CN116587602A - 自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置及方法，该装置包括进料控速机构、熔融出料机构、打印喷头、智能视觉识别模块和控制中心；进料控速机构包括蜗杆驱动电机、升降机构、螺杆驱动电机和进料螺杆，蜗杆驱动电机用于控制升降机构的升降，螺杆驱动电机设置在升降机构上；螺杆驱动电机的下端与进料螺杆的上端连接，进料螺杆的下端设置在熔融出料机构的料筒内，智能视觉识别模块用于捕捉打印喷头挤出材料的图像并识别出打印宽度；控制中心用于根据打印宽度对进料控速机构进行实时控制以实现对熔融出料机构对挤出材料流速的控制。本发明将智能视觉识别模块和进料控速机构相结合以实现对挤出材料流速的控制。
Description
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，特别是涉及一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置、增材制造系统及方法。
背景技术
3D打印技术是一种利用连续的物理叠加材料的手段制造三维实体的增材制造方法，它可以融合诸多学科的前沿技术，目前已经成功运用于航空航天、汽车制造等领域。现有的螺杆挤出3D打印装置一般由进料螺杆、进料斗、料筒、打印喷头以及加热器组成，材料从进料斗进入料筒，在进料螺杆的转动下材料将被推入到料筒下段，料筒下段连接有加热装置，可通过升温将固体材料转变为熔融状态，在未熔化材料的挤压下，熔融材料从打印喷头挤出。
现有的打印装置无法对挤出材料的宽度进行实时监控，在打印过程中即使发现打印材料的速度过快或者过慢并对挤出材料的流速进行人为的调节，但此过程需要较长的时间，存在滞后性，影响了打印精度；人为的通过调整电机转速等方式调整挤出速度，无法精准观察到材料流速转变，也无法完成调控—复位—再调控的过程，操作较为复杂。当前迫切需要对打印装置进行改进，实现流速的实时精准控制与提高打印稳定性。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置、增材制造系统及制造方法，该装置通过智能视觉识别模块对打印喷头挤出材料的图像进行采集并根据图像对打印宽度进行识别，控制中心根据识别的宽度信息对进料控速机构进行实时控制以调节进料螺杆的升降和转速，实现对熔融出料机构挤出材料流速的实时控制，提高了打印的精度。
本发明的第一个目的在于提供一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置。
本发明的第二个目的在于提供一种增材制造系统。
本发明的第三个目的在于提供一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造方法。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置，包括进料控速机构、熔融出料机构、打印喷头、智能视觉识别模块和控制中心，所述进料控速机构设置在熔融出料机构上，所述熔融出料机构的下端与打印喷头连接；
所述进料控速机构包括蜗杆驱动电机、升降机构、螺杆驱动电机以及进料螺杆，所述升降机构包括连接平台，所述蜗杆驱动电机用于控制连接平台的直线升降，所述螺杆驱动电机设置在连接平台上，所述螺杆驱动电机的下端与进料螺杆的上端连接，所述进料螺杆的下端设置在熔融出料机构的料筒内；所述蜗杆驱动电机和螺杆驱动电机分别与所述控制中心通信连接；
所述智能视觉识别模块用于捕捉打印喷头挤出材料的图像并根据图像对打印宽度进行识别，且与所述控制中心通信连接；
所述控制中心用于根据识别的宽度信息对进料控速机构进行实时控制以使进料螺杆移动，从而实现对熔融出料机构挤出材料流速的实时控制。
进一步地，所述升降机构还包括两个蜗杆、两个线齿轮和两个移动导轨；两个蜗杆驱动电机分别安装在连接平台的对应两侧，蜗杆驱动电机的一端与蜗杆的一端连接以驱动蜗杆转动，蜗杆与线齿轮相互啮合以带动线齿轮转动；两个线齿轮通过转轴连接，转轴上套连着连接平台；在转轴的一侧，连接平台部分设置在两个移动导轨上。
进一步地，所述升降机构还包括多个移动限位机构，所述移动限位机构分别设置在移动导轨的上下两侧，通过限制连接平台的移动范围以控制进料螺杆上升与下降的高度，实现对挤出材料宽度的精确调控。
进一步地，所述料筒内部采用多梯度锥形缓冲结构，随着料筒深度增加，内部料筒宽度逐级递减，以使物料在流动过程中有足够的缓冲时间，减少了颗粒料的堆积。
进一步地，所述料筒下段采用镂空处理，形成了内料筒外壁与外料筒内壁间的中空保温结构，且外料筒外壁上包覆有保温材料，内料筒内热量得到了较好截留，并保证了颗粒料受热的充分性与均匀性。
进一步地，所述智能视觉识别模块包括摄像头以及反馈模块，所述摄像头用于捕捉打印喷头挤出材料的图像并发送给反馈模块，所述反馈模块根据图像对打印的宽度进行精确识别。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种增材制造系统，包括打印台和上述的熔融挤出增材制造装置，所述打印台用于承载所述熔融挤出增材制造装置中打印喷头挤出的材料。
本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造方法，基于上述的熔融挤出增材制造装置或上述的增材制造系统实现，所述方法包括如下步骤：
S1：读取打印模型，并将打印模型进行分层切片；
S2：识别每层模型的特征尺寸，并根据切片信息获取打印材料宽度理论值与宽度变化的允许区间；
S3：利用熔融挤出增材制造装置开始打印；
S4：在打印的同时，利用智能视觉识别模块对挤出材料进行图像采集，并根据图像对打印的材料宽度进行识别，将识别的宽度信息反馈至控制中心；
S5：控制中心根据识别的宽度信息，判断打印宽度是否在理论允许范围内；
若是，则重复步骤S4～S5，直到打印结束，否则，执行下面的步骤：
根据识别的宽度信息与理论允许值比较的结果，通过控制中心对进料控速机构进行实时调节以使进料螺杆上升或下降；
若打印宽度已调整至理论允许范围内之后，通过控制中心对进料控速机构进行调节以使进料螺杆回到原位；
若打印未结束，则返回步骤S4并继续执行后续步骤。
进一步地，所述控制中心对进料控速机构进行调节以使进料螺杆回到原位，具体包括：
控制中心控制蜗杆驱动电机调整连接平台的上升或下降，以使进料螺杆缓慢回到原始位置；
同时控制中心调整螺杆驱动电机的转速以实现进料螺杆转速的变化，保证复位过程中挤出材料的宽度保持在理论宽度允许范围内。
进一步地，根据打印喷头挤出材料的宽度变化以及打印过程中打印位置的变化，对蜗杆驱动电机和螺杆驱动电机进行实时控制以改变进料螺杆的直线升降与转速，实现调整打印喷头的挤出速度以及截断暂停出料的功能。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
本发明提出的自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置及方法，包括进料控速机构、熔融出料机构、打印喷头、智能视觉识别模块和控制中心，所述进料控速机构设置在熔融出料机构上，所述熔融出料机构的下端与打印喷头连接；所述进料控速机构包括蜗杆驱动电机、升降机构、螺杆驱动电机以及进料螺杆，所述升降机构包括连接平台，所述蜗杆驱动电机用于控制连接平台的直线升降，所述螺杆驱动电机设置在连接平台上，所述螺杆驱动电机的下端与进料螺杆的上端连接，所述进料螺杆的下端设置在熔融出料机构的料筒内；所述蜗杆驱动电机和螺杆驱动电机分别与所述控制中心通信连接；所述智能视觉识别模块用于捕捉打印喷头挤出材料的图像并根据图像对打印宽度进行识别，且与所述控制中心通信连接；所述控制中心用于根据识别的宽度信息对进料控速机构进行实时控制以使进料螺杆移动，从而实现对熔融出料机构挤出材料流速的实时控制。将进料螺杆的下端设置在熔融出料机构的料筒内，通过控制进料螺杆在料筒里的深度改变料筒内熔融材料的压强，从而影响打印喷头挤出材料的宽度；通过同时控制进料螺杆在料筒里的深度和转速，以协同实现快速且平稳的供料调节；通过将智能视觉识别模块和进料控速机构相结合，利用智能视觉识别模块对打印喷头挤出材料的图像进行采集并根据图像对打印宽度进行识别，控制中心根据识别的打印宽度信息对进料控速机构进行实时控制以调节进料螺杆的流速，极大程度上避免了滞后的问题，并有效解决了挤出材料流速不可实时监控以及调整的问题；同时通过对熔融出料机构挤出材料流速的实时控制，提高了打印的精度。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置示意图；
图2为本发明实施例的进料控速机构示意图；
图3为本发明实施例的升降机构示意图；
图4为本发明实施例的料筒多梯度锥形流道结构示意图；
图5为本发明实施例的自适应流量控制的熔融挤出增材制造方法的流程图；
图6为本发明实施例的材料宽度识别示意图，其中，(a)为材料宽度在理论允许范围内；(b)为材料宽度大于理论允许范围；(c)为材料宽度小于理论允许范围；
图7为本发明实施例的材料宽度部分位于理论允许范围之外示意图，其中，(a)为挤出材料宽度部分大于理论允许宽度，(b)为挤出材料宽度部分小于理论允许宽度。
图1～3中，附图标记说明：
1-进料控速机构，2-熔融出料机构，3-打印喷头，4-智能视觉识别模块，5-支撑板，6-控制中心，101-进料螺杆，102-升降机构，103-螺杆驱动电机，104-蜗杆驱动电机，201-进料斗，202-料筒，203-加热机构，401-摄像头，402-反馈模块，1021-连接平台，1022-蜗杆，1023-线齿轮，1024-移动导轨，1025-限位机构。
具体实施方式
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，本领域普通技术人员在没有作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。应当理解，描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
下面结合附图对本申请一些实施例提供的自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置进行详细描述。
如图1至图4所示，在一个实施例中提供了一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置，包括进料控速机构1、熔融出料机构2、打印喷头3、智能视觉识别模块4和控制中心6，整个装置安装在箱体式三轴运动机构上。进料控速机构1、熔融出料机构2、控制中心6以及智能视觉识别模块4的摄像头401都安装在支撑板5上，支撑板5由Solidworks计算机辅助设计，并采用增材制造一体化成形。进料控速机构1设置在熔融出料机构2上，打印喷头3设置在熔融出料机构2下方，控制中心6分别与进料控速机构1和智能视觉识别模块4通信连接。
具体地，进料控速机构1包括进料螺杆101、升降机构102、螺杆驱动电机103以及两个蜗杆驱动电机104。升降机构102包括一个连接平台1021、两个蜗杆1022、两个线齿轮1023、两个移动导轨1024以及多个限位机构1025。两个蜗杆驱动电机104分别安装在升降机构102的连接平台1021的对应两侧；两个线齿轮1023分别与两个蜗杆1022啮合安装，两个线齿轮1023之间通过转轴连接，保证两者同步运动；转轴上套连安装有连接平台1021，以使连接平台1021可在移动导轨1024上进行上下移动；螺杆驱动电机103设置在升降机构102的连接平台1021上，下端连接进料螺杆101，其可以带动进料螺杆101旋转，同时也可随连接平台1021的上下移动实现自身的升降。蜗杆驱动电机104设置在蜗杆1022下端，可以带动蜗杆1022转动，蜗杆1022可通过与线齿轮1023的啮合将运动传递给线齿轮1023，线齿轮1023转动并带动连接平台1021在移动导轨1024上进行Z方向(上下)的直线移动，并由此实现螺杆驱动电机103的Z方向直线运动。此外，通过在移动导轨1024上下两侧设计安装限位机构1025，限制了连接平台1021的移动范围，有效控制了进料螺杆101上升与下降高度的变化范围，实现了对挤出材料宽度的精确调控。
进料控速机构1与熔融出料机构2均固定在支撑板上，进料控速机构1安装在支撑板上部，熔融出料机构2安装在支撑板下部，进料控速机构1和熔融出料机构2的垂直中心线保持平行。进料螺杆101的上端与螺杆驱动电机103的下端连接，下端直接插入熔融出料机构2中的料筒202内，进料螺杆101在螺杆驱动电机103的驱动下旋转，实现颗粒料向前推进；同时进料螺杆101可随螺杆驱动电机103在连接平台1021上实现Z方向上的移动，实现进料螺杆101插入料筒202内部深度的变化，进料螺杆101的上升或下降会直接影响料筒202内熔融材料的压强大小，进而影响打印挤出材料的宽度。通过同时控制进料螺杆在料筒里的深度和转速，以协同实现快速且平稳的供料调节。
具体地，熔融出料机构2包括进料斗201、料筒202与加热机构203。料筒202的上端与进料斗201下端连接，下端与加热机构203连接。料筒202侧面开有进料孔，可与进料斗201连接，材料从侧面流入料筒，并借助进料螺杆101向料筒下段推进。
现有的料筒结构设计过于单一化，材料从进料斗进入料筒后，没有下落缓冲时间，就直接落入并堆积在料筒下段。料筒内积累了太多未熔化材料，材料无法充分均匀受热，熔化程度无法保证，没完全熔化的材料会堵塞喷头，产生一系列问题。
为了解决上述问题，在一个实施例中将料筒内部设计为多梯度锥形缓冲结构。在推进过程中材料将通过料筒内部的多梯度锥形流道缓冲结构后到达料筒202下部。多梯度缓冲结构增加了颗粒料下落的缓冲时间，减少了颗粒料的堆积。加热机构203安装在料筒的下端，热量将通过内料筒向材料进行传递，内料筒以及外料筒壁之间的中空保温结构，有效隔绝了热量的散失，保证了颗粒料受热的充分性与均匀性。熔融出料机构2中的加热机构203与打印喷头3直接相连，熔融材料直接通过打印喷头3挤出。
将料筒设计为多梯度锥形流道结构，多个锥形流道配合，多梯度减少了料筒下段颗粒料的量，也增加了缓冲时间减小了下落速度，减少了颗粒料的堆积。此外，料筒下段采用中空保温结构，内料筒与外料筒壁进行抽壳，加热机构直接将热量传递到内料筒中，外料筒起到保温的作用，保证了材料的熔融效果，减少了熔融材料所需的时间。
熔融出料机构2可以配合智能视觉识别模块完成打印喷头小幅度变径，利用模型切片信息，通过控制中心控制螺杆驱动电机调节进料螺杆101的转速，完成打印喷头挤出材料宽度的变化，使得挤出材料宽度始终是打印区域宽度的整数倍，实现挤出材料对打印区域的均匀填充。
具体地，智能视觉识别模块4包括摄像头401与反馈模块402。摄像头401安装于打印喷头3的侧面；在安装高度上，摄像头401与打印喷头3的最低点水平，确保摄像头401可以捕捉到稳定的挤出材料的图像，并通过反馈模块402进行处理以及宽度识别。
具体地，控制中心6设置在料筒202上方的支撑板5上，并通过数据线与反馈模块402以及进料控速机构1进行通信，当反馈模块完成材料宽度信息的识别后，将信息发送至控制中心6，将由控制中心6完成宽度信息的比对，并根据对比的结果调控进料控速机构1的蜗杆驱动电机104和螺杆驱动电机103以使进料螺杆101运动。
为了对挤出材料的宽度进行实时的调控，要求装置可以灵活的实现调控—复位—再调控的过程，但在复位的过程中，因为机构的移动很有可能再次影响到调整好的材料再次出现流速变化的问题。因此在一个实施例中采用机构复位与机构调速配合的控制方法，在完成挤出材料宽度变化到理论允许值之后，螺杆将回复到原位，此时加快或降低螺杆的旋转速度，保证螺杆在回到原位的过程中，挤出材料的宽度不会受到影响，当螺杆回到原位后，螺杆速度将逐渐变化到原有旋转速度，有效避免了回复过程中对挤出材料宽度的影响，提高了打印精度与打印效果。
根据挤出材料的宽度的变化以及打印过程中打印位置的变化等情况，控制中心对进料控速机构1进行实时控制，通过进料控速机构1调节升降机构102中连接平台的移动方向与进料螺杆的转动速度，实现调整打印速度以及截断暂停出料的功能。
在一个实施例中还提供了一种增材制造系统，包括打印台和上述的熔融挤出增材制造装置，其中打印台用于承载熔融挤出增材制造装置中打印喷头挤出的材料。
如图5所示，在一个实施例中还提供了一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造方法，包括如下步骤：
S1，在切片软件中读取打印模型；
S2，将模型进行分层切片；
S3，根据切片信息获取打印材料宽度理论值与计算宽度变化的允许区间；
S4，将生成的含有理论宽度与宽度变化范围区间的切片文件导入熔融挤出增材制造装置中；
S5，开始打印，并同时开始利用摄像头对挤出的材料进行图像采集，图像采集的频率为50Hz；
S6，利用反馈模块对采集到的图像进行处理，并对材料宽度进行精确识别；
S7，通过反馈模块将宽度信息反馈至控制中心，并判断宽度是否在理论允许范围内；
若是，则重复执行步骤S5至S7，直到打印结束；
若否，则执行步骤S8至S10；
S8，根据实际挤出材料宽度与理论允许值比较的结果对进料控速机构进行调节：驱动电机调节升降机构，使得在升降机构的带动下螺杆上下移动；
S9，智能视觉识别模块识别到宽度调整至理论允许范围内之后，升降机构缓慢调整使得进料螺杆回到原位；
S10，重复S5至S9直到打印结束。
步骤S8中，智能视觉识别模块4反馈的挤出材料的实际宽度的信息，需要在控制中心与宽度理论允许值进行比较。在切片过程中就已经获得了挤出材料理论宽度的信息，再在理论宽度的基础上添加宽度阈值以确定挤出材料宽度的允许变化范围。如图6所示，若图像中获取到的挤出材料宽度处大于或小于理论允许范围，则控制中心需要对进料控速机构1进行调节。如图6(b)所示，当挤出材料的宽度大于理论材料宽度的允许变化范围后，控制中心6计算升降机构102需要变化的高度，之后立即控制升降机构102上升，减小料筒202内熔融挤出的压强，减缓挤出材料的流速，迅速将宽度缩小到理论允许范围内；当挤出材料的宽度小于理论材料宽度的允许变化范围后，如图6(c)所示，控制中心6计算升降机构102需要变化的高度，之后立即控制升降机构102下降，增大料筒202内熔融挤出的压强，加快挤出材料的流速，迅速将宽度增大到理论允许范围内。如图7所示，若图像中的挤出宽度存在部分位于理论允许范围内，部分位于理论允许范围之外的情况时，控制中心将不进行进料控速机构1调控，将通过之后图像反馈宽度的具体情况，再判断是否要对进料控速机构1进行调整。
步骤S9中，当智能视觉识别模块4捕捉到的图像内挤出材料宽度完全位于理论尺寸范围内后，如图6(a)所示，控制中心6将调节进料控速机构1，控制升降机构102的移动，让进料螺杆101回到原位。螺杆101在回到原位的过程中，如果继续按照原始速度旋转，势必会引起熔融颗粒料压强的变化。所以在螺杆101回复原位的过程中，增加或减小螺杆101的转速，以保证熔融材料的压强变化在允许的范围内。若螺杆101下降回到原位，在升降机构102下降的过程中，控制中心6调节进料螺杆101的驱动电机103，降低螺杆101的转速，减慢颗粒料送入料筒202下段的速度；若螺杆101上升回到原位，在升降机构102上升的过程中，控制中心6调节进料螺杆101的驱动电机103，增大螺杆101的转速，加快颗粒料送入料筒202下段的速度，这可以保证熔融材料的压强变化保持在允许范围内，挤出材料的宽度保持在理论允许范围内。
需要说明的是，当部件被称为“安装在”、“固定在”或“设置在”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在居中的部件。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“Z方向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“上端”、“下端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造装置，其特征在于，包括进料控速机构、熔融出料机构、打印喷头、智能视觉识别模块和控制中心，所述进料控速机构设置在熔融出料机构上，所述熔融出料机构的下端与打印喷头连接；
所述进料控速机构包括蜗杆驱动电机、升降机构、螺杆驱动电机以及进料螺杆，所述升降机构包括连接平台，所述蜗杆驱动电机用于控制连接平台的直线升降，所述螺杆驱动电机设置在连接平台上，所述螺杆驱动电机的下端与进料螺杆的上端连接，所述进料螺杆的下端设置在熔融出料机构的料筒内；所述蜗杆驱动电机和螺杆驱动电机分别与所述控制中心通信连接；
所述智能视觉识别模块用于捕捉打印喷头挤出材料的图像并根据图像对打印宽度进行识别，且与所述控制中心通信连接；
所述控制中心用于根据识别的宽度信息对进料控速机构进行实时控制以使进料螺杆移动，从而实现对熔融出料机构挤出材料流速的实时控制。
2.根据权利要求1所述的熔融挤出增材制造装置，其特征在于，所述升降机构还包括两个蜗杆、两个线齿轮和两个移动导轨；两个蜗杆驱动电机分别安装在连接平台的对应两侧，蜗杆驱动电机的一端与蜗杆的一端连接以驱动蜗杆转动，蜗杆与线齿轮相互啮合以带动线齿轮转动；两个线齿轮通过转轴连接，转轴上套连着连接平台；在转轴的一侧，连接平台部分设置在两个移动导轨上。
3.根据权利要求2所述的熔融挤出增材制造装置，其特征在于，所述升降机构还包括多个移动限位机构，所述移动限位机构分别设置在移动导轨的上下两侧，通过限制连接平台的移动范围以控制进料螺杆上升与下降的高度，实现对挤出材料宽度的精确调控。
4.根据权利要求1所述的熔融挤出增材制造装置，其特征在于，所述料筒内部采用多梯度锥形缓冲结构，随着料筒深度增加，内部料筒宽度逐级递减，以使物料在流动过程中有足够的缓冲时间，减少了颗粒料的堆积。
5.根据权利要求4所述的熔融挤出增材制造装置，其特征在于，所述料筒下段采用镂空处理，形成了内料筒外壁与外料筒内壁间的中空保温结构，且外料筒外壁上包覆有保温材料，内料筒内热量得到了较好截留，并保证了颗粒料受热的充分性与均匀性。
6.根据权利要求1～5任一项所述的熔融挤出增材制造装置，其特征在于，所述智能视觉识别模块包括摄像头以及反馈模块，所述摄像头用于捕捉打印喷头挤出材料的图像并发送给反馈模块，所述反馈模块根据图像对打印的宽度进行精确识别。
7.一种增材制造系统，其特征在于，包括打印台和权利要求1～6任一项所述的熔融挤出增材制造装置，所述打印台用于承载所述熔融挤出增材制造装置中打印喷头挤出的材料。
8.一种自适应流量控制的熔融挤出增材制造方法，其特征在于，基于权利要求1～6中任一项所述的熔融挤出增材制造装置或权利要求7所述的增材制造系统实现，所述方法包括如下步骤：
S1：读取打印模型，并将打印模型进行分层切片；
S2：识别每层模型的特征尺寸，并根据切片信息获取打印材料宽度理论值与宽度变化的允许区间；
S3：利用熔融挤出增材制造装置开始打印；
S4：在打印的同时，利用智能视觉识别模块对挤出材料进行图像采集，并根据图像对打印的材料宽度进行识别，将识别的宽度信息反馈至控制中心；
S5：控制中心根据识别的宽度信息，判断打印宽度是否在理论允许范围内；
若是，则重复步骤S4～S5，直到打印结束，否则，执行下面的步骤：
根据识别的宽度信息与理论允许值比较的结果，通过控制中心对进料控速机构进行实时调节以使进料螺杆上升或下降；
若打印宽度已调整至理论允许范围内之后，通过控制中心对进料控速机构进行调节以使进料螺杆回到原位；
若打印未结束，则返回步骤S4并继续执行后续步骤。
9.根据权利要求8所述的熔融挤出增材制造方法，其特征在于，所述控制中心对进料控速机构进行调节以使进料螺杆回到原位，具体包括：
控制中心控制蜗杆驱动电机调整连接平台的上升或下降，以使进料螺杆缓慢回到原始位置；
同时控制中心调整螺杆驱动电机的转速以实现进料螺杆转速的变化，保证复位过程中挤出材料的宽度保持在理论宽度允许范围内。
10.根据权利要求8、9任一项所述的熔融挤出增材制造方法，其特征在于，根据打印喷头挤出材料的宽度变化以及打印过程中打印位置的变化，对蜗杆驱动电机和螺杆驱动电机进行实时控制以改变进料螺杆的直线升降与转速，实现调整打印喷头的挤出速度以及截断暂停出料的功能。
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| CN117206546A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-12 | 康硕(山西)低应力制造系统技术研究院有限公司 | 一种基于应力优化的低应力增材制造装置 |
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| CN117206546B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-30 | 康硕(山西)低应力制造系统技术研究院有限公司 | 一种基于应力优化的低应力增材制造装置 |
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