CN108407305A - 一种3d打印机堵塞监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机堵塞监控方法，包括：实时获取3D喷头加热器进料端位置的图像；根据获取的图像检测其中进料位置的原料直径；判断检测到的原料直径是否超过预设直径，如果是，则判定3D喷头加热器存在堵塞情况，如果否，则判定3D喷头加热器不存在堵塞情况。可以通过对加热器喷头进料端的图像获取判断是否存在喷头堵塞的情况，在发生喷头堵塞情况时，熔融原料无法正常从喷头加热器内正常输出，导致进料端也无法正常进料，然而进料并不停止，因此造成进料淤积在3D喷头加热器的进料端，使得该位置堆积的原料远远多于正常工作的情况，通过实时获取该位置的图像情况，判断该位置的原料直径是否过大，能够较为准确的判断喷头内是否存在堵塞的。

Description

一种3D打印机堵塞监控方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，更具体地说，涉及一种3D打印机堵塞监控方法。

背景技术

3D打印技术是快速成型技术的一种，它是先通过计算机建模软件建立三维数字模型文件，再将建好的模型经过切片处理，将指导打印机进行逐层堆叠将模型的实体构造出来的一种技术，运用到的材料主要是粉末状的金属或塑料等可粘合材料。3D打印技术应用领域包括航空航天、国防军工、工业制造、建筑工程、生物医疗、食品化学等，随着智能制造技术的发展，新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被应用在3D大印制造领域，3D打印技术的发展将体现在精密话、智能化、通用化和便捷化等主要趋势。

3D打印技术在不断的发展的同时也面临着一些问题，目前一些使用塑料作为3D打印材料的打印机会出现溶化的塑料因为未及时排流出打印机的喷头，在喷头里面凝固导致喷头堵塞的现象。这种堵塞一旦发生，打印机的喷头不能喷出打印材料，并且3D打印材料会在进给机构的作用下持续进给，由于不能流出喷头，最后堆积在一个位置。这种堵塞现象将导致打印的模型无法完成而报废，浪费了3D打印的材料。

现有的解决方法是人工的看管3D打印机的打印过程，一旦发现喷头堵塞就手动停下打印机，并进行检修处理。该方法操作麻烦，耗费大量的人力及时间成本，且容易出现发现不及时，产品报废的情况。

综上所述，如何有效地解决需要人工监测3D打印机工作过程，在堵塞时即时进行停机，消耗人力大等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种3D打印机堵塞监控方法，该3D打印机堵塞监控方法可以有效地解决需要人工监测3D打印机工作过程，在堵塞时即时进行停机，消耗人力大等的技术问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种3D打印机堵塞监控方法，包括：

实时获取3D喷头加热器进料端位置的图像；

根据获取的图像检测其中进料位置的原料直径；

判断检测到的原料直径是否超过预设直径，如果是，则判定3D喷头加热器存在堵塞情况，如果否，则判定3D喷头加热器不存在堵塞情况。

优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

从获得的3D喷头加热器进料端位置的图像中截取原料及其周围区域的目标图像。

优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

将所述目标图像灰度化，并将灰度化后的灰度图像二值化。

优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

在二值化后的图像中选取ROI区域，在该ROI区域中运算检测得到原料直径。

优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

通过运算检测获得的原料直径，根据体积运算规律计算得到该ROI区域中原料的体积。

优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

当判定3D喷头加热器存在堵塞情况时，停止3D打印机的进料动作，并报警提示。

本发明提供的3D打印机堵塞监控方法，包括：实时获取3D喷头加热器进料端位置的图像；根据获取的图像检测其中进料位置的原料直径；判断检测到的原料直径是否超过预设直径，如果是，则判定3D喷头加热器存在堵塞情况，如果否，则判定3D喷头加热器不存在堵塞情况。采用本发明提供的这种监控方法，可以通过对加热器喷头进料端的图像获取判断是否存在喷头堵塞的情况，其具体原理为，当3D喷头加热器正常工作不存在堵塞的情况时，其进料端的原理棒料连续不断的呈线状输入，并在喷头加热器内部熔融，而在发生喷头堵塞情况时，熔融原料无法正常从喷头加热器内正常输出，导致进料端也无法正常进料，然而进料推送并不会停止，因此造成进料淤积在3D喷头加热器的进料端，使得该位置堆积的熔融状态的原料体积直径都远远大于正常工作时的情况，因此本发明通过实时获取该位置的图像情况，判断该位置的原料直径是否过大，能够较为准确的判断喷头内是否存在堵塞的情况，以此及时发现堵塞及时进行处理，有效地解决需要人工监测3D打印机工作过程，以便在堵塞时即时进行停机，所造成的持续人力监测人力成本高的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的3D打印机堵塞监控方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种3D打印机堵塞监控方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种3D打印机堵塞监控方法，以解决需要人工监测3D打印机工作过程，以便在堵塞时即时进行停机，所造成的持续人力监测人力成本高的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、图2，图1为本发明实施例提供的3D打印机堵塞监控方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的另一种3D打印机堵塞监控方法的流程示意图。

本发明提供的3D打印机堵塞监控方法，包括：S01实时获取3D喷头加热器进料端位置的图像；

S02根据获取的图像检测其中进料位置的原料直径；

S03判断检测到的原料直径是否超过预设直径，S04如果是，则判定3D喷头加热器存在堵塞情况，S05如果否，则判定3D喷头加热器不存在堵塞情况。

采用本发明提供的这种监控方法，可以通过对加热器喷头进料端的图像获取判断是否存在喷头堵塞的情况，其具体原理为，当3D喷头加热器正常工作不存在堵塞的情况时，其进料端的原理棒料连续不断的呈线状输入，并在喷头加热器内部熔融，而在发生喷头堵塞情况时，熔融原料无法正常从喷头加热器内正常输出，导致进料端也无法正常进料，然而进料推送并不会停止，因此造成进料淤积在3D喷头加热器的进料端，使得该位置堆积的熔融状态的原料体积直径都远远大于正常工作时的情况，因此本发明通过实时获取该位置的图像情况，判断该位置的原料直径是否过大，能够较为准确的判断喷头内是否存在堵塞的情况，以此及时发现堵塞及时进行处理，有效地解决需要人工监测3D打印机工作过程，以便在堵塞时即时进行停机，所造成的持续人力监测人力成本高的技术问题。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

S011从获得的3D喷头加热器进料端位置的图像中截取原料及其周围区域的目标图像。

本实施例提供的技术方案中，进一步优化了上述方法方案，优化了获取3D喷头加热器进料端位置图像的图像获取范围，通过仅对原料及其周围区域获得目标图像，从而缩小图像处理的范围，减少图像处理的工作量，提升判断操作效率，令系统能够更快捷的获得检测结果。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

S012将所述目标图像灰度化，并将灰度化后的灰度图像二值化。

本实施例提供的技术方案中，提供了进一步的图像处理方式，包括将获取到的目标图像进行灰度化，通过灰度化的操作容易将图像中的位置及形状信息提取出来，并进一步的将灰度化后的图像进行二值化，从而实现将图像向数据化的转换，以便获取有效信息。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

S013在二值化后的图像中选取ROI区域，在该ROI区域中运算检测得到原料直径。

本实施例提供的技术方案，进一步与优化了上述实施例的设计，从二值化后的图像中选取ROI区域，以此勾勒出所选图像中的感兴趣区域，以便降低处理的难度，提升处理的精度。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

通过运算检测获得的原料直径，根据体积运算规律计算得到该ROI区域中原料的体积。

为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述3D打印机堵塞监控方法中，还包括：

S06当判定3D喷头加热器存在堵塞情况时，停止3D打印机的进料动作，并报警提示。本实施例提供的技术方案进一步提供了检测到3D喷头加热器堵塞后的后续处理方案，在出现堵塞的情况时，停止进料，防止喷头内堵塞进一步加剧，并进行报警提示，以便操作人员可以即时获知，以便尽快处理堵塞情况，报警提示可为各种类型的声光信号等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种3D打印机堵塞监控方法，其特征在于，包括：

实时获取3D喷头加热器进料端位置的图像；

根据获取的图像检测其中进料位置的原料直径；

判断检测到的原料直径是否超过预设直径，如果是，则判定3D喷头加热器存在堵塞情况，如果否，则判定3D喷头加热器不存在堵塞情况。

2.根据权利要求1所述的3D打印机堵塞监控方法，其特征在于，还包括：

从获得的3D喷头加热器进料端位置的图像中截取原料及其周围区域的目标图像。

3.根据权利要求2所述的3D打印机堵塞监控方法，其特征在于，还包括：

将所述目标图像灰度化，并将灰度化后的灰度图像二值化。

4.根据权利要求3所述的3D打印机堵塞监控方法，其特征在于，还包括：

在二值化后的图像中选取ROI区域，在该ROI区域中运算检测得到原料直径。

5.根据权利要求4所述的3D打印机堵塞监控方法，其特征在于，还包括：

通过运算检测获得的原料直径，根据体积运算规律计算得到该ROI区域中原料的体积。

6.根据权利要求5所述的3D打印机堵塞监控方法，其特征在于，还包括：

当判定3D喷头加热器存在堵塞情况时，停止3D打印机的进料动作，并报警提示。