蒋经纬，龙俊琪，梅 文，罗嘉良，龚子怡



一种针对开源3D打印机的故障检测系统

蒋经纬1，龙俊琪1，梅 文1，罗嘉良1，龚子怡2

（1. 湖南工业大学电气与信息工程学院，湖南 株洲 412008; 2. 湖南工业大学机械工程学院，湖南 株洲 412008）

针对高校创新实验室常用的熔融沉积型（FDM）开源3D打印机容易出现的打印机断丝、耗尽和堵头等故障，本文设计一种基于光电传感器的故障检测系统。当信号检测装置检测到故障信号时，利用信号处理电路中的51单片机处理光电传感器检测到的信号并做出反应。通过系统的实验测试表明，该检测系统运行稳定，能有效检测出上述故障，从而使用户能够及时发现故障，避免时间和材料的浪费。

FDM型开源3D打印机；故障检测系统；光电传感器

0 引言

21世纪以来，3D打印技术通过电子技术和自动化控制的手段得到了迅速的发展。3D打印技术是一种快速成型技术，也被称为增材制造，其中最具代表性和广泛性的就是熔融层积技术（FDM），由美国的ScottCrump于1988年率先发明，并成立了Stratasys公司[1]。目前，绝大多数开源3D打印机采用的是FDM技术，因其组装成本低、可创新性高等特性广泛被应用于各大高校创新实验室。

目前国内对于3D打印机故障检测尚处于萌芽阶段。学术界上，国内浙江大学用声发射采集系统检测3D打印机故障情况[2]。同时各个研究机构也在加紧研发3D打印机故障检测的解决方案，目前市面上已经出现基于温度检测的3D打印机故障检测方法[3]和利用按压感应器的故障检测方法[4]。……