CN112519228B - 一种3d打印机丝料测重支架 - Google Patents
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Abstract
一种3D打印机丝料测重支架，包括：副架体，其表面一侧设有检测端，并在该检测端的内壁设置有压力传感器，且副架体的外表面套装用于检测的打印机丝料；主架体，其装配到副架体一端，主架体表面预设的凹槽内装配有显示屏，主架体设有单片机：其技术要点为，传统的装置在对丝料进行测量时，不能直接在装置上显示出丝料的重量，本装置将压力传感器安装到支架上，可直接测量出丝料的重量，并及时在显示屏上显示具体数值，在一定程度上提高了测量数据的准确性；采用主副架体结合的方式，可将3D打印机丝料套装到副架体表面，利用压力传感器对其进行侧重处理，在挡件使用时，可对不同规格的3D打印机丝料进行限位处理，保证测量的准确性。
Description
技术领域
本发明属于打印机领域，具体是一种3D打印机丝料测重支架。
背景技术
打印机是计算机的输出设备之一，由约翰·沃特与戴夫·唐纳德于1976年合作发明。打印机主要用于将计算机处理结果打印在相关介质上，可分为激光式打印机、喷墨式打印机、击打式打印机等类型；
目前在对打印机丝料进行测重时，需要使用到测重支架，整个装置在使用时，需要将所需检测的丝料从架子上取下，然后进行称重，再减去中间丝盘的重量，才能得到丝料的重量，然后把丝料再安装到架子上，这个过程比较麻烦。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种3D打印机丝料测重支架。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种3D打印机丝料测重支架，包括：
副架体，其表面一侧设有检测端，并在该检测端的内壁设置有压力传感器，且副架体的外表面套装用于检测的打印机丝料；
主架体，其装配到副架体一端，所述主架体表面预设的凹槽内装配有显示屏，所述主架体设有单片机，且单片机与主架体内壁之间通过设置连接架连接，所述单片机的表面分别装配有蓄电池和AD模块：以及
挡件，其装配到主架体表面。
优选的，所述压力传感器与单片机之间通过导线连接，且压力传感器采用的是电阻应变式传感器。
优选的，所述主架体一端设有内筒，且内筒螺旋式装配到副架体的内壁，所述主架体和副架体均为圆筒状结构。
优选的，所述连接架包含底板和插装到底板内腔的活动板，且活动板与底板之间通过设置弹性件连接，所述活动板的底端可插装到单片机表面预设的架槽内。
优选的，所述架槽的截面呈齿形。
优选的，所述蓄电池的底端焊接有截面呈“T”形的卡块，且卡块可插装到主架体内壁预设的卡槽内，所述蓄电池的顶端通过设置弹性端子与单片机表面预设的接触端面连接。
优选的，所述单片机的表面设置有AD模块，且AD模块用于对压力传感器产生的电压进行采样。
优选的，所述挡件包含挡条和挡圈，且档条与挡圈之间通过转轴连接，并在转轴的两端配套设置扭转弹簧，所述挡圈螺旋设置到主架体表面预设的外螺纹上。
与现有技术相比，本发明提供了一种3D打印机丝料测重支架，具有如下有益效果：
一是传统的装置在对丝料进行测量时，不能直接在装置上显示出丝料的重量，本装置将压力传感器安装到支架上，可直接测量出丝料的重量，并及时在显示屏上显示具体数值，在一定程度上提高了测量数据的准确性；
二是采用主副架体结合的方式，可将3D打印机丝料套装到副架体表面，利用压力传感器对其进行侧重处理，在挡件使用时，可对不同规格的3D打印机丝料进行限位处理，保证测量的准确性；
三是在主架体内设计连接架和卡块，连接架的使用可对单片机的位置进行灵活调整，同时也能够确保单片机位置的稳固；
卡块在与弹性端子使用时，可对蓄电池进行灵活拆装处理，在对主架体内结构进行拆装时，可避免使用到螺丝等其它固定零件。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的整体内部结构示意图；
图3是本发明的主架体结构剖视图；
图4是本发明的单片机结构示意图；
图5是本发明的使用电路连接原理图。
附图标记：1、副架体；101、检测端；2、主架体；21、凹槽；22、内筒；3、显示屏；4、外螺纹；5、挡件；6、单片机；7、连接架；71、底板；72、活动板；8、蓄电池；9、卡块；10、弹性端子；11、架槽；12、压力传感器；13、AD模块。
具体实施方式
以下结合附图1，进一步说明本发明一种3D打印机丝料测重支架的具体实施方式。本发明一种3D打印机丝料测重支架不限于以下实施例的描述。
本实施例给出一种3D打印机丝料测重支架的具体结构，如图1-5所示，一种3D打印机丝料测重支架，包括：
副架体1，其表面一侧设有检测端101，并在该检测端101的内壁设置有压力传感器12，且副架体1的外表面套装用于检测的打印机丝料；
主架体2，其装配到副架体1一端，主架体2表面预设的凹槽21内装配有显示屏3，主架体2设有单片机6，且单片机6与主架体2内壁之间通过设置连接架7连接，单片机6的表面分别装配有蓄电池8和AD模块13；
采用主副架体结合的方式，可将3D打印机丝料套装到副架体1表面，利用压力传感器12对其进行侧重处理，在挡件5使用时，可对不同规格的3D打印机丝料进行限位处理，保证测量的准确性：以及
挡件5，其装配到主架体2表面。
传统的装置在对丝料进行测量时，不能直接在装置上显示出丝料的重量，本装置将压力传感器12安装到支架(即为副架体1)上，可直接测量出丝料的重量，并及时在显示屏3上显示具体数值，在一定程度上提高了测量数据的准确性。
如图2-5所示，压力传感器12与单片机6之间通过导线连接，且压力传感器12采用的是电阻应变式传感器；
该处的压力传感器12为3kg传感器，满量程输出电压＝激励电压*灵敏度1.0mv/v
例如：供电电压是3v乘以灵敏度1.0mv/v＝满量程3mv；
相当于有3Kg重力产生时候产生3mV的电压。
如图2所示，主架体2一端设有内筒22，且内筒22螺旋式装配到副架体1的内壁，主架体2和副架体1均为圆筒状结构。
如图3所示，连接架7包含底板71和插装到底板71内腔的活动板72，且活动板72与底板71之间通过设置弹性件连接，活动板72的底端可插装到单片机6表面预设的架槽11内。
如图4所示，架槽11的截面呈齿形。
如图3所示，蓄电池8的底端焊接有截面呈“T”形的卡块9，且卡块9可插装到主架体2内壁预设的卡槽内，蓄电池8的顶端通过设置弹性端子10与单片机6表面预设的接触端面连接。
上述在主架体2内设计连接架7和卡块9，连接架7的使用可对单片机6的位置进行灵活调整，同时也能够确保单片机6位置的稳固；
卡块9在与弹性端子10使用时，可对蓄电池8进行灵活拆装处理，在对主架体2内结构进行拆装时，可避免使用到螺丝等其它固定零件。
如图3和5所示，单片机6的表面设置有AD模块13，且AD模块13用于对压力传感器12产生的电压进行采样；
该处的AD模块13采用的是HX711型号的模块，可对产生的3mV电压进行采样；
概述：HX711模块的A通道带有128倍信号增益，可以将3mV的电压放大128倍，然后采样输出24bitAD转换的值，单片机6通过指定时序将24bit数据读出；
上述程序的具体步骤分为：
步骤1：如何计算压力传感器12的供电电压
HX711模块可以在产生VAVDD和AGND电压，即HX711模块上的E+和E-电压；该电压通过VAVDD＝VBG(R1+R2)/R2计算；VBG为模块儿基准电压1.25v，R1＝20K,R2＝8.2K，因此得出VAVDD＝4.3V。
(为了降低功耗，该电压只在采样时刻才有输出，因此用万用表读取的值可能低于4.3v，因为万用表测量的是有效值。)
步骤2：如何计算AD输出最大值
在4.3V的供电电压下3Kg的传感器最大输出电压是4.3v*1mv/V＝4.3mV，经过128倍放大后，最大电压为4.3mV*128＝550.4mV，经过AD转换后输出的24bit数字值最大为：550.4mV*224/4.3V≈2147483。
步骤3：程序中数据如何转换
程序中通过HX711_Buffer＝HX711_Read()；获取当前采样的AD值，最大2147483，存放在long型变量HX711_Buffer中，除以100，便于后续计算；Weight_Shiwu＝HX711_Buffer/100；Weight_Shiwu最大为21474。
步骤4：如何将AD值反向转换为重力值。
假设重力为AKg，(x<3Kg),测量出来的AD值为y，3Kg传感器输出，发送给AD模块儿的电压为AKg*4.3mV/3Kg＝1.43AmV，经过128倍增益后为128*1.43A＝183.46AmV，转换为24bit数字信号为183.46AmV*224/4.3V＝715801.8A，所以y＝715801.8A/100＝7158.018A，因此得出A＝y/7158.018Kg≈y/7.16g，所以得出程序中计算公式Weight_Shiwu＝(unsignedint)((float)Weight_Shiwu/7.16+0.05)；//+0.05是为了四舍五入百分位。
特别注意：因为不同的传感器斜率特性曲线不一样，因此，每一个传感器需要矫正这里的7.16这个除数。当发现测试出来的重量偏大时，增加该数值。如果测试出来的重量偏小时，减小改数值。因传感器线性斜率不同而定。每个传感器都要单独校准。(上述体积的传感器均为压力传感器12)
具体的程序为：程序：
如图1和2所示，挡件5包含挡条和挡圈，且档条与挡圈之间通过转轴连接，并在转轴的两端配套设置扭转弹簧，挡圈螺旋设置到主架体2表面预设的外螺纹4上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种3D打印机丝料测重支架，其特征在于，包括：
副架体(1)，其表面一侧设有检测端(101)，并在该检测端(101)的内壁设置有压力传感器(12)，且副架体(1)的外表面套装用于检测的打印机丝料；
主架体(2)，其装配到副架体(1)一端，所述主架体(2)表面预设的凹槽(21)内装配有显示屏(3)，所述主架体(2)设有单片机(6)，且单片机(6)与主架体(2)内壁之间通过设置连接架(7)连接，所述单片机(6)的表面分别装配有蓄电池(8)和AD模块(13)：以及
挡件(5)，其装配到主架体(2)表面；
所述压力传感器(12)与单片机(6)之间通过导线连接，且压力传感器(12)采用的是电阻应变式传感器；
所述主架体(2)一端设有内筒(22)，且内筒(22)螺旋式装配到副架体(1)的内壁，所述主架体(2)和副架体(1)均为圆筒状结构；
所述连接架(7)包含底板(71)和插装到底板(71)内腔的活动板(72)，且活动板(72)与底板(71)之间通过设置弹性件连接，所述活动板(72)的底端可插装到单片机(6)表面预设的架槽(11)内；
所述蓄电池(8)的底端焊接有截面呈“T”形的卡块(9)，且卡块(9)可插装到主架体(2)内壁预设的卡槽内，所述蓄电池(8)的顶端通过设置弹性端子(10)与单片机(6)表面预设的接触端面连接。
2.如权利要求1所述的一种3D打印机丝料测重支架，其特征在于：所述架槽(11)的截面呈齿形。
3.如权利要求1所述的一种3D打印机丝料测重支架，其特征在于：所述单片机(6)的表面设置有AD模块(13)，且AD模块(13)用于对压力传感器(12)产生的电压进行采样。
4.如权利要求1所述的一种3D打印机丝料测重支架，其特征在于：所述挡件(5)包含挡条和挡圈，且档条与挡圈之间通过转轴连接，并在转轴的两端配套设置扭转弹簧，所述挡圈螺旋设置到主架体(2)表面预设的外螺纹(4)上。
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