打印机维修（精选7篇）
打印机维修 篇1
随着医院信息化的发展, 信息设备硬件的不断增加, 硬件的故障率也频繁发生, 下面就以医院拥有较多打印机故障的维修和维护经验与技巧介绍给大家, 共同学习和探讨。
1针式打印机
我院拥有最多的是松下KS-P1131型针式打印机, 此机性能比较稳定, 故障率较低, 是医院票据打印的主力。此机有机内自检字库, 用左手按住运行/页, 右手打开电源开关, 待电源/缺纸指示灯亮, 松开左手, 即可自动打印测试页。
(1) 打印机不走纸, 多数故障是齿轮损坏 (掉齿) , 齿轮编号为:PJDG50300ZA和PJDG50301, 更换新品即可解决。
(2) 字车不走, 无法打印, 用手握住打印头左右拉动打印头, 无法移动, 多数故障为字车齿轮赃污, 被纸屑灰尘等脏物卡住。分别将左右字车齿轮卸下进行清理, 装好后在打印头轴杆上滴几滴润滑油, 来回拉动无阻力, 故障即可修复。
2激光打印机
拥有最多的是佳能LBP 3200和LBP 2900两种型号, 由于拥有量比较大, 我们为了节约成本, 每当硒鼓碳粉用完后, 进行更换碳粉, 碳粉的品牌为天威牌代用粉, 在这里不再多述。
(1) 打印机打不出字体, 打印时为一张白纸。将硒鼓从打印机取出, 用万用表欧姆档测量电极片与磁辊轴之间阻值为无穷大, 证明磁辊无法充电, 卸下硒鼓, 发现磁辊一侧的弹簧断, 更换后故障排除。
(2) 打印文件模糊, 看不清字体。多数为碳粉潮湿, 多发生在潮湿的环境之下, 将硒鼓放在暖气上一个小时左右即可恢复正常打印。
(3) 打印时在文件中出现纵向一长条无字的条块, 用手擦拭此处手上可沾有碳粉, 证明为定影部分故障。将打印机后部的定影轮卸下可以看到定影膜有破损, 用新的定影膜更换, 注意将随定影膜附带的硅质均匀涂在加热瓷片上, 按相反顺序组装好即可。
(4) 打印时卡纸, 每当打印时刚刚进纸, 既被卡住, 无法继续走纸。经仔细检查发现走纸黑塑料导片掉三个齿, 致使走纸卡纸, 更换导片故障排除。
3喷墨打印机
佳能IP1980喷墨打印机。由于用于电子病历和护理文件的书写打印, 打印机安装了外置的四色供墨系统, 因此故障率大为上升, 下面作一介绍。
(1) 某一单一颜色不出, 经多次机内软件程序清洗, 故障依旧。此原因是某一墨盒的墨水已干, 致使打印头无法喷墨。找一十毫升一次性注射器, 抽出同颜色的墨水, 加入墨盒中, 直至墨盒墨水溢出, 用脱脂棉揩干, 将墨盒装入打印机, 启动打印机清洗程序, 然后打印测试页, 故障排除, 打印正常。
(2) 打印时卡纸。此机设计是打印纸装在上面, 致使打印走纸系统部分暴露在外, 容易掉进细小的物品, 比如圆珠笔、曲别针等等。这时就应该将打印机上盖卸下, 取出卡纸物品, 打印机就会恢复正常。
(3) 当打印机打到一万多张时, 出现“墨水收集器已满请联系供应商”提示时, 打印机这时便需要即时清零, 需在相关的网站上下载清零软件, 按软件上的说明方法操作便可清零成功, 打印机即可正常打印。
综上所述, 打印机是医院不可或缺的信息终端设备, 我们为了满足临床需求的同时, 尽量节约成本避免浪费, 满足医院信息化高效的发展。为医院的信息化发展提供更快捷、优质的服务。
打印机维修 篇2
设备由3块电路板构成:电源板、主板和按键面板[3]。
1 故障判断的基本方法
首先观察电源指示灯,如果不亮就是电源部分的故障。然后观察面板报警灯,如果灯亮,则检查打印纸是否放好,以及检查纸传感器是否有问题;如果灯未亮,测试页不能打印,就应该是主板的问题。打测试页时,一定要先关机,同时按COPY和PRINT,按电源开关能听到“啲啲”声。再按PRINT键就能打测试页。
2 故障现象及分析维修
2.1 故障1
开机后,电源指示灯不亮。分析与维修:这是由于电源故障而引起的。打开机壳,在主板CN51接插件处测量电源板输出电压。正常情况下输出电压1~4脚均为20.5V;10脚为15V;12脚为5V。如果电压不正常,在排除负载异常的情况下,可以判断为电源板的故障。电源板主要分为3个部分:有源功率因子调整(PFC)电路、开关电路和低压输出电路。PFC电路的主要功能是调整电源的功率因子,提高工作效率、降低干扰,使交流220V电源通过变换,得到400V直流电压;开关电路为常见的DC-DC变换电路,然后再通过低压输出,给主板供电。可以通过检查各部分电路的输出是否正常,来判断故障部位。电源板的常见的故障有:PFC电路取样电路故障导致高压电容击穿及功率管击穿等。
2.2 故障2
电源指示灯亮,按打印键听见齿轮转动,但不出纸或不能打开纸仓。分析与维修:打开机壳,拆下右侧有3颗螺丝的小板,发现圆形齿轮上的金属滑片已经脱落。该机是通过3个金属滑片的接通、断开来确定齿轮的位置,并反馈给主板控制部分的。由于滑片脱落,主板不能感知齿轮的位置,这种情况需要更换新的齿轮。注意检查机器内部,找到脱落的金属滑片,以免使用时造成其他部分电路短路。
2.3 故障3
电源指示灯亮,按打印键后无反应或者图像模糊不清、过暗及对比度过强。分析与维修:打开机壳,测量电源板各组电压输出是否正常,此情况一般为主板故障。主板为SMT技术的多层电路板,由高密集零件及贴片电阻和贴片IC组成,没有电路原理图一般很难修复,建议更换主板。
2.4 故障4
电源指示灯亮,按打印键打出白纸或打印出的图像上有从上到下贯穿整张纸的垂直白线或白道。分析与维修:一般是热敏打印头被损伤。打印头的加热元件被损伤后不再发热,与之接触的纸无热敏反应,会打印出垂直白道或白纸。更换新的热敏头后故障排除。
随着打印机的使用时间增长,打印图像时,有时会出现小白点或小白线,这是由于打印头进了灰尘所引起的。用随机附带的热敏头清洗纸进行清洁维护,或者断电后用蒸馏水轻轻擦拭,即可解决。
参考文献
[1]赵继文.打印机原理分析与维修技巧[M].北京:电子工业出版社,1995.
[2]李文杰.SONY-UP860图像记录仪维修2例[J].医疗设备信息,2001,16(4):48-49.
[3]梁卫国.SONY黑白B超图像打印机常见视频故障维修[J].中国医疗器械杂志,2005,31(5):385-386.
喷墨打印机维修技巧 篇3
解决方法:
(1)在系统桌面上单击“开始”→“设置”→“打印机”，利用打印机的驱动程序提供的清洗打印头命令清洗打印头即可，
喷墨打印机维修技巧
，
注意，您可以多清洗几次，因为打印机闲置时间越长，打印头阻塞得越厉害。
(2)如果清洗没有效果，您最好把打印机墨盒拆下来，用柔软的吸水性较强的纸巾擦拭打印头及其临近部位。
(3)在“开始”→“设置”→“打印机”中删除打印机的驱动程序，然后重新安装该驱动程序。
打印机维修 篇4
近二年来该机运行一直比较稳定,未出现大的故障。最近一段时间连续不断地出现卡片现象,时好时坏,胶片浪费严重,而且在一定程度上影响了正常的工作。厂家工程师来院调整维修后略显好转,但未找到卡片的根本原因,故障还时有发生。后经仔细反复查找终于搞清故障原因,经维修一切恢复正常。
笔者认为该故障具有代表性和典型性,甚至是该设备设计过程中的不足之处,应加以改进。
故障案例
故障现象打印机接受打印任务后,打印开始可听到机内自动取片以及胶片沿下行传导途径进入激光打印筒的声音。时间不长可听到机器内“咔、咔”的异常响动,随显示屏故障提示“胶片堵塞在2区或3区”打开侧盖可以看到胶片有时卡在胶片向上传导出激光筒的出口处或半路,有时干脆卡在激光筒内。清除所卡胶片更换新装满盒胶片,故障依然,说明设备故障与胶片本身无明确相关性。其后在电脑打印软件控制打印过程中观察(全开门)其打印路径,胶片盒内装入同规格的废片,接着发出指令开始打印,观察到胶片由吸取器准确吸取后向下快速运行至激光打印筒,激光打印过程顺利,此过程一切正常。打印完毕后向上传递的过程中往往不定位停止。关机断电后,将滚轮传导装置和激光打印装置全部脱机取出仔细观察,各个导片胶轮弹性良好、结构完整、对位准确,未见明确异常。随即怀疑向上传导通路的动力电机触发传感器故障,经检测一切正常。进而又怀疑向上导片的动力小电机有可能存在断电或接触不良的故障。小电机得电后传动装置运转正常,突然发现小电机连接传动轴一端的塑料齿轮旋转速度不均,同时带动传动皮带进行不匀速转动,而且时有停顿。仔细观察才发现连接小电机一端的塑料齿轮出现很宽的裂纹,致使齿轮和皮带接触不良,传导动力不足,胶片向上传导时断时续引起卡片。
故障排除将上传电机动力轴端主动轮塑料齿轮卸下,然后用502强力胶在其裂缝处充分涂抹、浸润。然后外加压力使裂缝充分粘合,静置冷却1小时,然后装机重新启动,故障消失,胶片打印恢复正常。择时尽快将修复齿轮更换新配件,以免再次发生故障影响正常工作。
故障原因分析及体会胶片出现卡片现象原因总体有两种可能:(1)胶片本身的质量问题引起卡片;(2)胶片传导通路存在故障。
对于第一种情况,笔者经过更换柯达同一品牌不同批次胶片试验,无明确相关性,因此排除了这种可能,而将故障重点放在胶片传导通路上。向下和向上传导的立式通路分别以两个小电机作为动力,其中向下传导胶片的小电机动力轴一端连接的主动轮直径相对较大,动力臂大,动力扭矩相对较小,而向上传导的电机末端主动轮直径相对小很多(向上传导胶片需要计算胶片运行的速度和时间),所以动力臂也很小,需要的动力扭矩就会很大,这样对齿轮的材质和强度要求就高。通过观察,该齿轮应该是由普通工程塑料制作,而且中间有许多凹槽和花纹,这样就降低了其强度和韧性。又因齿轮长期在高温下工作,高负荷的工作环境下,很容易造成撕裂和破损。如果其材质采用尼纶或铝合金,齿轮质量可能会更好一些。另外,据观察,向下导片的电机主动轮与皮带的接触属半包围方式,二者的接触面和摩擦力相对较大,电机动力效率明显提高。而向上传导的电机主动轮与皮带采用的是旁接触型,接触面积仅四分之一左右,动力效率明显较低,而且受力不均,这也是造成齿轮易损的原因之一,可以说是该打印机设计上的不足之处,望厂家能加以改进。
参考文献
[1]刘英祥.柯达激光相机卡片故障检修[J].医疗设备信息,2005,20(12):75.
[2]苏勤,张永顺,陈磊.柯达8900型干式激光相机故障检修3例[J].中国医学装备,2007,4(1):59.
[3]龚海艇,唐震.环境原因引起DRYVIEW8900干式打印机伪影现象1例[J].中国医学装备,2007,4(2):51.
打印机维修 篇5
该机器结合图像管理服务器内置,液晶触摸屏和高速出片的特征,拥有三个在线胶片盒,支持五种胶片尺寸:8英寸×10英寸(20cm×25cm)、10英寸×l2英寸(25cm×30cm)、11英寸×14英寸(28cm×35cm)、14英寸×14英寸(35cm×35cm)、14英寸×17英寸(35cm×43cm),这些胶片适合CR、DR、CT、MRI、DSA等各种设备的需要。
激光打印机的工作流程是:机器先撕开片盒,吸盘将胶片吸出并通过滚轮传输到激光曝光区进行曝光,然后进入加热转鼓进行加热使胶片显影,最后通过影像质量控制系统分类输出胶片。这是一款大吞吐量成像仪,每次都能在各种胶片尺寸上输出分辨率高达650dpi的高质量影像,每小时最多可处理180到200张胶片,可满足大量应用的需要。灰度阶可达16,384(14位像素体系结构)。
Dry View 8900打印机中采用了最新的柯达安全设计的软件,它使用了安全补丁、关闭未使用的端口以及禁用无关的操作系统服务功能,确保了产品的安全性。Dry View 8900激光打印机支持DICOM 3.0,DICOM(医学数字成像与通讯)3.0标准使各类医疗成像设备能够通过数字形式交换影像和相关的患者信息。
下面对Dry View 8900激光打印机的一些典型故障维修进行分析。
1 故障一
1.1 故障现象
打印过程中在2区卡片,报错“26—165”。
1.2 分析与维修
Dry View 8900激光打印机按照工作流程分成六个区:胶片抽屉(1区)、传输通道(2区)、压片支架(3区)、加热转鼓(4区)、AIQC与密度计(5区)、胶片分类架(6区)。在完整的打印过程中(见图1),胶片先下后上两次通过2区,打开前门仔细观察卡片的位置和现象,发现胶片卡在上升过程中,呈波纹态倾斜,胶片上升受阻,据此判断传输通道的一副转轴压力不平衡。因为在保修期内与Kodak售后服务联系更换,数日发来配件更换,开机后使用正常。
2 故障二
2.1 故障现象
重复打印同一张片子。
2.2 分析与维修
DR把采集到的图像送到图像处理工作站,从图像处理工作站输出的图像再送到8900激光打印机进行打印。在打印过程中机器重复打印同一张片子,片子中间偏上的位置有一个白色的方块。打开激光相机配置列表,发现新增了一个IP相同,AE标题不同的IP地址,这是一个新增加的,未经8900激光打印机授权认可。使用笔记本电脑和激光打印机联机,经过安全认证后,把菜单中的密度补丁(density patch)从yes状态改为no,退出菜单,重新启动相机,故障解决。修改前,机器打印出的片子密度和送入的密度有点偏差时,就会出现这种情况。当我们修改工作站配置时,同样需要修改相机的配置,由于修改过程中需要密码认证,所以可以提前电话询问厂家工程师。
3 故障三
3.1 故障现象
机器待机,指示灯亮,触摸屏不亮。
3.2 分析与维修
Dry View 8900激光打印机在使用以后处于待机状态,触摸屏突然熄灭,但上方的电源指示灯亮。打开上盖测量触摸屏的输入电源正常,因主机与触摸屏的通讯采用D9接插件,无法测量和判断通讯信号的好坏。所以先停机断电,然后打开后门,沿着通讯线走向找到接口主板,发现与触摸屏通讯的接口主板侧的风扇不转,再测量UPS的输出电压正常,观察后发现UPS到接口板的电源插接松动,重新接插恢复正常。
4 故障四
4.1 故障现象
新片盒打印几张后,无法继续打印,报错“21-119”。
4.2 分析与维修
激光打印机在使用过程中,更换一个新片盒,打印几张后,提示拾片器故障,不能继续打印,重启无效。再更换一个新片盒,激光相机重新启动后可以打印。怀疑换下的片盒有问题,在暗室内撕开片盒上的遮光膜,发现最上的一张胶片呈弯曲状卡在片盒内,导致吸片机可以正常完成吸片动作,但未能将胶片送入2区的传输通道,最后只能通过内部的程序来判别该故障。最后将该张片抚平封好遮光膜,装回激光相机使用,故障排除。有时1区和2区交接处会有卡片现象,应及时取出卡片,以免造成更严重的故障。
5 故障五
5.1 故障现象
胶片变白。
5.2 分析与维修
在批量打印过程中,突然出现打印出的胶片变白,在这之前一切正常,没有出现打印校准片,也没有出现故障提示代码。
打开相机所有前门及后门观察,无异常情况,但仔细观察激光相机机箱的分布结构,很快就发现进行活性碳过滤的滤芯下部紧贴着主机电源部分,用手触摸活性碳滤芯下部底板,发现底板温度很高。当夏天机器连续工作时,活性碳滤芯长时间过滤热鼓中排出的热气造成温度过高,发烫,经铁板传到下面的电源部分,造成电源元器件工作点线性漂移,不能正常工作。取出活性炭滤芯,发现里面有很多灰尘。滤芯有4个口,使用吸尘器对着滤芯4个口,把灰尘吸出,重新放入机器,机器正常工作,也可以临时取出滤芯,待清洗干净后再放入。
6 故障六
6.1 故障现象
激光器组件故障,报错“27—611”。
6.2 分析与维修
激光相机的激光器组件安装在2区的压片支架内,可横向往复移动,附近有轴流冷却风扇,因所处位置较低,空气流动易吸入灰尘,导致棱镜脏污。停机断电,打开后门,拔掉压片支架电路插件,拆掉固定螺丝,从前门将悬挂的压片支架整体抽出,用沾有镜头清洗液甩干的医用棉签从侧面擦拭棱镜的斜面,并清除风扇上积聚的灰尘,自然晾干后原样安装,开机使用,故障排除。
7 故障七
7.1 故障现象
打印过程中两张胶片卡在3区,报错“26—164”。
7.2 分析与维修
打开前门,发现同时有两张胶片都卡在压片支架内,取出两张后,用手旋动压片支架的转轴,胶片均可以正常进出压片支架,仔细检查激光相机传输通道和压片支架的胶片运动也未发现问题,维修陷入困境。后将压片支架整体拉出,发现传动同步电机轴上的塑料齿轮断裂为两片,因无备用齿轮,取出断裂的齿轮,先用502胶涂附在断裂口,将两片合在一起,再用有弹性的钥匙环固定在外齿,保证齿轮不走形,正反两侧面的加强筋之间挤入热熔胶填平,充分冷却后装回原处,开机使用,故障排除。
8 故障八
8.1 故障现象
报错“27-645”,激光传动部件初始化失败。
8.2 分析与维修
首先重启机器,报错“27-643”,激光传动部件初始化失败。打开激光组件,发现有一张胶片卡在激光组件内,将胶片取走,将激光头移到激光通道中央,重启机器,故障消失。因为刚出现27-645的时候,重启机器,此时由于卡片,激光头无法回到初始位置,初始位探测传感器无法检测到激光头回位,故出现报错27-643。将胶片取出后再重启动机器,传感器能检测到激光头回到初始位置,故障消失。
9 故障九
9.1 故障现象
报错“27-646”,初始扫描位置错误。
9.2 分析与维修
将激光组件打开,仔细检查发现初始扫描位置传感器板(start of page sensor board)接口有松动,将接口重新拔出,插紧,重启机器,故障消失。开机激光组件自检过程中,初始扫描位置传感器板发出“初始扫描信号”,该信号用来定位胶片的尺寸。若光学控制板(optics control board)没有检测到“初始扫描信号”,则会报错。由于长时间的运动,导致初始扫描位置传感器板的接口松动,重新拔插之后就能将故障排除。
1 0 总结
综上所述,如何预防激光打印机故障的发生,变成了日常工作的重点,在此总结了几条维护和保养的注意事项:
(1)激光打印机对环境有一定的要求,温度以18~24℃,湿度以30%~70%为宜,以防胶片粘连。
(2)激光头是打印机最敏感的部位,应注意防尘并避免频繁开关打印机以保护激光头。
(3)胶片的输出区有一个加热转鼓4区,其温度高达120℃以上,片基药膜受到高温加热很容易粘附到加热鼓上,造成胶片污染或卡片,因此应定期清洗加热鼓,一般是打印一万张左右胶片就需要清洗一次加热转鼓。
(4)打印机内部2区传输系统频繁传输胶片会造成污染或位置移动,传输系统也应该半年清洗和校正一次。
(5)定期对8900激光打印机活性碳的滤芯、激光器组件内部的棱镜、冷却风扇进行清理工作。
(6)检查激光打印机配置列表,确保IP地址都被打印机授权认可。
(7)查看电源接插口,机器内部零件接口,防止松动脱落。
(8)确认新装的胶片片盒中没有折叠、扭曲、变形的胶片,以免造成卡片。
(9)各传输通道由于长期频繁使用会造成轴间压力不均,进片发生偏斜或轴间摩擦力增大都会造成卡片,所以要保持轴间压力的平衡。
(10)经常检查激光打印机内部零件的使用情况,并且准备备用零件。
只有对激光打印机进行合理的维护和保养,减少其故障的发生,才能保证Dry View 8900激光打印机正常工作,从而保证胶片的质量和打印的效率。
参考文献
[1]苏勤,张永顺,陈磊.柯达8900型干式激光相机故障检修3例[J].中国医学装备,2007,4(1):59.
[2]刘吉福.KODAK Dryview8900激光相机故障维修[J].医疗设备信息,2007(7):128.
[3]雷勋祖,等.柯达160激光相机故障维修2例[J].医疗卫生装备,2006(1):102.
[4]严郁.柯达干式激光相机伪影分析与处理[J].现代医学仪器与应用,2006(11):31-32.
[5]吴新义,石庆林.常用医疗仪器原理与维修[M].北京:人民军医出版社,1997.
打印机维修 篇6
三维打印技术已广泛应用于工业产品开发、教育与科研、医疗卫生、建筑、军事、艺术等领域。近年来,三维打印技术在医疗方面的应用不断扩展能够定制特定手术模型、植入物、假肢和个性化手术设备等,但三维打印技术在医疗设备维修中的应用却较少[1,2]。
在日常的医疗设备维修中,因零配件缺损或配件定价较高而导致维修困难的情况较为常见。而三维打印技术的优势就在于能够在控制成本的基础上于短时间内制造复杂物品,这使其在医疗设备维修中的价值越来越明显,它能够缩短维修时间,最大程度挽回因设备损坏给医院带来的损失[3,4]。
笔者采用两种不同的建模方法(三维建模与反求工程)将缺失的零配件进行了三维还原,并使用三维打印机将建模还原的零配件进行打印成型,并将其与原零配件进行了属性比较,通过实验验证了三维打印技术在医疗设备维修中的应用价值。
1 参数化建模
数字空间中的信息主要有一维、二维、三维几种形式。对于虚拟现实技术来说,事物的三维建模是其难点。建模技术是将现实世界中的物体及其属性转化为计算机内部可数字化表示、分析、控制和输出的几何形体的方法。按使用方式的不同,现有的建模技术主要可以分为线框模型、表面模型、实体模型、装配模型、参数化建模、特征建模等类型[5]。
多数产品的设计都是改进型产品设计,而约70% 的原产品设计信息中在新产品设计时可以被重新利用,参数化设计技术就是在这样的背景下产生的。就医疗设备维修而言,最重要的是缩短维修时间,因此需要能够快速对设备的零配件进行建模,获取其三维数据,所以医疗设备零配件的设计需要具备一定柔性,所设计的模型既要能满足实际工作需要,又能迅速进行重构,使零配件的设计信息能够被重复利用。因此,使用参数化建模最符合医疗设备零配件建模的需要。
在参数化设计中,设计者可以根据自己的设计意图勾画出设计草图,并能够通过计算机系统自动建立所设计对象内部各设计元素之间的约束关系,以便设计者在更新草图尺寸时,系统能够自动更新、校正草图中的几何形状,并获取几何特征点的正确位置分布。
1.1 零配件三维建模
在支持参数化建模的设计软件中,Solid Works设计软件具有操作简单、兼容性高的特点,因此笔者选用Solid Works对医疗设备的零配件进行三维建模。以下介绍使用Solid Works设计软件对某进口品牌注射泵零配件进行三维建模以及打印成型的实例。
临床上常因摔落、用力扳折或使用不当等原因,造成注射泵的推杆活动卡槽断裂,影响注射泵的正常使用(图1)。由于该注射泵为进口医疗设备,其配件的更换周期较长,且对应配件的更换过程较为繁琐,同时临床上因注射泵紧缺、轮转使用不畅等原因只能使用人工监测其运行状态,不仅给临床工作带来了较大压力,还给医院带来了相应损失。
笔者结合注射泵的实际工作情况,根据活动卡槽的断裂面设计出了替代零配件的模型草图,随后使用游标卡尺对模型各面进行了精确测量,确定了各边长度,在Solid Works设计软件中完成了零配件建模(图2)。
1.2 零配件成型制作
笔者使用具有熔融沉积(FDM)工艺的打印机替代零配件的成型制作。根据现有设备,选用上位机控制软件(Bao Yan Printer)和FDM工艺打印机(DOGO 480)进行模型切片和零配件制作。
(1)将已经设计好的推杆活动卡槽三维模型导出成三维打印机识别的STL格式(图3),在Bao Yan Printer中载入推杆活动卡槽三维模型,进行切片(图4)。活动卡槽三维模型经过切片形成一层一层堆积的二维平面,每个平面内显示的是喷头在这一层中的运行轨迹,同时编译出了机器可识别的G-code代码。
(2)对已经建模好的卡槽模型进行应力分析。以该注射泵为例,通过FLUKE IDA 4 PLUS输液设备分析仪测得50 m L注射针管的阻塞压强为500 mm Hg,转化为推杆压力约为47 N[6,7]。由于要将卡槽模型的后端底面固定于注射泵上,因此在应力分析时,以该模型的后端底面为固定面,以固定针管推杆的卡槽为受力面,计算出推杆在后段与中段的连接处所受压强最大,转化为压力值约为82 N(图5)[8]。
(3)将FDM工艺打印机(DOGO 480)(图6)通过USB接口与计算机进行连接,将计算机内经过切片所得的G-code代码分批发送给打印机的主控板。主控板读取G-code代码内容,并将其转译成对应的机器语言,完成对打印机X、Y、Z三轴方向的联动控制,使得打印机喷头完成如图4 所示的每一层中的运行轨迹。然后将加热套加热至230 ℃,通过挤丝电机将固态的ABS工程塑料丝挤入到加热套中,使其在加热套里熔化。打印机喷头在沿着某一层轨迹运动的同时挤丝电机也在工作,如此在预先设计好的路径上便会堆积熔化状态的塑料丝,塑料丝在堆积到成型台上时会迅速凝固,将上下两层紧密粘合。以此类推,当喷头完成所有轨迹运动时,模型也就完成了打印制作(图7)。
(4)将已经打印完成的推杆活动卡槽模型从成型台上取下(图8),固定其后端底面,在卡槽处施加82 N的推力,卡槽并未折断,因此在打印时选取30% 的填充量足以满足其工作时所需的应力要求。随后再将成型件装配到损坏的注射泵上(图9),注射泵开机运行即可正常工作。
2 反求工程建模
在日常的医疗设备维修中,往往会因为维修配件较贵导致维修成本过高。如果可以对已有易损耗的零配件进行复制制作,便可降低维修成本,缩短维修时间,提高设备的使用率。反求工程技术的发展为零配件的复制成型提供了可能。
反求工程一般分为4 个阶段:① 零配件原形的数字化:通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描仪等测量装置来获取零配件原形表面点的三维坐标值;② 从测量数据中提取零件原形的几何特征:按测量数据的几何属性对其进行分割,采用几何特征匹配与识别的方法来获取零配件原形所具有的设计与加工特征;③ 零配件原形CAD模型的重建:将分割后的三维数据在CAD系统中分别进行表面模型的拟合,并通过各表面片的求交与拼接获取零配件原形表面的CAD模型;④ CAD重建模型的检验与修正:根据所获得的CAD模型,重新测量和加工出样品,以检验重建的CAD模型是否满足精度或其他试验性能指标的要求,对不满足要求者重复以上过程,直至模型达到零件的逆向工程设计要求[9]。三维扫描反求流程图,见图10。
2.1 零配件反求建模
根据现有设备,笔者选用三维扫描成像系统SHINING对零配件进行建模。以下介绍使用扫描仪对某进口品牌冲洗消毒机的旋转卡槽进行扫描建模成型制作的实例。
将旋转卡槽零配件放入三维扫描仪中,扫描仪通过网格激光线,获得正对激光头模型面的信息;然后旋转扫描托盘,再次扫描,直至旋转回零点;随后对不同扫描角度获得的面信息进行三维重建,在重合处进行点云数据合并,通过信息互补,便可精确还原实体零件(图11)。
注:a.模型面(扫描后);b.旋转扫描托盘,再次扫描;c.回到零点;d.三维重建还原实体零件。
2.2 零配件成型制作
将扫描获得的三维模型使用FDM工艺打印机制作成型(图12)。由于该冲洗消毒机在正常工作时,其工作温度将达到180 ℃,因此需要选用特定的成型材料。根据其硬度与熔点的性质,笔者选用ABS工程塑料作为其成型材料,该材料熔点可达250 ℃以上,可满足该设备正常工作需要。
3 结论
笔者使用三维建模和反求工程的方法,将缺失并难以订购和已有并价格昂贵的零配件进行了建模,随后使用三维打印机对零配件进行了成型构建,达到了1 :1 还原的目的。本组实验结果显示,将三维打印技术应用于设备维修中,不仅可降低维修成本,还能够缩短维修周期,优化医院资源,方便患者就医。本文所述的两个实例只是三维打印技术在医疗设备维修应用中的一小部分,三维打印技术在医疗设备维修中的应用值得进一步探索。
注:左图为选用ABS工程塑料制成的成型件;右图为在设备中的使用示意图。
摘要：三维打印技术在医疗领域的应用范围越来越广泛,能够定制特定手术模型、植入物、假肢和个性化手术设备等,但三维打印技术在医疗设备维修中的应用却较少。在日常的设备维修保养中,设备零配件的缺失和高昂的价格给维修工作带来了诸多不便。本文结合日常维修实例,对已有或缺失的零配件使用不同的建模方法进行三维还原,比较了三维成型件与原零配件的特性,并通过实验验证了三维打印技术在医疗设备维修中的应用价值。
关键词：三维打印技术,三维建模,设备零配件,设备维修
参考文献
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打印机维修 篇7
关键词：3D打印技术,舰船装备,维修保障
3D打印技术可以把计算机上的“蓝图”变成实物, 在成本、速度和精准度上都远胜于传统制造技术, 是制造领域的一次技术革命。在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型, 后逐渐用于一些产品的直接制造。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、汽车, 航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程等领域都有所应用。可以预计的是, 以3D打印技术为代表的新工业革命, 必将引起新军事革命。针对我国大中型水面舰船日益增多, 水面舰船装备种类繁多, 维修保障的难度加大, 要求我们加快维修保障方式创新。本文就3D打印技术在舰船装备维修保障中的应用做一些探讨。
1 3D打印工作原理及成形方法
3D打印是一种以数字模型文件为基础, 运用粉末状金属或塑料等可黏合材料, 通过逐层打印的方式来构造实物的一种快速成型技术。日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面图形, 而3D打印机与普通打印机工作原理基本相同, 不同之处是传统打印是利用打印机把墨水喷涂到平面 (纸、布等材料) 上, 形成一副二维图像;而3D打印首先将采集实物的三维数据或将其三维设计图纸转化为一组数据, 然后由打印机逐层分切, 针对分切的每一层结构, 逐层打印。3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”, 这些是实实在在的原材料, 打印机与计算机连接后, 通过计算机控制可以把“打印材料”一层一层地叠加起来, 最终使计算机上的“蓝图”变成实物。通俗地说, 3D打印机是“打印”出真实3D物体的一种设备, 因分层加工的过程与喷墨打印十分相似, 这项打印技术也称为3D立体打印技术。
目前, 3D打印技术已经有十几种不同的成形方法, 通常将它们分为两类:第一类是基于激光技术的成形方法, 如立体光刻、纸叠层、选择性激光烧结、选择性激光熔化等;第二类是非激光技术的快速成形方法, 如熔丝沉积、三维打印、掩膜光刻固化、冲击微粒制造、实体磨削固化等。
2 3D打印的技术特点
随着智能制造的进一步发展成熟, 3D打印技术在速度、精度、材料上都将获得改善, 成本上也将进一步降低, 在应用过程中优越性日益凸显。
(1) 打印过程与零部件的复杂程度无关。3D打印的过程与零部件的复杂程度无关, 是真正的“自由制造”, 这是传统方法无法比拟的。以选择性激光烧结技术为例, 不需要预先制作支架, 以未烧结的松散粉末作为自然支架, 可以成型几乎任意几何形状的零件, 对具有复杂内部结构的零件特别适合, 这一特点格外适合制造复杂的钛合金结构部件, 具有复杂内部冷却通道的航空发动机涡轮叶片, 内部结构复杂的舰船装备等关键零部件。
(2) 打印生产成本与生产批量无关。3D打印适合于单件、小批量零件的生产。这一点对于部署数量较少的小型号武器装备的维修工作具有极高的应用价值。对于列装少、维修保障难的舰船装备, 由于需求量小, 很多舰船装备的维修备件无法依托批量生产线来制造, 只能采用零散生产方式提供备件, 成本高、周期长。而3D打印生产成本与生产批量无关, 这就改变了传统生产方式的问题, 对于数量少的一些舰船装备的维修保障工作具有重要意义。
(3) 3D打印生产周期短。从3D设计到零件的加工完成只需要几小时, 整个生产过程数字化、柔性化, 可随时修正、随时制造, 这些特点使其特别适合于提高装备部件的可靠性和维修性。过去, 武器装备定型后, 其可靠性和维修性就固定下来, 要改进装备部件设计, 引入新技术, 提升其可靠性和维修性则十分困难。而3D打印技术可通修改零部件图纸, 快速调整装备零部件的设计, 对改进和提高舰船装备零部件可靠性与维修性有很高的应用价值。
(4) 3D打印材料无浪费。传统的机械加工技术是在原材料坯件基础上进行某种形式的切削、挤压等操作, 从而把多余的原料去除, 最终加工出所需的零部件形状, 是“减材制造技术”。但是在这个过程中, 原材料就会出现损失, 而且越是昂贵的合金就越难以进行回收利用, 提高了生产成本、浪费了宝贵的资源, 例如航空航天建设中的部分零配件的生产加工, 都要损失大量昂贵的航空钛合金。而3D打印技术是“增材制造技术”, 不存在材料的浪费, 在任何零部件生产过程中, 所使用的粉末都变成了部件本身, 而没有被使用的粉末, 依然可以继续使用。这对于降低先进舰船装备备件的生产成本具有很高的经济价值。
3 3D打印技术在舰船装备维修保障中的应用
3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具, 就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零部件, 从而大大节省工业样品制作时间, 极大地缩短产品的研制周期, 提高了生产率和降低了生产成本。3D打印技术这些优点, 将给战时舰船装备维修保障带来革命性的新变化。
(1) 及时制造维修配件, 减轻保障压力。利用3D打印技术可以及时直接打印出毁损零部件。在未来信息化战争中, 舰船装备如果需要更换毁损零部件, 3D打印机就可以直接在战场上把所需要的零部件一个一个地“打印”出来, 及时精确地完成受损装备的维修保障, 快速恢复作战能力。在未来战场上仅需要利用预先携带舰船装备零部件数据, 也可通过网络远程求助获取, 利用3D打印机即可制造出应急备件, 快速恢复装备战斗能力, 能有效缓解备件供应的负担, 减轻保障压力。目前, 我海军装备维修保障主要采取冗余备份的方式, 即预先准备大量零部件, 在装备受损时进行替换。由于装备受损情况难以预测, 这种方式容易产生保障不足和保障过量两种情况。保障不足时将因为预先准备的配件少而影响武器装备的及时修复, 保障过量时将因为预先准备的配件过多而增大保障压力。
(2) 弥补装备维修设备建设滞后的现状, 提升保障能力。现代舰船的装备多达上千种, 特别是技术含量很高的国产装备和部分引进装备, 修理工艺要求高, 需要的专用维修设备较多, 还有的需要专门的维修工量具。但是许多岸基保障部门因为相应的修理工机具、设施设备跟不上新装备发展的需求, 在具体组织实施装备保障上有一定难度, 在一定程度上影响和制约着舰船装备维修保障能力的提高。但如果利用3D打印技术, 一线维修人员战时可根据预先准备的图纸, 也可以借助网络与生产厂家联系, 获得维修工机具的相关数据资料, 现场打印维修所急需的维修工机具, 必要时还可由后方设计人员根据前线维修需求临时设计新的维修工机具, 再利用前线部署的3D打印机制造定制的维修工机具。当舰船在航行期间, 由于舰员空间狭小, 储备的工机具有限, 也可利用3D打印技术打印出急需的维修工机具, 这样极大地方便了舰员自修装备, 大大提升了维修保障能力。
4 结束语
加快3D打印技术的发展及应用是弥补我国当前舰船装备设计、制造与维修保障能力的不足, 提升研发效率, 降低制造成本, 提高维修保障时效性与精度的有效途径。我们应着眼舰船装备长远发展, 统筹规划, 汇聚各方面力量推动3D打印技术的发展与应用, 积极探索3D打印技术在舰船装备维修保障中的应用, 为实现“能打仗、打胜仗”的目标提供技术支撑。
参考文献
[1]何岩峰.浅析3D打印技术在武器装备维修中的应用.计算机软件.2014 (2) .
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