CN114147970B - 一种3d打印机自动补偿平台的方法 - Google Patents

一种3d打印机自动补偿平台的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114147970B
CN114147970B CN202111382507.4A CN202111382507A CN114147970B CN 114147970 B CN114147970 B CN 114147970B CN 202111382507 A CN202111382507 A CN 202111382507A CN 114147970 B CN114147970 B CN 114147970B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compensation
coordinates
coordinate
platform
points
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111382507.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114147970A (zh
Inventor
陈鹤
裴文剑
区宇辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Shanzhu Group Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Shanzhu Group Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Shanzhu Group Co ltd filed Critical Zhejiang Shanzhu Group Co ltd
Priority to CN202111382507.4A priority Critical patent/CN114147970B/zh
Publication of CN114147970A publication Critical patent/CN114147970A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114147970B publication Critical patent/CN114147970B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种3D打印机自动补偿平台的方法，包括如下步骤：将打印平台划分为多个区域，在每个区域内利用喷嘴探测多个点的坐标，根据区域内多个点坐标的差异通过双线性插值法补偿喷头在Z轴上的坐标，若某个区间Z轴坐标差异大于设定阈值A，则将该区域进行细分，每个细分后的区域单独补偿。在相邻点z坐标相差过大时进一步细分区域，并通过双线性插值法对喷头z轴坐标进行补偿，喷头在打印平台上任何区域可以充分且准确的补偿，使其在不同平面度的平台上都能够使丝料完全粘到平台上。

Description

一种3D打印机自动补偿平台的方法
技术领域
本发明属于3D打印领域，具体涉及一种3D打印机自动补偿平台的方法。
背景技术
熔融沉积快速成型是一种常见的3D打印技术，它的工作原理是将打印丝料在喷嘴内加热熔化，通过喷嘴挤出至打印面板上，当加热温度始终高于丝料本身固化温度，而成型部分的温度稍低于固化温度，就能保证线材在挤出喷嘴后能立即与上一层面熔结在一起，从而层层打印出所需实体。
目前3D打印机在打印模型时，由于平台并不能保证完全的平整，所以有时会造成吐出的丝料不能完全粘到平台上，或者喷头距离平台太近导致丝料吐不出造成堵丝。基于上述问题，现有部分3D打印机采用4点调平的方法，将平台分成4个区域然后根据喷头具体的位置在对应的区域内进行补偿，但此方法并不能完全保证能够补偿充分，当平面度相差过大时此方法的效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印机自动补偿平台的方法，将打印平台的区域进行细分并得到补偿，在不同平面度的平台上都能够使丝料完全粘到平台上。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种3D打印机自动补偿平台的方法，包括如下步骤：将打印平台划分为多个区域，在每个区域内利用喷嘴探测多个点的坐标，根据区域内多个点坐标的差异通过双线性插值法补偿喷头在Z轴上的坐标，若某个区间Z轴坐标差异大于设定阈值A，则将该区域进行细分，每个细分后的区域单独补偿。
在相邻点z坐标相差过大时进一步细分区域，并通过双线性插值法对喷头z轴坐标进行补偿，喷头在打印平台上任何区域可以充分且准确的补偿，使其在不同平面度的平台上都能够使丝料完全粘到平台上。
优选的，打印平台划分区域方法为，在打印平台的边缘上选取n2个点，将打印平台平均分为(n-1)2个区域。最常见的划分区域的方法为选取9个点，将打印平台平均分为4个矩形区域。
优选的，双线性插值法的补偿方法为，以喷头所在的该区域最近的四个点作为基准，在x轴或y轴上相同方向的两个点各生成一个线性的方程，然后以喷头移动的实际坐标P(x,y)在这两条线性上获取到对应的坐标a，b，最后以a,b为基准通过双线性插值法算出对应P点的z补偿坐标。
优选的，在进行补偿之后，将同一条线上的点的z补偿坐标进行对比，将该条线上重复次数最多的z补偿坐标作为基准z补偿坐标，将其余点的z补偿坐标与该基准z补偿坐标作对比，若该点的z补偿坐标与基准z补偿坐标差异大于设定阈值B，则保留其z补偿坐标；若该点的z补偿坐标与基准z补偿坐标差异小于等于设定阈值B，则将该点z补偿坐标设置为基准z补偿坐标的值。
若z补偿坐标之间差异过小，实际上对3D打印影响可忽略不计，丝料在一定范围能成功粘到打印平台上。而喷头吐丝过程中，由于喷头吐出的丝料具有一定惯性，z补偿坐标的变化的时候吐丝稳定性会受影响。因此z补偿坐标变化越频繁，喷头吐丝稳定性越差。并且由于3D打印机精度问题，3D打印机的z轴实际上无法移动如此微小的距离。因此统一这些点的z补偿坐标的数值，减少打印机喷头在z轴上的波动，保持喷头移动的稳定性。
优选的，选择基准z补偿坐标时，若出现若干重复次数相同的z补偿坐标，则选择第一个出现的重复z补偿坐标作为基准z补偿坐标。
优选的，选择基准z补偿坐标时，若没有z补偿坐标重复，则取所有z补偿坐标的平均值到小数点后一位作为基准z补偿坐标。
优选的，双线性插值法具体步骤为：设区域最近的四个点坐标为P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)，喷头坐标为P5(x5,y5,z5)，其中z5为补偿后的值,P5在P1P2上线性插值得到a(xa,ya,za)，P5在P3P4上线性插值得到b(xb,yb,zb),按如下双线性插值法的公式：
得出za的值；
得出zb的值；
得出z5的值。
优选的，细分区域的方法为，若该区域相邻的四个点的z坐标相差大于设定阈值A，则会自动将此区域再次分为(n-1)2个细分区域，并且再次取n2个点获取对应的z坐标，将对应点的坐标和z坐标数据进行保存。打印平台区域细分越多，最后得到的z补偿坐标的数值越精确，补偿平台效果越好。
优选的，设定阈值A的值为0.2-1mm。
优选的，设定阈值B的值为0-0.5mm。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明在相邻点z坐标相差过大时进一步细分区域，并通过双线性插值法对喷头z轴坐标进行补偿，喷头在打印平台上任何区域可以充分且准确的补偿，使其在不同平面度的平台上都能够使丝料完全粘到平台上。打印平台区域细分越多，最后得到的z补偿坐标的数值越精确，补偿平台效果越好。
若z补偿坐标之间差异过小，实际上对3D打印影响可忽略不计，丝料在一定范围能成功粘到打印平台上。而喷头吐丝过程中，由于喷头吐出的丝料具有一定惯性，z补偿坐标的变化的时候吐丝稳定性会受影响。因此z补偿坐标变化越频繁，喷头吐丝稳定性越差。并且由于3D打印机精度问题，3D打印机的z轴实际上无法移动如此微小的距离。因此统一这些点的z补偿坐标的数值，减少打印机喷头在z轴上的波动，保持喷头移动的稳定性。
附图说明
下面根据附图对本发明做进一步说明。
图1为3D打印机打印平台的俯视图。
具体实施方式
一种3D打印机自动补偿平台的方法，包括如下步骤：
(1)选取9个点作为基准，将打印平台分为4个区域，打印喷头依次移动到9个点的位置，并获取对应点的z坐标。
(2)若该区域相邻的四个点的z坐标相差大于阈值A0.5mm，则会自动将此区域再次细分为4个区域再次取9个点获取对应的z坐标，并将对应点的坐标和z坐标数据进行保存。
(3)以喷头所在的该区域最近的四个点P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)作为基准，以P1P2和P3P4各生成一个线性的方程，然后以喷头移动的实际坐标为P5(x5,y5,z5)在这两条线性上获取到对应的坐标a，b，最后以a,b为基准通过双线性插值法算出对应P点的在z补偿坐标。
如图1所示，设区域最近的四个点坐标为P1(0,4,2)，P2(4,4,4)，P3(0,0,0)，P4(4,0,2)，喷头坐标为P5(3,3,z5)，其中z5为P5的z补偿坐标,P5在P1P2上线性插值得到a(3,4,za)，P5在P3P4上线性插值得到b(3,0,zb),按如下双线性插值法的公式：
因此，P5的z补偿坐标为3。
(4)对该区域进行补偿计算后，将同一条线上的点的z补偿坐标进行对比，将该条线上重复次数最多的z补偿坐标作为基准z补偿坐标，将其余点的z补偿坐标与该基准z补偿坐标作对比，若该点的z补偿坐标与基准z补偿坐标差异大于设定阈值B，则保留其z补偿坐标；若该点的z补偿坐标与基准z补偿坐标差异小于等于设定阈值B，则将该点z补偿坐标设置为基准z补偿坐标的值。
例如设定阈值B为0.2mm，同一条线上的点的z补偿坐标为(……,1,1,1,1.2,1.5,1.3,1,1,1.4,1,1.1,1,……)，则将重复次数最多的z补偿坐标1作为基准z补偿坐标，则该条线上的z补偿坐标为(……,1,1,1,1,1.5,1.3,1,1,1.4,1,1,1,……)。
例如设定阈值B为0.1mm，同一条线上的点的z补偿坐标为(……,1,1,1.1,1.1,1.4,1.3,1,1.1,……)，1和1.1均重复3次，则将第一个出现重复的z补偿坐标1作为基准z补偿坐标，则该条线上的z补偿坐标为(……,1,1,1,1,1.4,1.3,1,1,……)。
例如设定阈值B为0.2mm，同一条上的点的z补偿坐标为(……,1,1.2,1.4,0.9,1.3,0.8,1.1……)，则所有z补偿坐标平均值1.1作为基准z补偿坐标，则该条线上的z补偿坐标为(……,1.1,1.1,1.4,1.1,1.1,0.8,1.1……)。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于，包括如下步骤：将打印平台划分为多个区域，在每个区域内利用喷嘴探测多个点的坐标，根据区域内多个点坐标的差异通过双线性插值法补偿喷头在Z轴上的坐标，若某个区间Z轴坐标差异大于设定阈值A，则将该区域进行细分，每个细分后的区域单独补偿，在进行补偿之后，将同一条线上的点的z补偿坐标进行对比，将该条线上重复次数最多的z补偿坐标作为基准z补偿坐标，将其余点的z补偿坐标与该基准z补偿坐标作对比，若该点的z补偿坐标与基准z补偿坐标差异大于设定阈值B，则保留其z补偿坐标；若该点的z补偿坐标与基准z补偿坐标差异小于等于设定阈值B，则将该点z补偿坐标设置为基准z补偿坐标的值。
2.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：打印平台划分区域方法为，在打印平台的边缘上选取n2个点，将打印平台平均分为(n-1)2个区域。
3.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：双线性插值法的补偿方法为，以喷头所在的该区域最近的四个点作为基准，在x轴或y轴上相同方向的两个点各生成一个线性的方程，然后以喷头移动的实际坐标P(x,y)在这两条线性上获取到对应的坐标a，b，最后以a,b为基准通过双线性插值法算出对应P点的z补偿坐标。
4.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：选择基准z补偿坐标时，若出现若干重复次数相同的z补偿坐标，则选择第一个出现的重复z补偿坐标作为基准z补偿坐标。
5.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：选择基准z补偿坐标时，若没有z补偿坐标重复，则取所有z补偿坐标的平均值到小数点后一位作为基准z补偿坐标。
6.根据权利要求2所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于，双线性插值法具体步骤为：设区域最近的四个点坐标为P1(x1,y1,z1)，P2(x2,y2,z2)，P3(x3,y3,z3)，P4(x4,y4,z4)，喷头坐标为P5(x5,y5,z5)，其中z5为补偿后的值,P5在P1P2上线性插值得到a(xa,ya,za)，P5在P3P4上线性插值得到b(xb,yb,zb),按如下双线性插值法的公式：
得出za的值；
得出zb的值；
得出z5的值。
7.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：细分区域的方法为，若该区域相邻的四个点的z坐标相差大于设定阈值A，则会自动将此区域再次分为(n-1)2个细分区域，并且再次取n2个点获取对应的z坐标，将对应点的坐标和z坐标数据进行保存。
8.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：所述设定阈值A的值为0.2-1mm。
9.根据权利要求1所述一种3D打印机自动补偿平台的方法，其特征在于：所述设定阈值B的值为0-0.5mm。
CN202111382507.4A 2021-11-22 2021-11-22 一种3d打印机自动补偿平台的方法 Active CN114147970B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111382507.4A CN114147970B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种3d打印机自动补偿平台的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111382507.4A CN114147970B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种3d打印机自动补偿平台的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114147970A CN114147970A (zh) 2022-03-08
CN114147970B true CN114147970B (zh) 2023-10-13

Family

ID=80456968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111382507.4A Active CN114147970B (zh) 2021-11-22 2021-11-22 一种3d打印机自动补偿平台的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114147970B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116872500B (zh) * 2023-09-07 2023-12-29 苏州闪铸三维科技有限公司 一种通过生成和消除自相交实现z轴补偿的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077587A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Seiko Epson Corp 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
CN105867297A (zh) * 2016-03-30 2016-08-17 维嘉数控科技（苏州）有限公司 机械平台的坐标补偿方法及装置
CN106600678A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 山东大学苏州研究院 一种面成型增材制造系统光辐照度均匀化处理方法
CN110962346A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 安世亚太科技股份有限公司 一种增材基板平面畸变补偿方法
CN112644022A (zh) * 2021-01-13 2021-04-13 慧彩增材科技(重庆)有限公司 一种打印机喷嘴高度检测方法及其喷嘴
CN113487485A (zh) * 2021-07-09 2021-10-08 之江实验室 一种基于类灰度图像的八叉树地图空洞补全方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104416905B (zh) * 2013-08-23 2016-11-09 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置及其平台的工作坐标的校正方法
CN106273453B (zh) * 2015-06-05 2018-09-25 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体印刷装置与其印刷误差校正方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011077587A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Seiko Epson Corp 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
CN105867297A (zh) * 2016-03-30 2016-08-17 维嘉数控科技（苏州）有限公司 机械平台的坐标补偿方法及装置
CN106600678A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 山东大学苏州研究院 一种面成型增材制造系统光辐照度均匀化处理方法
CN110962346A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 安世亚太科技股份有限公司 一种增材基板平面畸变补偿方法
CN112644022A (zh) * 2021-01-13 2021-04-13 慧彩增材科技(重庆)有限公司 一种打印机喷嘴高度检测方法及其喷嘴
CN113487485A (zh) * 2021-07-09 2021-10-08 之江实验室 一种基于类灰度图像的八叉树地图空洞补全方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114147970A (zh) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220063293A1 (en) Techniques for Manufacturing Thin Films with Improved Homogeneity and Print Speed
AU2018256519B2 (en) Method and apparatus for three-dimensional digital printing
EP1935654B1 (en) Method of printing with high spot placement accuracy
US11766831B2 (en) Calibration for additive manufacturing
US7658976B2 (en) Method for printing of three-dimensional objects
US20200324488A1 (en) Apparatus and methods for additive manufacturing of three dimensional objects
CN114147970B (zh) 一种3d打印机自动补偿平台的方法
US9731452B2 (en) Three dimensional printer and method for adjusting working coordinate of platform thereof
US8123324B2 (en) Method for setting up drive signal
US11945219B2 (en) Ejection control using substrate alignment features and print region alignment features
CN101534962A (zh) 喷墨装置和喷墨控制方法
CN107554076B (zh) 一种纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法及打印机
JP2009189954A (ja) 駆動信号設定方法
CN108274740B (zh) 彩色3d物件的颜色补偿方法
US20080158274A1 (en) Printer and printing method
JP2005007393A (ja) ペースト塗布器及びその制御方法
JP6872628B2 (ja) インクジェットベースの三次元プリントシステムを較正する方法
CN113370531B (zh) 补偿失配准的三维（3d）物体打印系统
US9216574B2 (en) Print gap compensation
JP6897992B2 (ja) インクジェット印刷装置における調整方法及びインクジェット印刷装置
CN114719744B (zh) 一种打印头与工件平面位置标定的方法
CN103365125B (zh) 一种工艺基底边缘场的调平方法
CN107024185B (zh) 一种基底面型测量方法及测量装置
CN115593111B (zh) 喷墨打印控制方法、设备及计算机可读存储介质
CN115008900B (zh) 一种柔性显示喷印薄膜边缘直线度控制方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 321016 standard workshop b-f3, 518 Xianyuan Road, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province

Applicant after: Zhejiang Shanzhu Group Co.,Ltd.

Address before: 321016 standard workshop b-f3, 518 Xianyuan Road, Wucheng District, Jinhua City, Zhejiang Province

Applicant before: ZHEJIANG FLASHFORGE 3D TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant