CN108481749B - 实时监测的三维打印方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维打印机技术领域，涉及实时监测的三维打印方法及装置。本发明实施例提供的一种实时监测的三维打印方法和装置，在打印的同时对打印机的成型环境、成型参数、成型结构形态的变化进行监测并形成监测信息，获取打印机在打印过程中的监测信息，根据监测信息与预设参数的比对结果，打印机执行继续打印工作或优化调整打印机控制参数后再继续打印工作，当打印出现问题时，可以定位问题所在，实时调整打印控制参数，提高打印质量，提高打印产品的合格率。

Description

实时监测的三维打印方法及装置

本申请要求于2017年11月16日提交中国专利局的申请号为201711141189.6、名称为“实时监测的三维打印方法及装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及三维打印机技术领域，具体而言，涉及实时监测的三维打印方法及装置。

背景技术

3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即三维打印基于快速成型分层制造原理，可以将材料/细胞按照设计定位组装形成三维结构，为制造非均质、复杂结构的工业零件、消费制品、医疗器械和组织器官提供了新技术。但是当前的三维打印技术仍然存在许多问题，如在面向医疗领域的生物三维打印机打印支架的过程中，打印设备根据导入的建模参数进行打印工作，依靠工作人员在打印过程中观察判断打印产品的质量并调节打印机，导致打印后的支架内部微观结构与设计的不一致，进而导致产品不合格。

针对上述由于人为判断而使打印产品质量不合格的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实时监测的三维打印方法及装置，以缓解现有技术中由于人为判断而使打印产品质量不合格的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种实时监测的三维打印方法，包括：

获取打印机在打印过程中的监测信息，将所述监测信息与预设参数进行比对，判定所述监测信息是/否符合所述预设参数；

如果是，根据导入的建模参数继续打印工作；

如果否，根据所述监测信息与所述预设参数的比对结果，对所述监测信息不符合所述预设参数的原因进行匹配判断，然后对所述打印机的打印过程进行优化调整，继续打印工作；

所述建模参数包括模型的分层路径参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述实时监测的三维打印方法还包括：

当所述监测信息符合所述预设参数时，对当前层进行是/否完成整体打印工作进行判定；

如果是，停止打印工作；

如果否，根据所述的建模参数继续打印工作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述监测信息包括成型环境信息、成型参数信息、成型结构形态信息；

所述成型环境信息、成型参数信息、成型结构形态信息汇总成所述监测信息供调取与对比匹配。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述预设参数包括作为所述监测信息对比标准的环境参数、打印参数和模型设计参数；

所述环境参数包括成型工作环境的温度、湿度、二氧化碳浓度和空气洁净度；

所述打印参数包括打印材料信息、打印头型号与针头内外径、打印头温度、出丝气压、XY打印速度、Z向打印速度、预出丝时间、后出丝时间、转角延迟时间、回调时间、层高、出丝间距；

所述模型设计参数包括每层的结构形态参数和三维整体内外部结构参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述匹配判断步骤包括：将所述成型环境信息与所述环境参数进行比对，判定所述监测信息是/否符合所述环境参数；如果否，对打印过程进行所述优化调整；

将所述成型参数信息和所述打印参数进行比对，判定所述成型参数信息是/否符合所述打印参数；如果否，对打印过程进行所述优化调整；

将所述成型结构形态信息与所述模型设计参数进行比对，包括比对当前层的打印误差和当前已打印体的三维内部结构信息，判定所述成型结构形态信息是/否符合所述建模参数；如果否，对打印过程进行所述优化调整。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述优化调整步骤包括对所述打印机内的所述建模参数进行修正、对所述打印材料、打印机的输出进行修正和/或对所述打印机的工作环境进行修正。

第二方面，本发明实施例还提供了一种实时监测的三维打印装置，包括：

环境控制组件，用于控制调节所述打印机的工作环境；

设置在所述环境控制组件内的打印组件，用于执行按照打印机内存储的建模参数打印产品；

设置在所述打印组件内的监测组件，用于获取打印当前层的监测信息和已打印体的三维监测信息；

控制处理模块，用于存储预设参数和接收所述监测信息，对所述监测信息与所述预设参数进行比对分析，当所述监测信息与预设参数不符时，控制所述环境控制组件、所述打印组件和/或所述建模参数进行优化修正，以使打印的产品符合所述预设参数。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述环境控制组件包括环境控制模块和无菌操作台；

所述环境控制模块与所述控制处理模块连接；

所述环境控制模块能够对所述打印机工作环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度进行调控；且所述环境控制模块还具备空气过滤部，控制空气中的微粒含量并完成紫外杀菌和/或臭氧杀菌；

所述无菌操作台用于承载所述打印组件，并配合所述环境控制模块为三维打印装置提供一个环境参数可控的无菌、无尘的操作环境。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述打印组件包括：

与所述环境控制组件连接的打印成型平台，用于承载打印产品，并能够调节自身的温度；

打印工作模块，用于打印产品，能够更换自身喷头类型，调节所述喷头和打印组件的成型参数设置；

打印运动模块，用于带动所述打印工作模块在所述环境控制组件内完成X、Y、Z三个方向的运动；

与所述控制处理模块连接的打印控制模块，用于控制所述打印成型平台、打印工作模块和打印运动模块完成打印工作。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述监测组件包括：

无损监测模块，用于监测打印材料的光谱信息、打印制品的三维内外部结构形态；

机器视觉模块，用于监测打印成型过程和打印制品的当前层信息；

环境监测模块，用于监测打印工作环境；

与所述控制处理模块连接的监测控制模块，用于将所述无损监测模块、所述机器视觉模块和/或所述环境监测模块监测的信息汇总成所述监测信息，并将所述监测信息上传到所述控制处理模块。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，上述监测组件包括基于光学相干层析成像技术(optical coherence tomography，OCT)和傅氏转换红外线光谱分析仪(Fourier Transform infrared spectroscopy，FTIR)的无损监测装置、基于高清图像采集的机器视觉装置和基于分布式传感器的环境监测装置；

控制处理模块内预存有与无损监测装置采集的打印材料光谱进行对比的标准红外光谱库，监测打印材料的匹配及状态情况。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种实时监测的三维打印方法和装置，在打印的同时对打印机的成型环境、成型参数、成型结构形态的变化进行监测并形成监测信息，获取打印过程中的监测信息，根据监测信息与预设参数的比对结果，打印机执行继续打印工作或优化调整打印机控制参数后再继续打印工作，当打印出现问题时，可以定位问题所在，实时调整打印控制参数，提高打印质量，提高打印产品的合格率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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一种实时监测的三维打印方法的框架图；

图2为本发明实施例提供的一种实时监测的三维打印方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种实时监测的三维打印装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种实时监测的三维打印装置的框架图。

图标：100－环境控制组件；110－环境控制模块；120－无菌操作台；200－打印组件；210－打印成型平台；220－打印工作模块；230－打印运动模块；240－打印控制模块；300－监测组件；310－无损监测模块；320－机器视觉模块；330－环境监测模块；340－监测控制模块；400－控制处理模块；410－显示器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

考虑到现有技术中对三维打印机的使用大多采用工作人员观察确认打印质量，需要人为判断哪些打印地方不合格或合格，导致三维打印机打印出的产品质量不合格，本发明实施例提供一种实时监测的三维打印方法和装置。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种实时监测的三维打印方法进行详细介绍，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种实时监测的三维打印方法的框架图，该方法可以设置在打印机的控制处理模块上执行，包括：

向打印的控制处理模块内导入确定打印三维模型的建模参数(即打印分层路径参数)；其中建模参数可以直接在控制处理模块内生成，也可以导入建模参数。

在打印机的控制处理模块内设置预设参数；其中，按照预设参数打印的产品质量极佳，因此将预设参数作为标准对比库使用，预设参数包括环境参数、打印参数和模型设计参数，具体的，环境参数包括成型工作环境的温度、湿度、二氧化碳浓度和空气洁净度等；打印参数包括打印材料信息、打印头型号与针头内外径、打印头温度、出丝气压、XY打印速度、Z向打印速度、预出丝时间、后出丝时间、转角延迟时间、回调时间、层高、出丝间距等；模型设计参数包括每层的结构形态参数和三维整体内外部结构参数等。其中这些参数有些给出具体确定值，有些给出范围值，例如打印成型过程建模参数给出具体行进轨迹，打印头挤出气压给出范围值。预设参数可以设置在云端服务器上，控制处理模块可以与服务器连通获取预设参数。

开始打印，同时监测打印过程中的控制参数和打印产品的质量，并把这些监测信息汇总供控制处理模块调取，或汇总完成后直接传输给控制处理模块；其中，监测信息包括成型环境信息、成型参数信息、成型结构形态信息，具体的，成型环境信息包括打印机工作过程中工作环境的各项参数，例如：工作环境的温度、湿度、二氧化碳浓度和空气洁净度等；成型参数信息包括打印机打印过程中自身的控制参数，例如打印头型号与针头内外径、打印头温度、出丝气压、XY打印速度、Z向打印速度、预出丝时间、后出丝时间、转角延迟时间、回调时间、层高、出丝间距等；成型结构形态信息包括打印当前层的结构形态和已打印体的三维内外部结构形态。

控制处理模块将监测信息和预设参数进行比对；

当监测信息符合预设参数时，当前层打印完成，然后控制处理模块判断当前层为终点面，打印工作完成；控制处理模块判断当前层不是终点面，打印工作继续。

当监测信息不符合预设参数时，控制处理模块对监测信息进行匹配判断，找出问题所在；具体的，将成型环境信息与环境参数进行比对，判定监测信息是/否符合环境参数；将成型参数信息和打印参数进行比对，判定成型参数信息是/否符合打印参数；将成型结构形态信息与模型设计参数进行比对，包括比对当前层的打印误差和当前已打印体的三维内部结构信息，判定成型结构形态信息是/否符合模型设计参数；在以上控制处理模块执行的判定中，哪些地方与预设参数不符，则对哪些地方的控制进行修正，使其与预设参数相符。然后继续打印工作。

打印监测过程中的匹配判断包括对打印样品的三维尺寸、打印位置、内部结构、是否断丝等进行判断；对材料问题包括打印材料是否与设定一致和打印材料均匀度是否良好进行判断；对环境问题包括打印温度、湿度、二氧化碳浓度、空气洁净程度等进行判断，最终实现样品打印，同时生成质量监测报告，其包括打印环境的监测报告、打印材料的质量监测报告和打印样品结构形态监测报告。打印监测信息包括成型环境环境控制、打印参数控制和成型结构形态监测控制等功能，并且打印参数控制包括打印材料质量控制，可以对打印材料的均匀度进行调整；成型结构形态监测控制功能包含打印成型过程当前层及内部结构形态监测功能。

参见图2所示的一种实时监测的三维打印方法的流程图，该方法可以设置在打印机的控制处理模块上执行，包括以下步骤：

S102：确认需要打印的三维模型，然后加工此三维模型的建模参数导入到控制处理模块内。

S104：根据确定的三维模型，在控制处理模块内设置预设参数，例如预设成型环境参数、打印参数、模型设计参数。

具体的，根据不同的三维模型，或三维模型采用打印材料的不同，设置的预设参数也会产生相应的变化。例如，打印一件观赏品和一个承重件，两者对结构机械强度的要求是不同的，观赏品无需较大的结构强度要求，但是承重件需要较大的结构机械强度要求，因此两者打印时的在控制处理模块内设置的预设参数是不同的，具体的，两者打印过程中采用的打印行进轨迹和打印头温度等因素是不同的；又如，打印一个生物组织器官和一个观赏品，两者对环境、材料、分层路径等诸多环节的要求是不同的，因此打印两者时在控制处理模块内设置的预设参数至少在上述区别因素上是不同的。

S106：开始打印工作，并且在打印工作中对打印机各方面进行监测，汇总形成监测信息。

具体的，在打印机打印过程中，对打印机的成型环境、成型参数和打印产品的质量(产品的结构形态信息)均进行监测，然后将这些监测信息汇总，传输到控制处理模块。

S108：控制处理模块将汇总的监测信息与预设参数进行比对，当监测信息符合预设参数时，控制处理模块控制对当前层进行终点判断。

S114：当控制处理模块判断当前层为终点层时(即产品完成)，停止打印工作。

S118：打印机发出提示信号，工作人员取下打印完成的产品。

S102：确认需要打印的三维模型，然后加工此三维模型的建模参数导入到控制处理模块内。

S104：根据确定的三维模型，在控制处理模块内设置预设参数，例如预设成型环境参数、打印参数和模型设计参数。

S106：开始打印工作，并且在打印工作中对打印机各方面进行监测，汇总形成监测信息。

S108：控制处理模块将汇总的监测信息与预设参数进行比对，当监测信息符合预设参数时(即产品合格)，控制处理模块控制对当前层进行终点判断。

S112：当控制处理模块判断当前层不为终点层时(即产品没有完成)，继续进行打印工作，直到当前层为终点层，完成打印工作。

S118：打印机发出提示信号，工作人员取下打印完成的产品。

S102：确认需要打印的三维模型，然后加工此三维模型的建模参数导入到控制处理模块内。

S104：根据确定的三维模型，在控制处理模块内设置预设参数，例如预设成型环境参数、打印参数和模型设计参数。

S106：开始打印工作，并且在打印工作中对打印机各方面进行监测，汇总形成监测信息。

S110：控制处理模块将汇总的监测信息与预设参数进行比对，当监测信息不符合预设参数时(即产品不合格)，控制处理模块会控制打印机停止工作。

S116：控制处理模块对监测信息进行分析对比，然后修正优化打印机的控制参数，并继续打印工作，直至打印产品合格。

S118：打印机发出提示信号，工作人员取下打印完成的产品。

实施例二：

参考图3－图4所示：

为了便于对上述实施例提供的实时监测的三维打印方法进行理解，本发明实施例提供了一种实时监测的三维打印装置，参见图3和图4所示的一种实时监测的三维打印装置，该装置包括：

环境控制组件100，用于控制调节打印机的工作环境；设置在环境控制组件100内的打印组件200，用于执行打印机内存储的建模参数打印产品；设置在打印组件200内的监测组件300，用于获取打印过程的监测信息；控制处理模块400，用于存储预设参数、存储建模参数和接收监测信息，对监测信息与预设参数进行比对分析，当监测信息与预设参数不符时，控制环境控制组件100、打印组件200和/或建模参数进行优化修正，以使打印的产品符合预设参数。

为使工作人员准确获取打印机的打印情况，可以设置显示器410，用户可以在显示器410上查看到关键数据和打印进度等信息。

控制处理模块400装有控制软件和打印材料标准红外光谱库。其中控制软件控制三维打印装置各功能结构的运行，对监测数据做出相应的判断，并做出相应的调整；标准红外光谱库用于与高精度无损监测装置采集打印材料的光谱进行对比，监测打印材料的匹配及均匀度状态情况。

预设参数包含环境参数、打印参数和模型设计参数三种功能设置，为监测报告提供数据。打印参数包括打印材料的监测和打印喷头型号与针头内外径、打印头温度、出丝气压、XY打印速度、Z向打印速度、预出丝时间、后出丝时间、转角延迟时间、回调时间、层高、出丝间距等参数监控，能将所需打印材料的红外光谱信息通过高精度无损监测装置的FTIR光谱获取，然后存入控制处理模块400的红外光谱库中，以便打印过程中对打印材料的实时检测。成型结构形态信息包括打印当前层的结构形态和已打印体的三维内外结构形态。

具体实现时，上述环境控制组件100包括环境控制模块110和无菌操作台120，环境控制模块110与控制处理模块400连接；环境控制模块110能够对打印机工作环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度进行调控；且环境控制模块110还具备空气过滤部，控制空气中的微粒含量并完成紫外杀菌和/或臭氧杀菌；无菌操作台120用于承载打印组件200，并配合环境控制模块110为三维打印装置提供一个环境参数可控的无菌、无尘的操作环境。

具体实现时，上述打印组件200包括：与环境控制组件100连接的打印成型平台210，用于承载打印产品，并能够调节自身的温度；打印工作模块220，用于打印产品，能够更换自身喷头类型，调节喷头和打印组件200的成型参数设置；打印运动模块230，用于带动打印工作模块220在环境控制组件100内完成X、Y、Z三个方向的运动；与控制处理模块400连接的打印控制模块240，用于控制打印成型平台210、打印工作模块220和打印运动模块230完成打印工作。

具体实现时，上述监测组件300包括：无损监测模块310，用于监测打印材料的光谱信息、打印制品的三维内外部结构形态；机器视觉模块320，用于监测产品打印成型过程和打印制品的当前层信息；环境监测模块330，用于监测打印工作环境；与控制处理模块400连接的监测控制模块340，用于将无损监测模块310、机器视觉模块320和/或环境监测模块330监测的信息汇总成监测信息，并将监测信息上传到控制处理模块400。

高精度无损检测装置的探测部件和摄像头被同时安装在监测探头内，两者通过一个共轴系统协同工作，互不干扰。基于高清图像采集的机器视觉装置具有高清图像采集功能，同时利用机器视觉系统的大视场高清图像，利用特定的图像识别算法可以快速识别样品的形貌轮廓和位置信息，帮助无损检测装置快速定位，确定扫描位置。并且OCT无损检测装置具有穿透深度深、探测精度高、非接触对样品无损等优点，可以样本内部结构数据获取功能。FTIR无损检测头实现打印材料红外光谱获取功能。

具体实现时，上述监测组件300包括基于OCT和FTIR的无损监测装置、基于高清图像采集的机器视觉装置和基于分布式传感器的环境监测装置；控制处理模块400内预存有与无损监测装置采集的打印材料光谱进行对比的标准红外光谱库，监测打印材料的匹配及状态情况。

通过参数可控的打印组件200、环境监测装置、高精度无损监测装置及控制处理模块400的组合，在控制处理模块400的控制下，通过上述方法可以在打印的同时实现对打印材料、打印样品及打印机内部环境的监测，即可以实时监测打印材料的更换情况，打印样品当前层表面的成型结构，提示流涎、断丝等打印缺陷，高精度的内部结构形态，层与层叠加后材料的形变和造成的误差，以及打印机内部环境的参数的变化，此类信息通过实时反馈给控制处理模块400进行处理，以此判断当前打印状态，并定位问题所在，实时调整打印参数，优化打印质量。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种实时监测的三维打印方法，其特征在于，包括：

获取打印机在打印过程中的监测信息，将所述监测信息与预设参数进行比对，判定所述监测信息是/否符合所述预设参数；

如果是，根据导入的建模参数继续打印工作；

如果否，根据所述监测信息与所述预设参数的比对结果，对所述监测信息不符合所述预设参数的原因进行匹配判断，然后对所述打印机的打印过程进行优化调整，继续打印工作；

所述建模参数包括模型的分层路径参数；

所述监测信息包括成型结构形态信息，所述成型结构形态信息包括打印当前层的结构形态和已打印体的三维内外部结构形态；

所述成型结构形态信息由基于光学相干层析成像技术(optical coherencetomography，OCT)和傅氏转换红外线光谱分析仪(Fourier Transform infraredspectroscopy，FTIR)的无损监测装置、基于高清图像采集的机器视觉装置和基于分布式传感器的环境监测装置获取；

所述监测信息还包括成型环境信息和成型参数信息；

所述成型环境信息、成型参数信息、成型结构形态信息汇总成所述监测信息供调取与对比匹配。

2.根据权利要求1所述的实时监测的三维打印方法，其特征在于，还包括：

当所述监测信息符合所述预设参数时，对当前层进行是/否完成整体打印工作进行判定；

如果是，停止打印工作；

如果否，根据所述的建模参数继续打印工作。

3.根据权利要求1所述的实时监测的三维打印方法，其特征在于，所述预设参数包括作为所述监测信息对比标准的环境参数、打印参数和模型设计参数；

所述环境参数包括成型工作环境的温度、湿度、二氧化碳浓度和空气洁净度；

所述打印参数包括打印材料信息、打印头型号与针头内外径、打印头温度、出丝气压、XY打印速度、Z向打印速度、预出丝时间、后出丝时间、转角延迟时间、回调时间、层高、出丝间距；

所述模型设计参数包括每层的结构形态参数和三维整体内外部结构参数。

4.根据权利要求3所述的实时监测的三维打印方法，其特征在于，所述匹配判断步骤包括：将所述成型环境信息与所述环境参数进行比对，判定所述监测信息是/否符合所述环境参数；如果否，对打印过程进行所述优化调整；

将所述成型参数信息和所述打印参数进行比对，判定所述成型参数信息是/否符合所述打印参数；如果否，对打印过程进行所述优化调整；

将所述成型结构形态信息与所述模型设计参数进行比对，包括比对当前层的打印误差和当前已打印体的三维内部结构信息，判定所述成型结构形态信息是/否符合所述建模参数；如果否，对打印过程进行所述优化调整。

5.根据权利要求4所述的实时监测的三维打印方法，其特征在于，所述优化调整步骤包括对所述打印机内的所述建模参数进行修正、对所述打印材料、打印机的输出进行修正和/或对所述打印机的工作环境进行修正。

6.一种实时监测的三维打印装置，其特征在于，用以实现如权利要求1－5任一项所述的实时监测的三维打印方法，包括：

环境控制组件，用于控制调节所述打印机的工作环境；

设置在所述环境控制组件内的打印组件，用于执行按照打印机内存储的建模参数打印产品；

设置在所述打印组件内的监测组件，用于获取打印当前层的监测信息和已打印体的三维监测信息；

控制处理模块，用于存储预设参数和接收所述监测信息，对所述监测信息与所述预设参数进行比对分析，当所述监测信息与预设参数不符时，控制所述环境控制组件、所述打印组件和/或所述建模参数进行优化修正，以使打印的产品符合所述预设参数。

7.根据权利要求6所述的实时监测的三维打印装置，其特征在于，所述环境控制组件包括环境控制模块和无菌操作台；

所述环境控制模块与所述控制处理模块连接；

所述环境控制模块能够对所述打印机工作环境中的温度、湿度、二氧化碳浓度进行调控；且所述环境控制模块还具备空气过滤部，控制空气中的微粒含量并完成紫外杀菌和/或臭氧杀菌；

所述无菌操作台用于承载所述打印组件，并配合所述环境控制模块为三维打印装置提供一个环境参数可控的无菌、无尘的操作环境。

8.根据权利要求6所述的实时监测的三维打印装置，其特征在于，所述打印组件包括：

与所述环境控制组件连接的打印成型平台，用于承载打印产品，并能够调节自身的温度；

打印工作模块，用于打印产品，能够更换自身喷头类型，调节所述喷头和打印组件的成型参数设置；

打印运动模块，用于带动所述打印工作模块在所述环境控制组件内完成X、Y、Z三个方向的运动；

与所述控制处理模块连接的打印控制模块，用于控制所述打印成型平台、打印工作模块和打印运动模块完成打印工作。

9.根据权利要求8所述的实时监测的三维打印装置，其特征在于，所述监测组件包括：

无损监测模块，用于监测打印材料的光谱信息、打印制品的三维内外部结构形态；

机器视觉模块，用于监测打印成型过程和打印制品的当前层信息；

环境监测模块，用于监测打印工作环境；

与所述控制处理模块连接的监测控制模块，用于将所述无损监测模块、所述机器视觉模块和/或所述环境监测模块监测的信息汇总成所述监测信息，并将所述监测信息上传到所述控制处理模块。

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