CN116252484A - 一种线径均匀性检测方法、系统及其相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于检测技术领域，公开了一种线径均匀性检测方法、系统及其相关设备；所述方法包括步骤：获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个目标工件所需线材的需用长度；测量被测线材各位置点的等效直径；对比等效直径和目标直径，以判断各位置点的线径合格性；根据各位置点的线径合格性和需用长度，获取被测线材的各段可用线段的起止点位置；可用线段为可用于打印目标工件的长度不小于需用长度的连续线段；从而能够预先对线材的线径均匀的可用线段的位置进行标定，有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性。

Description

一种线径均匀性检测方法、系统及其相关设备

技术领域

本申请涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种线径均匀性检测方法、系统及其相关设备。

背景技术

3D打印技术是一种快速成型技术，又称增材制造，被广泛应用于航空航天、工业设计、医疗和牙科等领域，用于制造模型和零部件。进行3D打印的原料主要有粉料和线材，当使用线材作为原料进行3D打印时，线材的线径均匀性对零件的形状参数的准确性有显著的影响，另外，在打印过程中，线材供料的连续性对零件质量也有显著影响。

目前，在进行3D打印时，一般会在打印过程中对线材的线径进行实时检测，一旦检测到线材的局部线段的线径不均匀，则打印过程暂停并切断该局部线段后再继续供料打印，虽然能够保证被使用的线段的线径均匀，但容易导致单个零件在打印过程中经历多次暂停而导致打印连续性差，从而出现不良品。因此，有必要预先对线材的线径均匀的可用线段的位置进行标定，以便在实际打印过程中快速切除非可用线段，从而既保证被使用的线段的线径均匀性，也能够保证单个零件打印过程的供料连续性，进而保证各个零件打印过程的连续性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种线径均匀性检测方法、系统及其相关设备，能够预先对线材的线径均匀的可用线段的位置进行标定，从而有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性。

第一方面，本申请提供了一种线径均匀性检测方法，包括步骤：

A1.获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个所述目标工件所需线材的需用长度；

A2.测量被测线材各位置点的等效直径；

A3.对比所述等效直径和所述目标直径，以判断各所述位置点的线径合格性；

A4.根据各所述位置点的所述线径合格性和所述需用长度，获取所述被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；所述可用线段为可用于打印所述目标工件的长度不小于所述需用长度的连续线段。

在把被测线材用于进行3D打印前，先测量其各位置点的等效直径，以判断各位置点的线径是否合格，并根据打印单个目标工件所需线材的需用长度，标定出该被测线材上各可用线段的起止点位置，并使标定出的可用线段的长度不小于打印单个目标工件所需线材的需用长度，在后续实际打印过程中，可根据各可用线段的起止点位置快速切除非可用线段，仅输入可用线段，从而有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性，进而有利于降低不良品率。

优选地，步骤A2包括：

A201.获取各所述位置点的多个不同方向的实测直径；同一所述位置点的多个不同方向的实测直径，是所述位置点的横截面上不同方向角度的实测直径；

A202.根据所述实测直径获取各所述位置点的等效直径。

与仅测量一个方向的实测直径作为线径测量结果相比，通过测量多个方向的实测直径以获取等效直径作为线径测量结果，测量结果更准确。

优选地，步骤A202包括：

计算同一所述位置点的所有所述实测直径的平均值，作为所述位置点的所述等效直径。

优选地，步骤A3包括：

若所述位置点的所述等效直径与所述目标直径之间的绝对值偏差小于预设的偏差阈值，则判定所述位置点线径合格，否则，判定所述位置点线径不合格。

优选地，步骤A4包括：

A401.从前到后，搜索首个线径合格的所述位置点，作为备选起点；

A402.从前到后，依次检测所述备选起点后的各个所述位置点的线径合格性，并累计线径不合格的所述位置点的点数，记为坏点数，直到满足以下条件之一：

条件1，当前检测的所述位置点与所述备选起点之间的距离不小于所述需用长度；

条件2，连续的线径不合格的所述位置点的点数达到预设的第一点数阈值；

条件3，当前检测的所述位置点为最后一个所述位置点；

A403.若满足条件2，则把所述坏点数清零，并把所述备选起点更新为当前检测的所述位置点后的首个线径合格的所述位置点，返回步骤A402；

A404.若满足条件1，如果所述坏点数小于预设的第二点数阈值，则把所述备选起点加入起点序列的最后，把当前检测的所述位置点加入止点序列的最后，把所述坏点数清零，并把所述备选起点更新为当前检测的所述位置点后的首个线径合格的所述位置点，返回步骤A402；如果所述坏点数不小于预设的第二点数阈值，则把所述坏点数清零，并把所述备选起点更新为最后检测到的线径不合格的所述位置点后的首个线径合格的所述位置点，返回步骤A402；

A405.若满足条件3，则停止检测，并分别以所述起点序列和所述止点序列中排序相同的点为一段所述可用线段的起点和止点，获取各所述可用线段的起止点位置。

通过上述方式，可以准确快捷地标定出可用线段的起止点位置。

第二方面，本申请提供了一种电子装置，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如前文所述线径均匀性检测方法中的步骤。

第三方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如前文所述线径均匀性检测方法中的步骤。

第四方面，本申请提供了一种线径均匀性检测系统，包括放卷机构、收卷机构、导向机构、线径检测器和上位机，所述放卷机构、所述收卷机构和所述线径检测器均与所述上位机电性连接；

所述放卷机构用于放卷被测线材；

所述收卷机构用于收卷所述被测线材；

所述导向机构设置在所述放卷机构与所述收卷机构之间，并用于对所述被测线材导向，以使所述被测线材穿过所述线径检测器；

所述线径检测器用于测量所述被测线材各位置点的等效直径，并发送至所述上位机；

所述上位机用于获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个所述目标工件所需线材的需用长度，对比所述等效直径和所述目标直径，以判断各所述位置点的线径合格性，根据各所述位置点的所述线径合格性和所述需用长度，获取所述被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；所述可用线段为可用于打印所述目标工件的长度不小于所述需用长度的连续线段。

在把被测线材用于进行3D打印前，先测量其各位置点的等效直径，以判断各位置点的线径是否合格，并根据打印单个目标工件所需线材的需用长度，标定出该被测线材上各可用线段的起止点位置，并使标定出的可用线段的长度不小于打印单个目标工件所需线材的需用长度，在后续实际打印过程中，可根据各可用线段的起止点位置快速切除非可用线段，仅输入可用线段，从而有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性，进而有利于降低不良品率。

优选地，所述放卷机构包括放卷筒和驱动所述放卷筒转动的第一电机；所述收卷机构包括收卷筒和驱动所述收卷筒转动的第二电机。

优选地，所述导向机构包括两个导向轮组、两个导向筒和至少一个旋转编码器，每个所述导向轮组包括两个导向轮，所述被测线材从两个所述导向轮之间穿过并与两个所述导向轮相抵，两个所述导向筒同轴地设置在两个所述导向轮组之间，所述线径检测器设置在两个所述导向筒之间，至少一个所述导向轮上连接有所述旋转编码器，所述旋转编码器与所述上位机电性连接。

有益效果：本申请提供的线径均匀性检测方法、系统及其相关设备，在把被测线材用于进行3D打印前，先测量其各位置点的等效直径，以判断各位置点的线径是否合格，并根据打印单个目标工件所需线材的需用长度，标定出该被测线材上各可用线段的起止点位置，并使标定出的可用线段的长度不小于打印单个目标工件所需线材的需用长度，在后续实际打印过程中，可根据各可用线段的起止点位置快速切除非可用线段，仅输入可用线段，从而有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性，进而有利于降低不良品率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的线径均匀性检测方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的线径均匀性检测系统的结构示意图。

图4为一种线径检测器的结构示意图。

图5为激光发射器和图像接收器的结构示意图。

图6为示例性的同一位置点的多个不同方向的实测直径的示意图。

标号说明：1、放卷机构；101、放卷筒；102、第一电机；2、收卷机构；201、收卷筒；202、第二电机；4、导向机构；401、导向轮；402、导向筒；403、旋转编码器；5、线径检测器；501、圆环状基体；502、激光发射器；5021、第一壳体；5022、激光发射单元；5023、第一透镜；5024、光阑；503、图像接收器；5031、第二壳体；5032、第二透镜；5033、图像传感器；5034、柱面镜；6、上位机；301、处理器；302、存储器；303、通信总线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，本申请一些实施例中的一种线径均匀性检测方法，包括步骤：

A1.获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个目标工件所需线材的需用长度；

A2.测量被测线材各位置点的等效直径；

A3.对比等效直径和目标直径，以判断各位置点的线径合格性；

A4.根据各位置点的线径合格性和需用长度，获取被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；可用线段为可用于打印目标工件的长度不小于需用长度的连续线段。

在把被测线材用于进行3D打印前，先测量其各位置点的等效直径，以判断各位置点的线径是否合格，并根据打印单个目标工件所需线材的需用长度，标定出该被测线材上各可用线段的起止点位置，并使标定出的可用线段的长度不小于打印单个目标工件所需线材的需用长度，在后续实际打印过程中，可根据各可用线段的起止点位置快速切除非可用线段，仅输入可用线段，从而有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性，进而有利于降低不良品率。

其中，打印单个目标工件的所需线材的需用长度，可根据线材的目标直径和目标工件的实际尺寸预先确定，例如可通过试验确定或通过仿真确定。

其中，可采用线径检测器来测量被测线材各位置点的等效直径。可以使被测线材以预设步长（可根据实际需要设置）步进移动并穿过线径检测器，以测量各个位置点的等效直径，此时每移动一步后被测的位置即为上述的位置点。该线径检测器可以采用现有的线径检测器或图4所示的线径检测器。

在一些实施方式中，步骤A2包括：获取各位置点的一个方向的实测直径（可采用现有的线径检测器测得）作为各位置点的等效直径。

在另一些实施方式中，步骤A2包括：

A201.获取各位置点的多个不同方向的实测直径；同一位置点的多个不同方向的实测直径，是该位置点的横截面上不同方向角度（该方向角度实质上是被测线材周向上的测量角度）的实测直径；

A202.根据实测直径获取各位置点的等效直径。

例如，图6显示了被测线材的一个位置点的三个不同方向的实测直径，分别为D1、D2和D3，三个方向两两之间的方向角度的偏差为120°，但同一个位置点的实测直径的数量不限于3个，方向角度的偏差不限于是120°，具体可根据实际需要设置。

与仅测量一个方向的实测直径作为线径测量结果相比，通过测量多个方向的实测直径以获取等效直径作为线径测量结果，测量结果更准确。

在一些实施例中，步骤A202包括：

计算同一位置点的所有实测直径的平均值，作为该位置点的等效直径。

这种计算方式简单快捷。

在另一些实施例中，步骤A202包括：

以同一位置点的各实测直径的两个端点作为轮廓点；

根据各实测直径的方向角度获取对应的两个轮廓点的周向角度；

根据各实测直径的大小获取对应的两个轮廓点的半径值；

根据各轮廓点的周向角度和半径值，拟合一个圆形轮廓；

提取该圆形轮廓的直径作为该位置点的等效直径。

通过这种方式得到的等效直径的精确度较高。

其中，若一实测直径的方向角度为θ，则该实测直径对应的两个轮廓点中的一个的周向角度为θ，另一个为θ+π。

其中，若一实测直径的大小为L，则该实测直径对应的两个轮廓点的半径值为L/2。

其中，根据各轮廓点的周向角度和半径值，拟合一个圆形轮廓的步骤包括：

根据以下公式计算各轮廓点的坐标值：

x=r*cosα；

y=r*sinα；

其中，x为轮廓点的横坐标值，y为该轮廓点纵坐标值，r为该轮廓点的半径值，α为该轮廓点的周向角度；

根据各轮廓点的坐标值拟合圆形轮廓（具体拟合算法为现有技术，此处不对其进行详述）。

在一些实施方式中，步骤A3包括：

若位置点的等效直径与目标直径之间的绝对值偏差小于预设的偏差阈值，则判定该位置点线径合格，否则，判定位置点线径不合格。

其中，偏差阈值可根据实际需要设置。

在另一些实施方式中，步骤A3包括：

若位置点的各实测直径的方差大于预设的方差阈值（可根据实际需要设置），则判定该位置点线径不合格；

若位置点的各实测直径的方差不大于预设的方差阈值，且该位置点的等效直径与目标直径之间的绝对值偏差小于预设的偏差阈值，则判定该位置点线径合格；

若位置点的各实测直径的方差不大于预设的方差阈值，且该位置点的等效直径与目标直径之间的绝对值偏差不小于预设的偏差阈值，则判定该位置点线径不合格。

由于各实测直径的方差反映了位置点处的横截面形状的畸形程度，当畸形程度较高时把对应的位置点判定为线径不合格，可进一步提高后续得到的可用线段的线径均匀性。

在本实施例中，步骤A4包括：

A401.从前到后，搜索首个线径合格的位置点，作为备选起点；

A402.从前到后，依次检测备选起点后的各个位置点的线径合格性，并累计线径不合格的位置点的点数，记为坏点数，直到满足以下条件之一：

条件1，当前检测的位置点与备选起点之间的距离不小于需用长度；

条件2，连续的线径不合格的位置点的点数达到预设的第一点数阈值（可根据实际需要设置）；

条件3，当前检测的位置点为最后一个位置点；

A403.若满足条件2，则把坏点数清零，并把备选起点更新为当前检测的位置点后的首个线径合格的位置点，返回步骤A402；

A404.若满足条件1，如果坏点数小于预设的第二点数阈值（可根据实际需要设置），则把备选起点加入起点序列的最后，把当前检测的位置点加入止点序列的最后，把坏点数清零，并把备选起点更新为当前检测的位置点后的首个线径合格的位置点，返回步骤A402；如果坏点数不小于预设的第二点数阈值，则把坏点数清零，并把备选起点更新为最后检测到的线径不合格的位置点后的首个线径合格的位置点，返回步骤A402；

A405.若满足条件3，则停止检测，并分别以起点序列和止点序列中排序相同的点为一段可用线段的起点和止点，获取各可用线段的起止点位置。

通过上述方式，可以准确快捷地标定出可用线段的起止点位置。

其中，起点序列和止点序列初始为空序列。

当满足条件2，表示有连续的一段较长的线段的位置点均为坏点（即线径不合格的位置点），不适宜作为可用线段的，此时，把从备选起点到当前检测的位置点之间的线段，以及从当前检测的位置点到后续的首个线径合格的位置点之间的线段，均认定为非可用线段。

当满足条件1，表示找到了一段长度满足单个目标工件打印要求的线段，且该线段中不存在较长的由连续坏点连成的局部线段，可用作为备选可用线段，然而，该备选可用线段中可能有较多的分散的坏点，因此，只有到其包含的坏点的坏点数小于预设的第二点数阈值时，才把该备选可用线段认定为可用线段，进而把其起点和止点分别记录在起点序列和止点序列中。

当满足条件3，表示已经检测完所有位置点，此时根据起点序列和止点序列提取各可用线段的起点位置和止点位置。其中，由于每次得到的新起点和新止点分别加入起点序列和止点序列的最后，因此，起点序列和止点序列中排序相同的点是同一可用线段的起点和止点。

在一些实施方式中，步骤A4之后还包括步骤：

A5.根据各可用线段的起点位置和止点位置，计算所有可用线段的总长度，记为可用总长；

A6.计算该可用总长在被测线材的总长度中的占比；

A7.若该占比小于预设的占比阈值（可根据实际需要设置），则把该被测线材标记为不可用线材。

由于可用总长的占比过低，若用于进行3D打印，将需要花费更多时间进行非可用线段的剪切，会严重影响工作效率，因此，被标记为不可用线材的被测线材将不会用于打印目标工件。

由上可知，该线径均匀性检测方法，通过获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个目标工件所需线材的需用长度，测量被测线材各位置点的等效直径，对比等效直径和目标直径，以判断各位置点的线径合格性，根据各位置点的线径合格性和需用长度，获取被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；可用线段为可用于打印目标工件的长度不小于需用长度的连续线段；从而能够预先对线材的线径均匀的可用线段的位置进行标定，有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，本申请提供一种电子设备，包括：处理器301和存储器302，处理器301和存储器302通过通信总线303和/或其他形式的连接机构（未标出）互连并相互通讯，存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序，当电子设备运行时，处理器301执行该计算机程序，以执行上述实施例的任一可选的实现方式中的线径均匀性检测方法，以实现以下功能：获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个目标工件所需线材的需用长度，测量被测线材各位置点的等效直径，对比等效直径和目标直径，以判断各位置点的线径合格性，根据各位置点的线径合格性和需用长度，获取被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；可用线段为可用于打印目标工件的长度不小于需用长度的连续线段。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，执行上述实施例的任一可选的实现方式中的线径均匀性检测方法，以实现以下功能：获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个目标工件所需线材的需用长度，测量被测线材各位置点的等效直径，对比等效直径和目标直径，以判断各位置点的线径合格性，根据各位置点的线径合格性和需用长度，获取被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；可用线段为可用于打印目标工件的长度不小于需用长度的连续线段。其中，计算机可读存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-Only Memory, 简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

参考图3，本申请提供了一种线径均匀性检测系统，包括放卷机构1、收卷机构2、导向机构4、线径检测器5和上位机6，放卷机构1、收卷机构2和线径检测器5均与上位机电6性连接；

放卷机构1用于放卷被测线材；

收卷机构2用于收卷被测线材；

导向机构4设置在放卷机构1与收卷机构2之间，并用于对被测线材导向，以使被测线材穿过线径检测器5；

线径检测器5用于测量被测线材各位置点的等效直径（具体过程参考前文的步骤A2），并发送至上位机6；

上位机6用于获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个目标工件所需线材的需用长度，对比等效直径和目标直径，以判断各位置点的线径合格性，根据各位置点的线径合格性和需用长度，获取被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；可用线段为可用于打印目标工件的长度不小于需用长度的连续线段（具体过程参考前文的线径均匀性检测方法的相应步骤）。

在把被测线材用于进行3D打印前，先测量其各位置点的等效直径，以判断各位置点的线径是否合格，并根据打印单个目标工件所需线材的需用长度，标定出该被测线材上各可用线段的起止点位置，并使标定出的可用线段的长度不小于打印单个目标工件所需线材的需用长度，在后续实际打印过程中，可根据各可用线段的起止点位置快速切除非可用线段，仅输入可用线段，从而有利于保证单个零件打印过程中使用线材的线径均匀性和供料连续性，进而有利于降低不良品率。

在一些实施方式中，上位机6还用于执行：

根据各可用线段的起点位置和止点位置，计算所有可用线段的总长度，记为可用总长；

计算该可用总长在被测线材的总长度中的占比；

若该占比小于预设的占比阈值（可根据实际需要设置），则把该被测线材标记为不可用线材。

在一些实施方式中，见图3，放卷机构1包括放卷筒101和驱动放卷筒101转动的第一电机102；收卷机构2包括收卷筒201和驱动收卷筒201转动的第二电机202。其中，第二电机202可以为步进电机，以实现被测线材以预设的步长步进式移动。工作时，使被测线材放入放卷筒101后，使被测线材的一端穿过导向机构4和线径检测器5后固定于收卷筒201，然后由第二电机202驱动收卷筒201转动收卷被测线材，当完成可用线段的起止点位置的标定后，可通过第一电机102驱动放卷筒101反向收卷被测线材，使被测线材回复初始状态，以便于被测线材在后续用于进行打印时被测得的实时位置与标定的位置对应。

在一些实施方式中，见图3，导向机构4包括两个导向轮组、两个导向筒402和至少一个旋转编码器403，每个导向轮组包括两个导向轮401，被测线材从该两个导向轮401之间穿过并与该两个导向轮401相抵，两个导向筒402同轴地设置在两个导向轮组之间，线径检测器5设置在两个导向筒402之间，至少一个导向轮401上连接有旋转编码器403，旋转编码器403与上位机6电性连接。

通过两个导向轮组可保证被测线材可靠地从线径检测器5处穿过，并保证穿过线径检测器5的线段张紧为直线，从而保证直径测量精度。通过旋转编码器403可测量导向轮401的旋转角度，进而计算被测线材的移动距离，根据该移动距离可计算各位置点的位置（该位置是指位置点到被测线材前端点的距离）；例如，图3中，前侧的导向轮组中的一个导向轮401连接有旋转编码器403，旋转编码器403所连接的导向轮401与被测线材的接触点到线径检测器5的距离已知，该距离为d，当旋转编码器403测得的被测线材的移动距离为I，则此时位于线径检测器5处的位置点的位置为d+I。

其中，导向筒402具有一个与被测线材相适配的通孔，被测线材穿过该通孔；通过在线径检测器5的前后两侧设置导向筒402，保证被测线材的后端离开后侧的导向轮组时，还能保持以直线的姿态穿过线径检测器5，从而完成整根线材的检测。

其中，线径检测器5可以是现有的检测器。在一些实施方式中，见图4，该线径检测器5包括一个圆环状基体501和多个沿周向间隔设置在该圆环状基体501上的检测组件；每个检测组件包括沿该圆环状基体501的直径相对设置的激光发射器502和图像接收器503；被测线材从圆环状基体501的圆心穿过，激光发射器502用于向被测线材发射激光束，图像接收器503用于接收该激光束以检测该被测线材的直径，得到实测直径。其中，检测组件的激光发射器502和图像接收器503可以是基于夫琅禾费衍射原理测得实测直径。

其中，检测组件优选设置至少3个，且各检测组件沿圆环状基体501的周向等间隔设置。

在一些优选实施方式中，见图5，激光发射器502包括第一壳体5021、激光发射单元5022和第一透镜5023，图像接收器503包括第二壳体5031、第二透镜5032和图像传感器5033，其中，第一透镜5023和第二透镜5032相对设置，激光发射单元5022设置在第一透镜5023远离第二透镜5032的一侧，图像传感器5033设置在第二透镜5032远离第一透镜5023的一侧。工作时，激光发射单元5022发出的激光束经过第一透镜5023的准直后形成平行光束，平行光束经过被测线材后在第二透镜5032的作用下，在图像传感器5033处形成被测线材的衍射波形，通过对衍射波形分析可以得到该被测线材的实测直径。

进一步地，激光发射单元5022和第一透镜5023之间设置有光阑5024，第二透镜5032与图像传感器5033之间设置有柱面镜5034，通过光阑5024和柱面镜5034可调节在图像传感器5033处形成的衍射波形的宽度，以便图像传感器5033处能够接收到完整的衍射图像。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线径均匀性检测方法，其特征在于，包括步骤：

A1.获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个所述目标工件所需线材的需用长度；

A2.测量被测线材各位置点的等效直径；

A3.对比所述等效直径和所述目标直径，以判断各所述位置点的线径合格性；

A4.根据各所述位置点的所述线径合格性和所述需用长度，获取所述被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；所述可用线段为可用于打印所述目标工件的长度不小于所述需用长度的连续线段。

2.根据权利要求1所述的线径均匀性检测方法，其特征在于，步骤A2包括：

A201.获取各所述位置点的多个不同方向的实测直径；同一所述位置点的多个不同方向的实测直径，是所述位置点的横截面上不同方向角度的实测直径；

A202.根据所述实测直径获取各所述位置点的等效直径。

3.根据权利要求2所述的线径均匀性检测方法，其特征在于，步骤A202包括：

计算同一所述位置点的所有所述实测直径的平均值，作为所述位置点的所述等效直径。

4.根据权利要求1所述的线径均匀性检测方法，其特征在于，步骤A3包括：

若所述位置点的所述等效直径与所述目标直径之间的绝对值偏差小于预设的偏差阈值，则判定所述位置点线径合格，否则，判定所述位置点线径不合格。

5.根据权利要求1所述的线径均匀性检测方法，其特征在于，步骤A4包括：

A401.从前到后，搜索首个线径合格的所述位置点，作为备选起点；

A402.从前到后，依次检测所述备选起点后的各个所述位置点的线径合格性，并累计线径不合格的所述位置点的点数，记为坏点数，直到满足以下条件之一：

条件1，当前检测的所述位置点与所述备选起点之间的距离不小于所述需用长度；

条件2，连续的线径不合格的所述位置点的点数达到预设的第一点数阈值；

条件3，当前检测的所述位置点为最后一个所述位置点；

A403.若满足条件2，则把所述坏点数清零，并把所述备选起点更新为当前检测的所述位置点后的首个线径合格的所述位置点，返回步骤A402；

A404.若满足条件1，如果所述坏点数小于预设的第二点数阈值，则把所述备选起点加入起点序列的最后，把当前检测的所述位置点加入止点序列的最后，把所述坏点数清零，并把所述备选起点更新为当前检测的所述位置点后的首个线径合格的所述位置点，返回步骤A402；如果所述坏点数不小于预设的第二点数阈值，则把所述坏点数清零，并把所述备选起点更新为最后检测到的线径不合格的所述位置点后的首个线径合格的所述位置点，返回步骤A402；

A405.若满足条件3，则停止检测，并分别以所述起点序列和所述止点序列中排序相同的点为一段所述可用线段的起点和止点，获取各所述可用线段的起止点位置。

6.一种电子装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，运行如权利要求1-5任一项所述线径均匀性检测方法中的步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-5任一项所述线径均匀性检测方法中的步骤。

8.一种线径均匀性检测系统，其特征在于，包括放卷机构、收卷机构、导向机构、线径检测器和上位机，所述放卷机构、所述收卷机构和所述线径检测器均与所述上位机电性连接；

所述放卷机构用于放卷被测线材；

所述收卷机构用于收卷所述被测线材；

所述导向机构设置在所述放卷机构与所述收卷机构之间，并用于对所述被测线材导向，以使所述被测线材穿过所述线径检测器；

所述线径检测器用于测量所述被测线材各位置点的等效直径，并发送至所述上位机；

所述上位机用于获取打印目标工件所需线材的目标直径，并获取打印单个所述目标工件所需线材的需用长度，对比所述等效直径和所述目标直径，以判断各所述位置点的线径合格性，根据各所述位置点的所述线径合格性和所述需用长度，获取所述被测线材的各段线径均匀的可用线段的起止点位置；所述可用线段为可用于打印所述目标工件的长度不小于所述需用长度的连续线段。

9.根据权利要求8所述的线径均匀性检测系统，其特征在于，所述放卷机构包括放卷筒和驱动所述放卷筒转动的第一电机；所述收卷机构包括收卷筒和驱动所述收卷筒转动的第二电机。

10.根据权利要求8所述的线径均匀性检测系统，其特征在于，所述导向机构包括两个导向轮组、两个导向筒和至少一个旋转编码器，每个所述导向轮组包括两个导向轮，所述被测线材从同组的两个所述导向轮之间穿过并与两个所述导向轮相抵，两个所述导向筒同轴地设置在两个所述导向轮组之间，所述线径检测器设置在两个所述导向筒之间，至少一个所述导向轮上连接有所述旋转编码器，所述旋转编码器与所述上位机电性连接。

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