定喷孔进行喷射,采用压电信号采集电路和数据采集系统对压电喷头流道腔体内的压力波信号进行提取采集,当喷头驱动电压过小导致液滴喷射速度低于正常值或驱动电压过大使得主液滴周围产生卫星液滴时,驱动电压对应的指示灯亮起,表明是由电压导致的液滴喷射故障。7.根据权利要求5所述的多通道式压电式3