[發明專利]一種應用于3D打印設備的模塊化局域網監控系統

在審

• 申請號: 201410263439.3
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104076771A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 王廣興;楊永強;王迪;白玉超;鐘文超;曾裕華;吳培紅;許垂中
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04L29/08;H04N7/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及通信系統技術領域，特別涉及一種應用于3D打印設備的模塊化局域網監控系統。

背景技術

3D打印是指基于離散-堆積原理，由零件三維數據驅動直接制造零件的制造方式。它具有能簡化加工工序、加工周期與結構復雜程度無關、成品免組裝、結構復雜性無限制等優點，是未來制造技術的一個重要發展方向。同時滿足了個性化、定制化且數量少的產品的制造需求。可以預見，該技術將進一步向個人家庭、大型組織和技術研究等應用領域普及。

3D打印設備的工作方式如下：上位機使用切片軟件將STL模型轉換為機器碼，然后上位機控制軟件用一定的規則將這些機器碼逐條發送給3D打印設備，當3D打印設備逐條將所有機器碼執行完畢后制造過程結束。

但在某些場景中，使用3D打印設備仍然有諸多不便，這妨礙了3D打印技術的普及進程。

對于個人家庭用戶，由于價格、所需精度和使用難度等局限，它們選擇的3D打印設備往往是桌面級熔融擠出成型設備(即FDM3D打印機)。但這種設備制造速度慢、有噪音而且有異味(在使用ABS材料時)。所以設備不適宜擺放在用戶的工作學習的書桌上，而更適于擺放在房屋的一個通風角落，通過遠程通訊的方法來實現用戶對設備的監控。而且桌面級熔融擠出成型設備的工作效果受環境(如溫度、濕度、風速)影響很大，個人家庭用戶往往無法根據環境數據來對應地調整制造參數設置，設備的性能無法進一步地發揮。

而對于大型組織用戶而言，作為企業或政府擁有的3D打印設備數量將會很多。所以需要對這些設備進行集中的管理。

所以局域網監控和制造參數設置建議是3D打印技術走向真正普及當前所需要的功能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種應用于3D打印設備的模塊化局域網監控系統。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：

一種應用于3D打印設備的模塊化局域網監控系統，包括順序相連的局域網監控器、數據中轉網絡、上位機，所述局域網監控器與3D打印設備相連。

所述的局域網監控器包括順序相連的環境數據采集模塊、數據處理板和串口通信模塊，其中數據處理板通過串口與3D打印設備相連，串口通信模塊與數據中轉網絡相連。

所述的環境數據采集模塊包括攝像頭、溫濕度傳感器和風速傳感器。

所述的數據處理板的架構為AVR、ARM、X86中的一種。

所述的數據中轉網絡包括順序相連的路由器、調制解調器、互局域網。

所述的上位機為電腦、手機、單片機中的一種。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、它的監控管理功能是基于局域網的監控管理功能，作用范圍為局域網覆蓋范圍。上位機是Client狀態主動尋址。監控管理器是Server狀態被動連接。

制造參數設置建議是在監控管理器上進行分析的，因此用戶不需要在本機進行運算；參數設置建議的歷史保存在監控管理器上。

局域網范圍內(房屋尺度、大樓尺度)間接觀察。

2、對3D打印設備能做到完全的局域網監控管理，不僅能對多個3D打印設備(可以是地域上分散的)進行集中的組織管理，并對不同用戶進行權限分配，而且能實時記錄存儲3D打印過程中產生的有關數據，并在需要時進行數據提取分析。

3、在設備涉及激光等危險源時，可幫助用戶進行間接觀察，保障用戶的安全，能智能分析環境數據并給出制造參數設置建議。

4、模塊化設計：系統即插即用，上位機上不需添加硬件，系統可以選擇性地使用或更換或卸載各部分、系統具有擴展性。

5、本系統不需經過任何改動即可應用于數控機床、激光焊接設備、無人全站儀等任何串口設備。本系統強調應用于3D打印設備是因為3D打印設備具有加工時間長、對環境要求高、個性化及定制化制造、數量多、地域上分散等特點，特別適合使用該系統。但這并不代表本發明不可用于其它現有的或未來的串口設備。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種應用于3D打印設備的模塊化局域網監控管理系統的結構示意圖；

圖2為圖1所述系統的局域網監控器的結構示意圖；

圖3為圖1所述系統的數據中轉網絡的結構示意圖；

圖4為圖1所述系統的上位機功能軟件界面示意圖；

圖5為圖1所述系統的環境數據信息流示意圖；

圖6為圖1所述系統的3D打印設備狀態信息流示意圖；

圖7為圖1所述系統的機器碼信息流示意圖。

具體實施方式