CN116638768B - 一种3d打印工件智能清粉方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能技术领域，提供一种3D打印工件智能清粉方法及系统，方法包括：确定3D打印制造工艺并得到M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况；参照粉尘分布均匀性分析一次划分得到粉尘分布均匀区域；通过模型确定清粉残留预估区域，参照区域重叠进行粉尘分布区域二次划分，设置清粉任务并嵌入3D打印制造工艺，到达狭缝清理节点后，启动相关设备进行自动化清粉，解决在3D打印工件制造过程难以同步清理复杂场景中的粉尘，去除粉尘的整体效率低下技术问题，实现利用高频微震模组和吹尘枪套件实现自动化清粉，提高清粉过程的效率，对照清粉残留优化区域划分，得到适用于狭缝等复杂的清粉现场的清粉任务技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能相关技术领域，具体涉及一种3D打印工件智能清粉方法及系统。
背景技术
3D打印技术的应用领域不断扩展，在医疗领域被用于生物打印组织和器官、定制医疗器械等；在航空航天领域被用于制造轻量化零部件；在汽车制造中被用于原型设计和个性化零件制造等。
由于3D打印过程中使用的打印设备和材料可能会产生高温，高温与弥散在空气中的粉尘可能引发粉尘爆炸事故，基于此，需要在3D打印工件的加工过程中清粉，在清粉操作中需要谨慎处理热源，并确保操作区域的火灾安全。
现阶段，3D打印工件的加工过程中粉末回收等多环节中仍大量依赖人工，耗费大量人力与时间，除尘效率低下；另一方面，大量人工投入是加工过程中不容易被看到的隐形成本。
综上所述，现有技术中存在在3D打印工件制造过程难以同步清理复杂场景中的粉尘，去除粉尘的整体效率低下的技术问题。
发明内容
本申请通过提供了一种3D打印工件智能清粉方法及系统，旨在解决现有技术中的在3D打印工件制造过程难以同步清理复杂场景中的粉尘，去除粉尘的整体效率低下的技术问题。
鉴于上述问题，本申请提供了一种3D打印工件智能清粉方法及系统。
本申请公开的第一个方面，提供了一种3D打印工件智能清粉方法，其中，所述3D打印工件智能清粉方法应用于防爆3D打印工件智能清粉系统，所述防爆3D打印工件智能清粉系统内嵌有高频微震模组、吹尘枪套件，所述方法包括：在封闭式3D打印工件制造系统启动并开始进行3D打印工件生产后，确定3D打印制造工艺，其中，所述3D打印制造工艺包括M个制造节点；根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；基于所述粉尘分布区域和所述粉尘分布情况进行粉尘分布均匀性分析，得到粉尘分布均匀性分析结果，并通过所述粉尘分布均匀性分析结果对所述粉尘分布区域进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；基于所述防爆3D打印工件清粉系统，构建粉尘残留定位模型并利用所述粉尘残留定位模型确定所述粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，所述清粉残留预估区域包括预估清粉残留量；对所述粉尘分布均匀区域与所述清粉残留预估区域重叠，进行所述粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务；将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动所述高频微震模组；在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动所述吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉。
本申请公开的另一个方面，提供了一种3D打印工件智能清粉系统，其中，所述系统包括：3D打印制造工艺确定模块，用于在封闭式3D打印工件制造系统启动并开始进行3D打印工件生产后，确定3D打印制造工艺，其中，所述3D打印制造工艺包括M个制造节点；粉尘分布指标确定模块，用于根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；一次划分模块，用于基于所述粉尘分布区域和所述粉尘分布情况进行粉尘分布均匀性分析，得到粉尘分布均匀性分析结果，并通过所述粉尘分布均匀性分析结果对所述粉尘分布区域进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；清粉残留预估区域确定模块，用于基于所述防爆3D打印工件清粉系统，构建粉尘残留定位模型并利用所述粉尘残留定位模型确定所述粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，所述清粉残留预估区域包括预估清粉残留量；二次划分模块，用于对所述粉尘分布均匀区域与所述清粉残留预估区域重叠，进行所述粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务；高频微震模组启动模块，用于将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动高频微震模组；自动化清粉模块，用于在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了确定3D打印制造工艺并得到M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况；参照粉尘分布均匀性分析进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；构建粉尘残留定位模型并确定清粉残留预估区域；参照区域重叠进行粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务，嵌入3D打印制造工艺中，并在到达清粉任务中的狭缝清理节点后，启动高频微震模组；在到达联控清理时刻起点后，启动吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉，实现了利用高频微震模组和吹尘枪套件实现自动化清粉，提高清粉过程的效率，对照清粉残留优化区域划分，配合高频微震模组振散使附着的粉尘脱落，得到适用于狭缝等复杂的清粉现场的清粉任务，实现3D打印工件自动化清粉的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉方法可能的流程示意图；
图2为本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉方法中确定粉尘分布区域和粉尘分布情况可能的流程示意图；
图3为本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉方法中得到清粉任务可能的流程示意图；
图4为本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉系统可能的结构示意图。
附图标记说明：3D打印制造工艺确定模块100，粉尘分布指标确定模块200，一次划分模块300，清粉残留预估区域确定模块400，二次划分模块500，高频微震模组启动模块600，自动化清粉模块700。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉方法及系统，解决了在3D打印工件制造过程难以同步清理复杂场景中的粉尘，去除粉尘的整体效率低下的技术问题，实现了利用高频微震模组和吹尘枪套件实现自动化清粉，提高清粉过程的效率，对照清粉残留优化区域划分，配合高频微震模组振散使附着的粉尘脱落，得到适用于狭缝等复杂的清粉现场的清粉任务，实现3D打印工件自动化清粉的技术效果。
在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉方法，其中，所述3D打印工件智能清粉方法应用于防爆3D打印工件智能清粉系统，所述防爆3D打印工件智能清粉系统内嵌有高频微震模组、吹尘枪套件，所述方法包括：
S10：在封闭式3D打印工件制造系统启动并开始进行3D打印工件生产后，确定3D打印制造工艺，其中，所述3D打印制造工艺包括M个制造节点；
S20：根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；
如图2所示，步骤S20包括步骤：
S21：所述M个制造节点至少包括送粉工序制造节点、混合工序制造节点、干燥工序制造节点、筛分工序制造节点、成型工序制造节点；
S22：对照所述M个制造节点，在封闭式3D打印工件车间中，确定所述3D打印制造工艺的送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域；
S23：在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中筛查出存在粉尘检测需求的区域并设置实时监测装置，采集得到实时检测数据并确定粉尘分布区域和粉尘分布情况。
具体而言，所述防爆3D打印工件智能清粉系统内嵌有高频微震模组、吹尘枪套件，同时，配合吸尘器，形成了粉尘收集回路；启动封闭式3D打印工件制造系统并开始打印工件，封闭式3D打印工件车间开始进行3D打印工件的制造过程，根据所选的3D打印制造工艺，确定包括M个制造节点的制造过程，其中，每个制造节点代表3D打印工艺中的一个关键阶段或步骤，针对每个制造节点，确定粉尘的分布区域和分布情况；
根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，包括，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；所述M个制造节点至少包括送粉工序制造节点、混合工序制造节点、干燥工序制造节点、筛分工序制造节点、成型工序制造节点，由此可知，M≥5且M为正整数；
将粉末材料输送到打印机中进行打印，所述送粉工序制造节点用于表征封闭式车间中的送粉工序，用以确保粉末输送的有效性和准确性；不同的材料可能需要被混合在一起，以创建特定的打印材料，由此所述混合工序制造节点用于表征封闭式车间中的混合工序，用以确保材料混合的质量和一致性；
由于一些材料在打印之前需要被干燥，以去除潮湿或其他不良影响，所述干燥工序制造节点用于表征封闭式车间中的干燥工序，用以确保材料在打印前具有适当的湿度和质量；打印材料可能需要通过筛网或筛孔来除去不需要的颗粒或杂质，所述筛分工序制造节点用于表征封闭式车间中的筛分工序，确保材料的纯净度和均一性；
所述成型工序制造节点为3D打印制造工艺中最核心的制造节点，涉及将材料按照所需形状和结构进行3D打印，所述成型工序制造节点用于表征封闭式车间中的成型工序，确保打印过程的精度和质量；
对照所述M个制造节点，在封闭式3D打印工件车间中对照确定与送粉工序制造节点、混合工序制造节点、干燥工序制造节点、筛分工序制造节点、成型工序制造节点对应的所述3D打印制造工艺的送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域；
在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中筛查出存在粉尘检测需求的区域并设置实时监测装置，采集得到实时检测数据并确定粉尘分布区域和粉尘分布情况；
在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域和成型工序加工区域中，可以设置实时监测装置来检测粉尘的存在和分布情况，所述实时监测装置可以包括粉尘颗粒计数器、粉尘浓度传感器或其他适用的监测设备；另外，也可以在高粉尘浓度的区域可以采取局部排风系统或粉尘收集设备来控制粉尘的扩散；在关键区域可以增加通风设施或采用密封性更好的设备来减少粉尘的生成和泄露；
通过对这些制造节点和对应加工区域的控制和管理，可以优化3D打印制造工艺，提高生产效率，减少粉尘分布，确保工作环境的安全性和可持续性。
步骤S23包括步骤：
S231：获取所述送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中的原料信息集合；
S232：通过所述原料信息集合与所述粉尘检测需求，筛选出所述粉尘分布区域，所述粉尘分布区域至少包括送粉工序加工区域、混合序加工区域；
S233：在所述粉尘分布区域设置实时监测装置，所述实时监测装置至少包括粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备。
具体而言，在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中筛查出存在粉尘检测需求的区域并设置实时监测装置，包括，粉尘颗粒的分析可以提供关于粉尘来源和扩散情况的信息，帮助确定可能存在的风险和改进粉尘控制措施的需求，一般的，所述粉尘检测需求可能会因工作环境、工艺过程和相关安全标准的要求而有所不同，对照所述粉尘检测需求可以及时发现粉尘超标情况，以采取相应的控制措施，保护工作人员的健康和安全；
所述粉尘分布区域所述原料信息集合中涉及的粉状原料与所述粉尘检测需求所筛选的存在粉尘清理必要的区域，所述粉尘分布区域至少包括送粉工序加工区域、混合序加工区域；在所述粉尘分布区域设置实时监测装置，所述实时监测装置至少包括粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备；
不同加工区域中设置实时监测装置需要根据具体情况和相关安全标准进行评估和确定，一般的，对于送粉工序加工区域和混合序加工区域，可以安装粉尘监测装置，以实时监测粉尘浓度；对于干燥序加工区域，可以安装湿度和温度传感器来监测空气中的湿度和温度变化，帮助评估粉尘生成的潜在风险，因为干燥的空气可能会导致更多的粉尘生成和扩散；对于筛分工序加工区域和成型工序加工区域，可以考虑使用颗粒分析仪或颗粒大小监测装置，可以帮助监测粉尘颗粒的大小和分布情况，从而评估粉尘控制的效果和工作环境的安全性。
步骤S233包括步骤：
S233-1：将所述颗粒物测量设备均匀设置在所述粉尘分布区域中，采集得到区域颗粒物测量初测数据集，所述区域颗粒物测量初测数据集还包括多个检测点位坐标；
S233-2：将所述区域颗粒物测量初测数据集中的元素作为第一权重分量；将所述原料信息集合作为第二权重分量，合成权重融合结果；
S233-3：对照所述权重融合结果与所述多个检测点位坐标，在所述粉尘分布区域中设置所述粉尘浓度传感器。
具体而言，在所述粉尘分布区域设置实时监测装置，所述实时监测装置至少包括粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备，包括，在粉尘分布区域内均匀设置颗粒物测量设备，以便全面监测区域内的粉尘情况，将所述颗粒物测量设备均匀设置在所述粉尘分布区域中，采集得到区域颗粒物测量初测数据集，所述区域颗粒物测量初测数据集还包括多个检测点位坐标；
将所述区域颗粒物测量初测数据集中的元素作为第一权重分量，意味着不同检测点位的测量数据在权重融合中起着重要的作用；将所述原料信息集合作为第二权重分量，所述原料信息集中的元素可以包括粉尘来源、特性以及相关安全标准等，对于评估粉尘分布情况的重要性也被考虑在内；通过权重运算进行权重融合，将第一权重分量和第二权重分量合成为最终的权重融合结果。所述权重融合结果可以反映出不同因素在粉尘分布情况中的重要程度；对照所述权重融合结果与所述多个检测点位坐标，在所述粉尘分布区域中设置所述粉尘浓度传感器；
通过对比权重融合结果与多个检测点位坐标，可以对粉尘分布情况进行初测评估，若权重融合结果与检测点位坐标相符，说明实时监测装置的布置是合理的，粉尘分布情况在预期范围内；若存在差异，可能需要重新评估监测装置的设置或者采取相应的控制措施来改善粉尘分布情况，可以是在所述粉尘分布区域中设置所述粉尘浓度传感器，进行粉尘分布情况的评估，并采取适当的行动来控制和改善粉尘分布，保证监测设备布局的合理性。
步骤S20还包括步骤：
S24：在粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备完成设置后，采集得到粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据；
S25：将粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据组合，得到所述实时检测数据；
S26：对所述实时检测数据以及对应的检测点位坐标进行绑定，得到所述粉尘分布情况中的粉尘分布浓度；
S27：基于所述粉尘分布浓度与所述粉尘分布区域，计算粉尘覆盖率。
具体而言，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率，包括，在粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备完成设置后，可以采集粉尘浓度和颗粒物测量的实时数据，对应得到粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据，所述颗粒物测量实时检测数据同样包括颗粒物浓度，基于此，将粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据组合，得到所述实时检测数据，所述实时检测数据用于表征粉尘粒子与颗粒物粒子整体的浓度监测数据；
为了获得粉尘分布情况中的粉尘分布浓度，可以将实时检测数据与对应的检测点位坐标进行绑定，得到所述粉尘分布情况中的粉尘分布浓度；基于所述粉尘分布浓度与所述粉尘分布区域，计算粉尘覆盖率，粉尘覆盖率是指在给定区域内被粉尘所覆盖的比例，用于评估粉尘的分布程度和范围；
通过这些数据和计算结果，可以对粉尘分布情况进行评估，并采取相应的控制措施来改善粉尘分布情况，还包括采取控制措施来减少粉尘的产生或扩散，以达到控制和改善粉尘分布的目的。
S30：基于所述粉尘分布区域和所述粉尘分布情况进行粉尘分布均匀性分析，得到粉尘分布均匀性分析结果，并通过所述粉尘分布均匀性分析结果对所述粉尘分布区域进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；
S40：基于所述防爆3D打印工件清粉系统，构建粉尘残留定位模型并利用所述粉尘残留定位模型确定所述粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，所述清粉残留预估区域包括预估清粉残留量；
S50：对所述粉尘分布均匀区域与所述清粉残留预估区域重叠，进行所述粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务；
具体而言，该方法利用高频微震模组和吹尘枪套件来清除3D打印工件表面的粉尘。为了提高清洁效果，该方法还包括对粉尘分布情况进行分析，并根据分析结果将粉尘分布区域划分为粉尘分布均匀区域和其他区域。另外，该方法还构建了一个粉尘残留定位模型，利用该模型确定粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，其中清粉残留预估区域包括对清粉残留量的估计；
智能清粉方法的主要目的是提高工件质量，并减少潜在的安全风险，特别适用于防爆3D打印工件的清洁过程。通过清除工件表面的松动粉尘，可以确保打印出的工件具有良好的表面质量，减少可能影响工件性能的缺陷。此外，清除粉尘还可以减少潜在的火灾或爆炸风险，提高工作环境的安全性；
整个清粉过程包括分析粉尘分布均匀性、划分粉尘分布区域、构建粉尘残留定位模型以及预估清粉残留量。这些步骤的目的是确定需要清洁的区域，并提供预估的清洁效果；
对于粉尘分布均匀区域和清粉残留预估区域的重叠部分，进行二次划分，将粉尘分布均匀区域和清粉残留预估区域的重叠部分作为清粉任务的重点清理区域，设置清粉任务；
构建粉尘残留定位模型，包括，基于所述防爆3D打印工件清粉系统的数据存储单元进行数据检索，提取过去一年内的每次清粉前后的相关记录数据，以bp网络模型为模型基础，以过去一年内的每次清粉前后的相关记录数据为训练数据，进行模型收敛训练直至满足本领域相关技术人员设定的模型精准度阈值(模型精准度阈值一般不低于95％)后，得到粉尘残留定位模型，使用粉尘残留定位模型对清粉残留精确的定位和预估，可以提高清粉的效率和准确性，节省时间和资源。
步骤S50包括步骤：
S51：在所述粉尘分布区域的二次划分后，规划确保覆盖所有需要清洁的区域的清粉路径；
S52：获取清洁工具，所述清洁工具包括吹尘枪套件、吸尘器、刷子；
S53：对照所述清粉路径，对所述清洁工具进行清洁工具的组合切换，得到清洁操作；
S54：对所述清粉路径、所述清洁操作进行组合，并设置时间轨迹，得到所述清粉任务，所述时间轨迹中包括多个所述狭缝清理节点，所述狭缝清理节点与所述联控清理指令一一对应。
具体而言，设置清粉任务，包括，在粉尘分布区域的二次划分过程需要将清洁的区域进行划分，确保所有区域都被考虑在内，在所述粉尘分布区域的二次划分后，确定一条覆盖所有需要清洁的区域的路径，规划确保覆盖所有需要清洁的区域的清粉路径，确保清洁过程高效而全面；准备清洁所需的清洁工具，所述清洁工具包括吹尘枪套件、吸尘器、刷子；对所述清洁工具进行清洁工具的组合切换：根据清洁路径上的不同要求(清洁工具的选择可以根据打印工件的材料和特性进行优化，以确保有效去除粉尘和残留物，如使用刷子清理表面覆盖的粉尘)，灵活使用各种清洁工具的组合，以达到清洁效果最佳化；根据清洁路径和使用的清洁工具，制定清洁操作的步骤，包括使用吹尘枪套件进行吹尘、使用吸尘器进行吸尘、使用刷子进行刷洗等；
组合清粉路径和清洁操作，并设置时间轨迹：将清洁路径和清洁操作结合起来，制定清洁任务，并设定清洁任务的时间轨迹，以确定清洁的顺序和时间安排，同时，在时间轨迹中设有多个狭缝清理节点(狭缝区域可能还需要使用细长的刷子)，多个狭缝清理节点可以与联控清理指令一一对应，确保狭缝区域的清洁得到充分考虑，规划和执行清粉任务，并根据实际情况进行必要的调整和改进，适用于狭缝等复杂的清粉现场的清粉任务。
如图3所示，步骤S54包括步骤：
S541：在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻终点后，关闭高频微震模组；
S542：在到达所述清粉任务中的3D打印工件表面后，使用专用清洁剂清理3D打印工件表面；
S543：对照时间轨迹执行后续的清粉任务，直至清粉任务结束。
具体而言，对所述清粉路径、所述清洁操作进行组合，并设置时间轨迹，得到所述清粉任务，包括，3D打印工件表面可能需要使用专用清洁剂，基于此，在时间轨迹中，将清洁任务划分为不同的节点，每个节点对应一个清洁操作，确保狭缝区域的清洁得到充分考虑，并按照清洁的顺序进行执行；在到达联控清理指令中的联控清理时刻终点后，关闭高频微震模组，表示在完成狭缝区域的清洁后，可以停止使用高频微震模组的振动，进行清粉操作；
在到达所述清粉任务中的3D打印工件表面后，使用专用清洁剂清理3D打印工件表面，确保工件表面的清洁和质量；按照时间轨迹上的后续节点，继续执行清粉任务，直至清粉任务结束，根据时间轨迹上的节点顺序，按照设定的时间和顺序进行清洁操作，确保整个清粉过程的完整性，同时，具体的清粉路径和清洁操作的组合以及时间轨迹的设置需要根据实际需求和情况进行调整，上述步骤提供了一般的指导，可以根据实际情况进行必要的改进和调整。
S60：将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动所述高频微震模组；
S70：在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动所述吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉。
具体而言，高频微震模组可以通过微小的振动或震动作用于工件表面，通过高频微震模组对工件实施振动，从而将工件中密实的粉末被振散使其易于流动、脱落，振散细小缝隙中的粉末使其易于流动，将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动所述高频微震模组，以松动和分散附着的粉尘；
与此同时，启用吹尘枪套件进行进一步的清洁，在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动所述吹尘枪套件吹出惰性气体(优选的，带惰性气气体保护，避免接触发生剧烈反应)，吹尘枪套件可以提供气流来清除被松动的粉尘，将其吹离工件表面，实现3D打印工件自动化清粉，所述吹尘枪套件用于高压吹扫狭小空间内的粉末、并且设连接吸尘器的吸粉接口，可对接吸粉设备直接将粉末回收，有效清除3D打印工件表面的粉尘，有助于提高工件的质量和减少潜在的安全风险，特别适用于复杂的清粉现场的防爆3D打印工件的清洁过程。
综上所述，本申请实施例所提供的一种3D打印工件智能清粉方法及系统具有如下技术效果：
1.由于采用了确定3D打印制造工艺并得到M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况；参照粉尘分布均匀性分析进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；构建粉尘残留定位模型并确定清粉残留预估区域；参照区域重叠进行粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务，嵌入3D打印制造工艺中，并在到达清粉任务中的狭缝清理节点后，启动高频微震模组；在到达联控清理时刻起点后，启动吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉，本申请通过提供了一种3D打印工件智能清粉方法及系统，实现了利用高频微震模组和吹尘枪套件实现自动化清粉，提高清粉过程的效率，对照清粉残留优化区域划分，配合高频微震模组振散使附着的粉尘脱落，得到适用于狭缝等复杂的清粉现场的清粉任务，实现3D打印工件自动化清粉的技术效果。
2.由于采用了在粉尘分布区域的二次划分后，规划确保覆盖所有需要清洁的区域的清粉路径；获取清洁工具；对照清粉路径，对清洁工具进行清洁工具的组合切换，得到清洁操作；对清粉路径、清洁操作进行组合，并设置时间轨迹，得到清粉任务，确保狭缝区域的清洁得到充分考虑，规划和执行清粉任务，并根据实际情况进行必要的调整和改进，适用于狭缝等复杂的清粉现场的清粉任务。
实施例二
基于与前述实施例中一种3D打印工件智能清粉方法相同的发明构思，如图4所示，本申请实施例提供了一种3D打印工件智能清粉系统，其中，所述系统包括：
3D打印制造工艺确定模块100，用于在封闭式3D打印工件制造系统启动并开始进行3D打印工件生产后，确定3D打印制造工艺，其中，所述3D打印制造工艺包括M个制造节点；
粉尘分布指标确定模块200，用于根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；
一次划分模块300，用于基于所述粉尘分布区域和所述粉尘分布情况进行粉尘分布均匀性分析，得到粉尘分布均匀性分析结果，并通过所述粉尘分布均匀性分析结果对所述粉尘分布区域进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；
清粉残留预估区域确定模块400，用于基于所述防爆3D打印工件清粉系统，构建粉尘残留定位模型并利用所述粉尘残留定位模型确定所述粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，所述清粉残留预估区域包括预估清粉残留量；
二次划分模块500，用于对所述粉尘分布均匀区域与所述清粉残留预估区域重叠，进行所述粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务；
高频微震模组启动模块600，用于将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动高频微震模组；
自动化清粉模块700，用于在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉。
进一步的，所述系统包括：
制造节点确定模块，用于所述M个制造节点至少包括送粉工序制造节点、混合工序制造节点、干燥工序制造节点、筛分工序制造节点、成型工序制造节点；
加工区域确定模块，用于对照所述M个制造节点，在封闭式3D打印工件车间中，确定所述3D打印制造工艺的送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域；
采集实时检测数据模块，用于在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中筛查出存在粉尘检测需求的区域并设置实时监测装置，采集得到实时检测数据并确定粉尘分布区域和粉尘分布情况。
进一步的，所述系统包括：
原料信息集合获取模块，用于获取所述送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中的原料信息集合；
区域筛选模块，用于通过所述原料信息集合与所述粉尘检测需求，筛选出所述粉尘分布区域，所述粉尘分布区域至少包括送粉工序加工区域、混合序加工区域；
实时监测装置设置模块，用于在所述粉尘分布区域设置实时监测装置，所述实时监测装置至少包括粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备。
进一步的，所述系统包括：
区域颗粒物测量初测数据集采集模块，用于将所述颗粒物测量设备均匀设置在所述粉尘分布区域中，采集得到区域颗粒物测量初测数据集，所述区域颗粒物测量初测数据集还包括多个检测点位坐标；
合成权重融合结果模块，用于将所述区域颗粒物测量初测数据集中的元素作为第一权重分量；将所述原料信息集合作为第二权重分量，合成权重融合结果；
粉尘浓度传感器设置模块，用于对照所述权重融合结果与所述多个检测点位坐标，在所述粉尘分布区域中设置所述粉尘浓度传感器。
进一步的，所述系统包括：
检测数据采集模块，用于在粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备完成设置后，采集得到粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据；
检测数据组合模块，用于将粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据组合，得到所述实时检测数据；
检测点位坐标绑定模块，用于对所述实时检测数据以及对应的检测点位坐标进行绑定，得到所述粉尘分布情况中的粉尘分布浓度；
粉尘覆盖率计算模块，用于基于所述粉尘分布浓度与所述粉尘分布区域，计算粉尘覆盖率。
进一步的，所述系统包括：
清粉路径规划模块，用于在所述粉尘分布区域的二次划分后，规划确保覆盖所有需要清洁的区域的清粉路径；
清洁工具获取模块，用于获取清洁工具，所述清洁工具包括吹尘枪套件、吸尘器、刷子；
清洁操作得到模块，用于对照所述清粉路径，对所述清洁工具进行清洁工具的组合切换，得到清洁操作；
清粉任务得到模块，用于对所述清粉路径、所述清洁操作进行组合，并设置时间轨迹，得到所述清粉任务，所述时间轨迹中包括多个所述狭缝清理节点，所述狭缝清理节点与所述联控清理指令一一对应。
进一步的，所述系统包括：
高频微震模组关闭模块，用于在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻终点后，关闭高频微震模组；
工件表面清理模块，用于在到达所述清粉任务中的3D打印工件表面后，使用专用清洁剂清理3D打印工件表面；
清粉任务结束模块，用于对照时间轨迹执行后续的清粉任务，直至清粉任务结束。
综上所述的方法的任意步骤都可作为计算机指令或者程序存储在不设限制的计算机存储器中，并可以被不设限制的计算机处理器调用识别用以实现本申请实施例中的任一项方法，在此不做多余限制。
进一步的，综上所述的第一或第二可能不止代表次序关系，也可能代表某项特指概念。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述3D打印工件智能清粉方法应用于防爆3D打印工件智能清粉系统，所述防爆3D打印工件智能清粉系统内嵌有高频微震模组、吹尘枪套件，所述方法包括：
在封闭式3D打印工件制造系统启动并开始进行3D打印工件生产后，确定3D打印制造工艺，其中，所述3D打印制造工艺包括M个制造节点；
根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；
基于所述粉尘分布区域和所述粉尘分布情况进行粉尘分布均匀性分析，得到粉尘分布均匀性分析结果，并通过所述粉尘分布均匀性分析结果对所述粉尘分布区域进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；
基于所述防爆3D打印工件智能清粉系统，构建粉尘残留定位模型并利用所述粉尘残留定位模型确定所述粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，所述清粉残留预估区域包括预估清粉残留量；
对所述粉尘分布均匀区域与所述清粉残留预估区域重叠，进行所述粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务；
将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动所述高频微震模组；同时
在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动所述吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉，其中，所述联控清理指令为基于时间轨迹对所述清粉任务的执行进行控制的指令。
2.如权利要求1所述的一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述方法包括：
所述M个制造节点至少包括送粉工序制造节点、混合工序制造节点、干燥工序制造节点、筛分工序制造节点、成型工序制造节点；
对照所述M个制造节点，在封闭式3D打印工件车间中，确定所述3D打印制造工艺的送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域；
在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中筛查出存在粉尘检测需求的区域并设置实时监测装置，采集得到实时检测数据并确定粉尘分布区域和粉尘分布情况。
3.如权利要求2所述的一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述在送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中筛查出存在粉尘检测需求的区域并设置实时监测装置，所述方法包括：
获取所述送粉工序加工区域、混合序加工区域、干燥序加工区域、筛分工序加工区域、成型工序加工区域中的原料信息集合；
通过所述原料信息集合与所述粉尘检测需求，筛选出所述粉尘分布区域，所述粉尘分布区域至少包括送粉工序加工区域、混合序加工区域；
在所述粉尘分布区域设置实时监测装置，所述实时监测装置至少包括粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备。
4.如权利要求3所述的一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述在所述粉尘分布区域设置实时监测装置，所述实时监测装置至少包括粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备，所述方法包括：
将所述颗粒物测量设备均匀设置在所述粉尘分布区域中，采集得到区域颗粒物测量初测数据集，所述区域颗粒物测量初测数据集还包括多个检测点位坐标；
将所述区域颗粒物测量初测数据集中的元素作为第一权重分量；将所述原料信息集合作为第二权重分量，合成权重融合结果；
对照所述权重融合结果与所述多个检测点位坐标，在所述粉尘分布区域中设置所述粉尘浓度传感器。
5.如权利要求2所述的一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率，所述方法包括：
在粉尘浓度传感器、颗粒物测量设备完成设置后，采集得到粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据；
将粉尘浓度实时检测数据、颗粒物测量实时检测数据组合，得到所述实时检测数据；
对所述实时检测数据以及对应的检测点位坐标进行绑定，得到所述粉尘分布情况中的粉尘分布浓度；
基于所述粉尘分布浓度与所述粉尘分布区域，计算粉尘覆盖率。
6.如权利要求1所述的一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述设置清粉任务，所述方法包括：
在所述粉尘分布区域的二次划分后，规划确保覆盖所有需要清洁的区域的清粉路径；
获取清洁工具，所述清洁工具包括吹尘枪套件、吸尘器、刷子；
对照所述清粉路径，对所述清洁工具进行清洁工具的组合切换，得到清洁操作；
对所述清粉路径、所述清洁操作进行组合，并设置时间轨迹，得到所述清粉任务，所述时间轨迹中包括多个所述狭缝清理节点，所述狭缝清理节点与所述联控清理指令一一对应。
7.如权利要求6所述的一种3D打印工件智能清粉方法，其特征在于，所述对所述清粉路径、所述清洁操作进行组合，并设置时间轨迹，得到所述清粉任务，所述方法还包括：
在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻终点后，关闭高频微震模组；
在到达所述清粉任务中的3D打印工件表面后，使用专用清洁剂清理3D打印工件表面；
对照时间轨迹执行后续的清粉任务，直至清粉任务结束。
8.一种3D打印工件智能清粉系统，其特征在于，用于实施权利要求1-7任意一项所述的一种3D打印工件智能清粉方法，包括：
3D打印制造工艺确定模块，用于在封闭式3D打印工件制造系统启动并开始进行3D打印工件生产后，确定3D打印制造工艺，其中，所述3D打印制造工艺包括M个制造节点；
粉尘分布指标确定模块，用于根据所述M个制造节点，确定粉尘分布区域和粉尘分布情况，所述粉尘分布情况包括粉尘分布浓度、粉尘覆盖率；
一次划分模块，用于基于所述粉尘分布区域和所述粉尘分布情况进行粉尘分布均匀性分析，得到粉尘分布均匀性分析结果，并通过所述粉尘分布均匀性分析结果对所述粉尘分布区域进行一次划分，得到粉尘分布均匀区域；
清粉残留预估区域确定模块，用于基于所述防爆3D打印工件智能清粉系统，构建粉尘残留定位模型并利用所述粉尘残留定位模型确定所述粉尘分布区域对应的清粉残留预估区域，所述清粉残留预估区域包括预估清粉残留量；
二次划分模块，用于对所述粉尘分布均匀区域与所述清粉残留预估区域重叠，进行所述粉尘分布区域的二次划分，设置清粉任务；
高频微震模组启动模块，用于将所述清粉任务嵌入所述3D打印制造工艺中，并在到达所述清粉任务中的狭缝清理节点后，启动高频微震模组；同时
自动化清粉模块，用于在到达所述清粉任务中的联控清理指令中的联控清理时刻起点后，启动吹尘枪套件吹出惰性气体，实现3D打印工件自动化清粉，其中，所述联控清理指令为基于时间轨迹对所述清粉任务的执行进行控制的指令。
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