CN114801186A - 一种光固化3d打印机智能刮刀系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印技术领域,公开了一种光固化3D打印机智能刮刀系统及控制方法,所述光固化3D打印机智能刮刀系统包括:粘度感应模块,其用于感应喷头喷出浆料的粘度并获得浆料的粘度值μ。层数感应模块,其用于感应喷头喷出浆料叠层层数n。刮刀模块,其用于对喷头进行刮料。分析判断模块,与刮刀模块连接,其用于接收浆料的粘度值μ,并根据粘度值查找一个预先设置的粘度‑层数信息表,获得刮刀层数n’;判断n是否与n’相同,如果是,分析判断模块发送启动信号,刮刀模块接收启动信号,刮刀模块启动对喷头进行刮料。本发明可以通过对粘度进行测定,根据粘度自动调整刮刀层数,大大减少打印时间,提高效率和控制能力。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域,具体涉及一种光固化3D打印机智能刮刀系统及控制方法。
背景技术
目前3D打印装置的基本原理是叠层制造,即在X-Y平面内通过扫描形式形成制件的截面形状,而在Z坐标间断地做层面厚度的位移,最终形成三维制件。
光固化3D打印机为了保证打印效果,需要减少料盘中浆料的气泡,并保持良好的分散性和稳定性,需要加入刮刀系统,打印完一层,刮刀系统便会启动一次,会浪费大量的时间。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种光固化3D打印机智能刮刀系统,所述光固化3D打印机智能刮刀系统包括:
粘度感应模块,其用于感应喷头喷出浆料的粘度并获得浆料的粘度值μ;
层数感应模块,其用于感应喷头喷出浆料叠层层数n;
刮刀模块,其用于对喷头进行刮料;
分析判断模块,与刮刀模块连接,其用于接收浆料的粘度值μ,并根据粘度值查找一个预先设置的粘度-层数信息表,获得刮刀层数n’;判断n是否与n’相同,如果是,分析判断模块发送启动信号,刮刀模块接收启动信号,刮刀模块启动对喷头进行刮料。
优选的:所述光固化3D打印机智能刮刀系统还包括数据获取模块,数据获取模块用于获取3D打印机控制信号的加热温度T,并根据加热温度T查找一个预先设置的T-材料-粘度,获得粘度μ’;判断μ与μ’是否相同,如果否,则通过μ查找T-材料-粘度,获得加热温度T’,并通过T’替换T对3D打印机加热系统进行调整。
优选的:所述数据获取模块通过打印类型和材料查找一个预先设置的类型、材料-粘度信息表,获得一个粘度μ标;判断μ与μ标是否相同,如果否,则通过μ标查找T-材料-粘度,获得加热温度T标,并通过T标替换T对3D打印机加热系统进行调整。
优选的:所述光固化3D打印机智能刮刀系统还包括气泡感应模块,气泡感应模块用于感应刮料时浆料的气泡量,并通过气泡量查找一个预先设置的气泡量-修正信息表,获得修正方向,光固化3D打印对刮刀层数进行修正。
优选的:所述气泡感应模块包括图片获取模块、计数分析模块和图片分析模块,图片获取模块用于获取刮料时浆料的图片;图片分析模块用于接收图片,并对图片进行处理获得分析图;计数分析模块接收分析图并对分析图内部的气泡进行计数和料浆体积,计算获得气泡密度,并通过气泡密度表征气泡量。
本发明还提供一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,应用于上述所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统,所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括如下步骤:
S1、获得浆料的粘度值μ;
S2、获取喷头喷出浆料叠层层数n;
S3、查找一个预先设置的粘度-层数信息表,获得刮刀层数n’;
S4、判断n是否与n’相同,如果是,则执行S5;
S5、刮刀模块启动进行刮料。
优选的:所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S6、获取3D打印机控制信号的加热温度T;
S7、查找一个预先设置的T-材料-粘度,获得粘度μ’;
S8、判断μ与μ’是否相同,如果否,则执行S9;
S9、查找所述T-材料-粘度,获得加热温度T’;
S10、T’替换T对3D打印机加热系统调整。
优选的:所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S11、查找一个预先设置的类型、材料-粘度信息表,获得一个粘度μ标;
S12、判断μ与μ标是否相同,如果否,则执行S13;
S13、查找T-材料-粘度,获得加热温度T标;
S14、T标替换T对3D打印机加热系统进行调整。
优选的:所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S15、获取刮料时浆料的气泡量;
S16、查找一个预先设置的气泡量-修正信息表,获得修正方向;
S17、3D打印机对刮刀层数进行修正。
优选的:所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S151、获取刮料时浆料的图片;
S152、对图片进行处理获得分析图;
S153、对分析图内部的气泡进行计数和料浆体积;
S154、计算获得气泡密度,并通过气泡密度表征气泡量。
本发明的技术效果和优点:本发明可以通过对粘度进行测定,并通过粘度进行层数进行调整,可以适用根据粘度自动调整刮刀层数,提高了适用能力,在保证打印质量的同时,大大减少打印时间,提高效率。并且可以自动进行自检和修整,提高了控制能力。
附图说明
图1为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统的结构框图。
图2为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法实施例3的流程图。
图3为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法实施例4的流程图。
图4为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法实施例5的流程图。
图5为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法实施例6的流程图。
图6为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法中气泡量获取方法的流程图。
图7为本发明提出的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法中图片进行处理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
参考图1,在本实施例中提出了一种光固化3D打印机智能刮刀系统,包括粘度感应模块、刮刀模块、层数感应模块和分析判断模块。
粘度感应模块,可以安装在喷头的内部,当然也可以安装在喷头的外部,用于感应喷头喷出浆料的粘度并获得浆料的粘度值μ,所述的浆料可以是光固化树脂浆料和陶瓷浆料,当然并不受限制,具体在此不做赘述。
层数感应模块,用于感应喷头喷出浆料叠层层数n,层数感应模块可以安装在喷头的安装架上或者打印平台上,层数感应模块可以是摄像机或者计数器,具体在此不做赘述。
刮刀模块,可以设置在喷头上,用于对喷头进行刮料,避免了浆料对喷头表面粘附,减少了料盘中浆料的气泡,以此保持了浆料的分散性和稳定性,从而保证了良好的打印效果。
分析判断模块,与刮刀模块连接,用于接收浆料的粘度值μ,并根据粘度值查找一个预先设置的粘度-层数信息表,从而获得刮刀层数n’。此处的粘度可以是一个范围,判断n是否与n’相同,如果相同,分析判断模块发送启动信号,刮刀模块接收启动信号,刮刀模块启动对喷头进行刮料。由于层数是从1到多逐级增加,当层数达到n’进行刮料,不会出现重复或者误判现象。例如在原有的刮刀系统粘度值μ高于500cps@25℃的浆料需要开启刮刀,每打印完一层便启动一次。低粘度值低于500cps@25℃的浆料开启刮刀,也是每打印完一层便启动一次,会浪费大量的时间。粘度-层数信息表的设置可以现在浆料粘度范围在0-500cps@25℃时,程序设置刮刀无需启动;浆料粘度范围在500-存储模块00 cps@25℃时,程序设置刮刀每打印完5层启动一次;浆料粘度范围在存储模块00-1500 cps@25℃时,程序设置刮刀每打印完4层启动一次,可以节省大量的时间,从而提高了作业效率。粘度-层数信息表可以通过实验获得,具体在此不做赘述。
数据获取模块,用于获取3D打印机控制信号的加热温度T,并根据加热温度T查找一个预先设置的T-材料-粘度,从而获得粘度μ’,判断μ与μ’是否相同,如果否,则通过μ查找T-材料-粘度,获得加热温度T’,并通过T’替换T对3D打印机加热系统自动进行调整或显示部件待维修的提示信息,具体在此不做赘述。通过打印类型和材料查找一个预先设置的类型、材料-粘度信息表,从而获得一个粘度μ标,判断μ与μ标是否相同,如果否,则通过μ标查找T-材料-粘度,获得加热温度T标,并通过T标替换T对3D打印机加热系统自动进行调整或显示部件待维修的提示信息,具体在此不做赘述。
气泡感应模块,可以固定连接在喷头的安装支架上、料盘或者打印平台上,用于感应刮料时浆料的气泡量,并通过气泡量查找一个预先设置的气泡量-修正信息表,从而获得修正方向,以此可以对刮刀层数进行修正。例如气泡量数量少于一个数值时,则判定修正方向为减少,则刮刀层数减一。气泡量数量大于另一个数值时,则判定修正方向为增加,则刮刀层数加一,具体在此不做赘述。所述的气泡感应模块可以包括图片获取模块、计数分析模块和图片分析模块,当然并不排除其他的检测方式,例如浆料拉伸量等,具体在此不做赘述。图片获取模块可以是X射线拍摄装置,具体在此不做赘述。图片获取模块用于获取刮料时浆料的图片;图片分析模块,用于接收图片,并对图片进行处理获得分析图。计数分析模块接收分析图并对分析图内部的气泡进行计数和料浆体积,从而计算获得气泡密度,并通过气泡密度表征气泡量。所述的对图片进行处理获得分析图包括:确认浆料原图。对浆料原图进行正规化投影,并进行摊平。将摊平图进行背景分离,获得浆料图。对浆料图进行优化获得分析图,优化可以包括调节明暗度、亮度、饱和度等,具体在此不做赘述。以此使气泡和浆料分界线明显。计数分析模块可以根据弧度线的数量进行计数,具体在此不做赘述。
实施例2
所述的光固化3D打印机智能刮刀系统还包括统计模块和存储模块,统计模块用于对粘度值和刮刀层数,气泡量和修正方向等进行统计,并分析相关性获得统计数据,相关性的分析可以以粘度值、气泡量为横轴,刮刀层数、修正方向为纵轴做线性分析,具体在此不做赘述。存储模块用于存储统计数据,并以此可以导出检测曲线。可以更好的分析出相关性,以此可以进行实时修正,具体在此不做赘述。
实施例3
参考图2,在本实施例中提出了一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,包括如下步骤:
S1、获得浆料的粘度值μ。
S2、获取喷头喷出浆料叠层层数n。
S3、查找一个预先设置的粘度-层数信息表,获得刮刀层数n’。
S4、判断n是否与n’相同,如果是,发送启动信号。
S5、刮刀模块接收启动信号,刮刀模块启动对喷头进行刮料。
S6、获取3D打印机控制信号的加热温度T。
实施例4
参考图3,在本实施例中提出了一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,还包括如下步骤:
S7、查找一个预先设置的T-材料-粘度,获得粘度μ’。
S8、判断μ与μ’是否相同,如果否,则执行S9。
S9、查找所述T-材料-粘度,获得加热温度T’。
S10、T’替换T对3D打印机加热系统调整。
实施例5
参考图4,在本实施例中提出了一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,还包括如下步骤:
S11、查找一个预先设置的类型、材料-粘度信息表,获得一个粘度μ标。
S12、判断μ与μ标是否相同,如果否,则执行S13。
S13、查找T-材料-粘度,获得加热温度T标。
S14、T标替换T对3D打印机加热系统进行调整。
实施例6
参考图5,在本实施例中提出了一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,还包括如下步骤:
S15、获取刮料时浆料的气泡量。
S16、查找一个预先设置的气泡量-修正信息表,获得修正方向。
S17、3D打印机对刮刀层数进行修正。
参考图6,在所述S15中,气泡量获取方法
S151、获取刮料时浆料的图片。
S152、对图片进行处理获得分析图。
S153、对分析图内部的气泡进行计数和料浆体积。
S154、计算获得气泡密度,并通过气泡密度表征气泡量。
参考图7,所述的对图片进行处理获得分析图包括:
S1521、确认浆料原图。
S1522、对浆料原图进行正规化投影,并进行摊平。
S1523、将摊平图进行背景分离,获得浆料图。
S1524、对浆料图进行优化获得分析图,使气泡和浆料分界线明显。
显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法,如无特别说明和限定,均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种光固化3D打印机智能刮刀系统,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统包括:
粘度感应模块,其用于感应喷头喷出浆料的粘度并获得浆料的粘度值μ;
层数感应模块,其用于感应喷头喷出浆料叠层层数n;
刮刀模块,其用于对喷头进行刮料;
分析判断模块,与刮刀模块连接,其用于接收浆料的粘度值μ,并根据粘度值查找一个预先设置的粘度-层数信息表,获得刮刀层数n’;判断n是否与n’相同,如果是,分析判断模块发送启动信号,刮刀模块接收启动信号,刮刀模块启动对喷头进行刮料。
2.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统还包括数据获取模块,数据获取模块用于获取3D打印机控制信号的加热温度T,并根据加热温度T查找一个预先设置的T-材料-粘度,获得粘度μ’;判断μ与μ’是否相同,如果否,则通过μ查找T-材料-粘度,获得加热温度T’,并通过T’替换T对3D打印机加热系统进行调整。
3.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统,其特征在于,所述数据获取模块通过打印类型和材料查找一个预先设置的类型、材料-粘度信息表,获得一个粘度μ标;判断μ与μ标是否相同,如果否,则通过μ标查找T-材料-粘度,获得加热温度T标,并通过T标替换T对3D打印机加热系统进行调整。
4.根据权利要求1所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统还包括气泡感应模块,气泡感应模块用于感应刮料时浆料的气泡量,并通过气泡量查找一个预先设置的气泡量-修正信息表,获得修正方向,光固化3D打印对刮刀层数进行修正。
5.根据权利要求4所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统,其特征在于,所述气泡感应模块包括图片获取模块、计数分析模块和图片分析模块,图片获取模块用于获取刮料时浆料的图片;图片分析模块用于接收图片,并对图片进行处理获得分析图;计数分析模块接收分析图并对分析图内部的气泡进行计数和料浆体积,计算获得气泡密度,并通过气泡密度表征气泡量。
6.一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,应用于权利要求1-5任一项所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括如下步骤:
S1、获得浆料的粘度值μ;
S2、获取喷头喷出浆料叠层层数n;
S3、查找一个预先设置的粘度-层数信息表,获得刮刀层数n’;
S4、判断n是否与n’相同,如果是,则执行S5;
S5、刮刀模块启动进行刮料。
7.根据权利要求6所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S6、获取3D打印机控制信号的加热温度T;
S7、查找一个预先设置的T-材料-粘度,获得粘度μ’;
S8、判断μ与μ’是否相同,如果否,则执行S9;
S9、查找所述T-材料-粘度,获得加热温度T’;
S10、T’替换T对3D打印机加热系统调整。
8.根据权利要求6所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S11、查找一个预先设置的类型、材料-粘度信息表,获得一个粘度μ标;
S12、判断μ与μ标是否相同,如果否,则执行S13;
S13、查找T-材料-粘度,获得加热温度T标;
S14、T标替换T对3D打印机加热系统进行调整。
9.根据权利要求6所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S15、获取刮料时浆料的气泡量;
S16、查找一个预先设置的气泡量-修正信息表,获得修正方向;
S17、3D打印机对刮刀层数进行修正。
10.根据权利要求9所述的一种光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法,其特征在于,所述光固化3D打印机智能刮刀系统控制方法包括:
S151、获取刮料时浆料的图片;
S152、对图片进行处理获得分析图;
S153、对分析图内部的气泡进行计数和料浆体积;
S154、计算获得气泡密度,并通过气泡密度表征气泡量。
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