CN117806386A - 温度控制方法、装置、非易失性存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温度控制方法、装置、非易失性存储介质及电子设备。该方法包括：通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率；其中，在第一温度区间将加热器调整为最高功率，在第二温度区间按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，在第三温度区间按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，在第四温度区间将加热器调整为最低功率。本发明解决了无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印领域，具体而言，涉及一种温度控制方法、装置、非易失性存储介质及电子设备。
背景技术
SLS选择性激光烧结技术是增材制造领域最具有发展潜力的技术之一，其工艺原理是：在开始加工烧结前通过下料箱或料缸提供粉末状材料，由铺粉辊将一层粉末完整的铺平在工作平台上，然后整个工作台被加热器加热并保持平台粉末温度稍低于粉末熔化温度，通过计算机控制激光束按照模型的二维切片轮廓为扫描轨迹，对所在的材料粉末进行烧结，使粉末熔化继而形成一层固体轮廓。一层粉末烧结完成后，工作台下降一层粉末的高度，继续添加粉末铺平工作台，如此循环往复，层层叠加，从而形成所打印的模型。
在整个SLS工艺流程中，对工作台上每一层粉末进行激光烧结前需要对工作台上的粉末进行加热直至平台粉末温度稍低于粉末熔化温度，其目的是为了减少烧结过程中的温差过大造成热变形以及与前一层更好的结合，从而减少对整个打印模型的质量、精度误差的影响。但由于烧结过程的复杂性，激光器功率大小、打印设备的散热性、粉末材料/厚度等因素都会时刻影响着工作台粉末温度，因此需要长持续优化研究对非金属材料3D打印机工作台粉末温度的控制方案。
图1是根据现有技术的一种应用SLS工艺的3D打印机控制粉末温度方案的电路控制示意图，如图1所示，通过一个温度传感器采集工作台粉末的温度，将传感器信号输入进可编程逻辑控制PLC单元中，与PLC单元内预设的粉末目标控制温度相对比，得到温差数值，PLC单元通过温差的大小控制固态继电器的开关时间，从而间接控制加热器供电电源的通断时间和加热器产生的热量，进而实现对工作台粉末温度控制的目的。
增材制造设备进行激光烧结过程中，受到工作台每一层材料粉末烧结区域面积不一，激光器功率所需不同，工作台成型粉末底部热量逐层累计，机械设备动作造成的铺粉厚度误差等干扰因素，工作台上粉末的温度是时刻变化的。现有技术存在工作台各区域粉末温度控制不均，温度波动大，加热过冲、滞后等问题，最终直接或间接影响整个打印模型的成型质量、精度。
针对上述无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种温度控制方法、装置、非易失性存储介质及电子设备，以至少解决无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种温度控制方法，包括：通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，所述预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取所述目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，所述预设数据库记录有多个所述预设温度区间和每个所述预设温度区间对应的预设温度控制指令，所述第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，所述第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加所述加热器的功率，所述第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少所述加热器的功率，所述第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将所述加热器调整为最低功率，所述加热器围绕在所述工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照所述目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
可选地，检测包括所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测所述粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，所述第一预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节下限温度；在所述粉末温度不高于所述第一预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第一温度区间。
可选地，检测覆盖所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测所述粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，所述第一预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节下限温度；在所述粉末温度高于第一预设温度阈值的情况下，按照第一预设时间间隔检测所述粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，所述第二预设温度阈值为加工所述3D打印材料的目标设定温度；在所述粉末温度高于所述第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第二温度区间。
可选地，在确定所述目标温度区间为第二温度区间的情况下，所述方法还包括：采集所述3D打印材料在第一周期的第一温度，第二周期的第二温度和第三周期的第三温度，其中，所述第一周期、所述第二周期和所述第三周期的周期间隔为所述第一预设时间间隔，所述第二周期分别与所述第一周期和所述第三周期相邻，所述第三周期早于所述第二周期，所述第二周期早于所述第一周期；计算目标温度设定值与所述第一温度的第一温差，所述目标温度设定值与所述第二温度的第二温差、所述目标温度设定值与所述第三温度的第三温差；计算所述第一温差参数与预设比例增益的乘积确定第一增益参数，其中，所述第一温差参数为所述第一温差与所述第二温差的差值；计算所述第二温差参数与预设积分增益的乘积确定第二增益参数，其中，所述第二温差参数为所述第一温差；计算所述第三温差参数与预设微分增益的乘积确定第三增益参数，其中，所述第三温差参数为第四温差参数和第五温差参数的差值，所述第四温差参数为所述第一温差与所述第二温度的差值，所述第五温差参数为所述第二温度与所述第三温度的差值；累加所述第一增益参数、所述第二增益参数和所述第三增益参数，确定所述第一周期的所述第一预设功率阈值。
可选地，检测覆盖所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测所述粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，所述第二预设温度阈值为加工所述3D打印材料的目标设定温度；在所述粉末温度高于第二预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测所述粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，所述第三预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节上限温度；在所述粉末温度高于所述第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第三温度区间。
可选地，在所述粉末温度高于所述第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第三温度区间包括：在所述粉末温度高于所述第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测所述粉末温度是否高于第四预设温度阈值，其中，所述第四预设温度阈值高于所述第二预设温度阈值低于所述第三预设温度阈值；在检测所述粉末温度不高于第四预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第五温度区间，其中，所述第五温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第三预设功率阈值减少所述加热器的功率；在检测所述粉末温度高于第四预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第六温度区间，其中，所述第六温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第四预设功率阈值减少所述加热器的功率，所述第四预设功率阈值高于所述第三预设功率阈值。
可选地，检测覆盖所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测所述粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，所述第三预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节上限温度；在所述粉末温度高于所述第三预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第四温度区间。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种温度控制装置，包括：采集模块，用于通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测模块，用于检测包括所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，所述预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；调取模块，用于从预设数据库中调取所述目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，所述预设数据库记录有多个所述预设温度区间和每个所述预设温度区间对应的预设温度控制指令，所述第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，所述第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加所述加热器的功率，所述第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少所述加热器的功率，所述第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将所述加热器调整为最低功率，所述加热器围绕在所述工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；调整模块，用于按照所述目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质用于存储程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行上述所述温度控制方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器用于运行存储在所述处理器中的程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述温度控制方法。
在本发明实施例中，通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率，由于工作台的温度由加热器其控制，因此通过多个预设温度区间分别对应的预设温度控制指令可以对加热器的目标加热功率进行精确控制，可以实现对工作台进行精准温度控制的技术效果，进而解决了无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种应用SLS工艺的3D打印机控制粉末温度方案的电路控制示意图；
图2是根据本发明实施例的一种温度控制方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的一种工作台的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种实现尼龙3D打印机粉末表面温度控制方法的加热控制系统的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种粉末表面温度控制的编程工作的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种温度控制装置的示意图；
图7是根据本发明实施例的一种计算机终端的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种温度控制方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的一种温度控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S202，通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；
步骤S204，检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；
步骤S206，从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；
步骤S208，按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
在本发明实施例中，通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率，由于工作台的温度由加热器其控制，因此通过多个预设温度区间分别对应的预设温度控制指令可以对加热器的目标加热功率进行精确控制，可以实现对工作台进行精准温度控制的技术效果，进而解决了无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制技术问题。
在上述步骤S202中，测温传感器可以是红外测温传感器，工作台为用于对3D打印材料进行烧结的加工平台，3D打印材料可以在激光烧结作用下固化。
在上述步骤S204中，通过判断该粉末温度对应的预设温度区间，可以确定当前粉末温度对应的目标温度区间，进而基于目标温度区间对应的目标温度控制指令，对加热器的功率进行控制，实现对工作台上粉末温度的控制。
在上述步骤S206中，预设数据库中可以预先存储多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，由预设温度控制指令控制加热器的功率进行调节，完成对工作台上3D打印材料的预加热。
在上述步骤S208中，加热器围绕工作台作业面设置，用于为工作台上的3D打印材料进行预加热。
可选地，加热器可以为多个，多个加热器围绕工作台的工作面设置在同一水平面内。
图3是根据本发明实施例的一种工作台的示意图，如图3所示，设备成型工作台6是进行激光烧结的工作平台，每层粉末烧结需重新铺平一层材料粉末(即3D打印材料)；工作台正上方安装固定可调高度的4根相同规格、功率的加热器，分别为加热器1/2/3/4，按工作台的四周进行分布；粉末测温区域5处于加热器1下方工作台位置附近，用于红外测温传感器探头(即测温传感器)测量工作台区域粉末(即3D打印材料)的实时温度(即粉末温度)，进而对比其他区域的粉末温度，调整其他区域的加热系数，从而控制其他区域的加热功率，保证工作台粉末表面的加热均匀，温度基本一致。
可选地，非金属材料3D打印设备进行打印工作时，将工作台上铺平一层材料粉末(即3D打印材料)，红外测温传感器(即测温传感器)采集材料粉末测温区域的实时温度(即粉末温度)输入进PLC单元，PLC单元执行温控算法逻辑，依据工作台1/2/3/4区域的加热系数分别通过功率控制器1/2/3/4控制加热器1/2/3/4，使工作台四块区域的粉末均匀升温，达到设定目标温度后等待激光烧结粉末成型以及工作台重铺一层材料粉末，重复这一加热过程。整个打印流程中测温区域粉末温度被实时监控，PLC单元实时控制加热器直至打印工作的结束。
需要说明的是，完成非金属材料3D打印设备成型舱室内加热器1/2/3/4，红外测温传感器(即测温传感器)等器件安装及线路连接等准备工作后，在未开启加热前常温环境下检测工作台上预铺的一层材料粉末温度信号(即材料温度)是否正常，如若温度显示小于0℃或大于满量程400℃提示红外测温传感器(即测温传感器)故障，并联锁加热器停止工作。
可选地，红外测温传感器(即测温传感器)检测正常后，设定加热目标温度和其他工艺参数后开启设备打印工作，等待成型工作台上铺完一层材料粉末，PLC单元控制加热器1/2/3/4按照不同的输出功率进行加热，实时检测当前材料粉末的温度是否达到目标设定温度，如若到达目标温度允许误差范围(如第二温度区间)内则维持当前粉末温度，再进行激光烧结材料粉末成型以及重新进行铺粉操作，重新铺粉后材料粉末温度降低，继续控制加热器加热维持材料粉末至目标温度允许误差范围内，如此循环直至整个打印流程的结束；在打印流程中，当粉末温度持续过高时产生超温报警，联锁打印设备停止工作，确保设备的安全运行。
可选地，实际上在整个打印过程中，每层粉末的激光烧结只需很短的时间，为了减少打印工作的总时长以及考虑粉末材料持续高温会导致翘边、变形等情况，加热粉末的时间需要尽可能的短。
在上述步骤S208中，加热器可以为多个，在加热器为多个的情况下，Pn为多个加热器的总功率。
可选地，按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率包括：在加热器为多个的情况下，通过目标温度控制指令确定多个加热器的总加热功率；从预设参数表查询每个加热器对应的预设加热系数；根据预设加热系数和总加热功率的乘积，确定对应加热器的目标加热功率。
例如，每根加热器的加热功率等于系统加热功率(即总功率)Pn乘以加热系数，如：加热器1的加热功率输出P1＝Pn*X1，X1、X2、X3、X4分别是每根加热器的加热系数，保证工作台粉末平面四周温度均匀一致。
作为一种可选的实施例，检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；在粉末温度不高于第一预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第一温度区间。
可选地，在Tn≤(SPn-ΔT1)的情况下(即在粉末温度不高于第一预设温度阈值的情况下)，Pn＝HOP；其中，Tn为工作台粉末在加热时间tn时刻下的检测温度(即粉末温度)，SPn为加工3D打印材料的设定温度，ΔT1为设定精准调节下限温度，(SPn-ΔT1)为加工3D打印材料的预设调节下限温度(也即第一预设温度阈值)，Pn为加热器的功率，HOP为设定加热功率最大输出限制(即最高功率)。
可选地，在tn时刻下材料的粉末温度未进入精准调节范围(如第二温度区间或第三温度区间)内，不用考虑其他对粉末温度影响的因素，采用模糊控制，控制加热器按最大限制输出功率加热，使粉末温度快速上升进入精准调节范围。
本发明上述实施例，在粉末温度不高于第一预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第一温度区间，则不用考虑其他对粉末温度影响的因素，采用模糊控制，控制加热器按最大限制输出功率加热，使粉末温度快速上升进入精准调节范围。
作为一种可选的实施例，检测覆盖粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；在粉末温度高于第一预设温度阈值的情况下，按照第一预设时间间隔检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；在粉末温度高于第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第二温度区间。
可选地，在(SPn-ΔT1)≤Tn≤(SPn+ΔT)的情况下(即在粉末温度高于第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下)，Pn＝Pn-1+Δu(n)；其中，Tn为工作台粉末在加热时间tn时刻下的检测温度(即粉末温度)，ΔT为设定允许误差温度，SPn为加工3D打印材料的目标设定温度，ΔT1为设定精准调节下限温度，(SPn-ΔT1)为加工3D打印材料的预设调节下限温度(也即第一预设温度阈值)，(SPn+ΔT)为误差允许范围内加工3D打印材料的目标设定温度(也即第二预设温度阈值)，Δt1为粉末温度的采样周期时间(即第一预设时间间隔)，Δu(n)为当前周期加热功率增减量(即第一预设功率阈值)。
可选地，当tn时刻下材料粉末温度进入精准调节范围内，Pn-1为上周期加热器输出的功率，在上周期的目标温度区间为第一温度区间的情况下，Pn-1初始值为HOP(即最高功率)，每隔Δt1时间按上述算法计算一次加热功率的增减量(即第一预设功率阈值)，获得当前时刻加热功率的控制输出值，维持粉末温度动态稳定的调节。
本发明上述实施例，在粉末温度高于第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第二温度区间，则可以按照第一预设时间间隔对粉末温度进行检测和调节，实现了对粉末温度的精准调节，维持粉末温度的动态稳定。
需要说明的是，第一预设功率阈值可以根据相邻的两个采样周期对应的加热器的需求功率确定。
可选地，采样周期包括第一周期和第二周期，其中，第一周期和第二周期的时间间隔为第一预设时间间隔，且第一周期晚于第二周期；计算第一周期对应的加热器的需求功率为第一需求功率；计算第二周期对应的加热器的需求功率为第二需求功率；将第一需求功率与第二需求功率的差值确定为第一预设功率阈值。
可选地，每个采样周期加热器的需求功率可以通过PID算法： 确定。
可选地，在数字系统内执行PID算法控制，需将上述算法进行离散化，周期性的进行偏差数值的采样，其对应算法：其中，e(n)、e(n-1)、e(n-2)分别为目标值(即加工3D打印材料的目标设定温度SPn)与当前采样周期(即第一周期)，上周期(即第二周期)，上上周期(即第三周期)粉末实测温度(即粉末温度)的差值(SPn-Tn)，Kp为预设比例增益，Ki为预设积分增益，Kd为预设微分增益。
可选地，将第一需求功率与第二需求功率的差值确定为第一预设功率阈值包括：
Δu(n)＝u(n)-u(n-1)＝Kp(e(n)-e(n-1))+Kie(n)+Kd(e(n)-2e(n-1)+
e(n-2))。
作为一种可选的实施例，在确定目标温度区间为第二温度区间的情况下，方法还包括：采集3D打印材料在第一周期的第一温度，第二周期的第二温度和第三周期的第三温度，其中，第一周期、第二周期和第三周期的周期间隔为第一预设时间间隔，第二周期分别与第一周期和第三周期相邻，第三周期早于第二周期，第二周期早于第一周期；计算目标温度设定值与第一温度的第一温差，目标温度设定值与第二温度的第二温差、目标温度设定值与第三温度的第三温差；计算第一温差参数与预设比例增益的乘积确定第一增益参数，其中，第一温差参数为第一温差与第二温差的差值；计算第二温差参数与预设积分增益的乘积确定第二增益参数，其中，第二温差参数为第一温差；计算第三温差参数与预设微分增益的乘积确定第三增益参数，其中，第三温差参数为第四温差参数和第五温差参数的差值，第四温差参数为第一温差与第二温度的差值，第五温差参数为第二温度与第三温度的差值；累加第一增益参数、第二增益参数和第三增益参数，确定第一周期的第一预设功率阈值。
本发明上述实施例，在确定目标温度区间为第二温度区间的情况下，可以将第一需求功率与第二需求功率的差值确定为第一预设功率阈值，计算方式为：Δu(n)＝u(n)-u(n-1)＝Kp(e(n)-e(n-1))+Kie(n)+Kd(e(n)-2e(n-1)+e(n-2))，其中，Δu(n)为第一预设功率阈值，e(n)为第一温差，e(n-1)为第二温差，e(n-2)为第三温差，Kp为预设比例增益，Ki为预设积分增益，Kd为预设微分增益，实现了对第一预设功率阈值的确定。
作为一种可选的实施例，检测覆盖粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；在粉末温度高于第二预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第三温度区间。
可选地，在(SPn+ΔT)＜Tn≤(SPn+ΔT2)的情况下，(即在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下)，Pn＝Pk-1-ΔP；其中，Tn为工作台粉末在加热时间tn时刻下的检测温度(即粉末温度)，SPn为加工3D打印材料的设定温度，ΔT2为设定精准调节上限温度，(SPn+ΔT)为误差允许范围内加工3D打印材料的目标设定温度(也即第二预设温度阈值)，(SPn+T2)为加工3D打印材料的预设调节上限温度(也即第三预设温度阈值)，Δt2为功率定时调节时间(即第二预设时间间隔)，ΔP为当前周期加热功率增减量(即第二预设功率阈值)。
可选地，当tn时刻下材料粉末温度进入精准调节范围内，Pk-1为上周期加热器输出的功率。
本发明上述实施例，在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第三温度区间，由于ΔT区间较窄和粉末加热过程粉末底层热量累计等问题，可能在目标温度区间为第二温度区间情况下会导致控制温度超调，采用模糊积分控制，定时调节加热功率，可以起到不错的效果，快速控制加热时长和加热功率，避免异常情况下粉末材料持续高温导致粉末熔化的情况发生。
作为一种可选的实施例，在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第三温度区间包括：在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第四预设温度阈值，其中，第四预设温度阈值高于第二预设温度阈值低于第三预设温度阈值；在检测粉末温度不高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第五温度区间，其中，第五温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第三预设功率阈值减少加热器的功率；在检测粉末温度高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第六温度区间，其中，第六温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第四预设功率阈值减少加热器的功率，第四预设功率阈值高于第三预设功率阈值。
可选地，在(SPn+ΔT)＜Tn≤(SPn+1/2*ΔT2)的情况下(即在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第四预设温度阈值的情况下)，Pn＝Pk-1-ΔP1；在(SPn+1/2*ΔT2)＜Tn≤(SPn+ΔT2)的情况下(即在粉末温度高于第四预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下)，Pn＝Pk-1-ΔP2；其中，Δt2为功率定时调节时间(即第二预设时间间隔)，ΔP1为慢速调节功率(即第三预设功率阈值)，ΔP2为快速功率调节功率(即第四预设功率阈值)。
可选地，在Tn处于SP+ΔT和SP+1/2*ΔT2区间温度的情况下，每隔Δt2时间，当前加热功率缓慢减少ΔP1，即在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第五温度区间，进而每经过预设第二时间间隔按照第三预设功率阈值减少加热器的功率。
可选地，在Tn处于SP+1/2*ΔT2和SP+ΔT2区间温度的情况下，每隔Δt2时间，当前加热功率快速减少ΔP2；即在粉末温度高于第四预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第六温度区间，进而每经过预设第二时间间隔按照第四预设功率阈值减少加热器的功率。
本发明上述实施例，在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第四预设温度阈值的情况下，粉末温度超过目标设定温度不多，因此，可以按照第三预设功率阈值缓慢减少加热器的功率；在粉末温度高于第四预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，粉末温度超过目标设定温度较多，因此，可以按照第四预设功率阈值快速减少加热器的功率，从而实现了精确地降低加热器的功率，避免异常情况下粉末材料持续高温导致粉末熔化的情况发生。
作为一种可选的实施例，检测覆盖粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；在粉末温度高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第四温度区间。
可选地，在(SPn+ΔT2)＜Tn的情况下，(即在粉末温度高于第三预设温度阈值的情况下)，Pn＝LOP；其中，Tn为工作台粉末在加热时间tn时刻下的检测温度(即粉末温度)，SPn为加工3D打印材料的目标设定温度，ΔT2为设定精准调节上限温度，(SPn+ΔT2)为加工3D打印材料的预设调节上限温度，LOP为设定加热功率最小输出限制(即最低功率)。
可选地，一般情况下增材制造设备进行打印工作时，LOP可设置为0，考虑增材制造设备的散热差异性以及不同材料工艺需求，可设定最小输出限制，使加热器维持最小热量的产生。
本发明上述实施例，在粉末温度高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第四温度区间，则考虑增材制造设备的散热差异性以及不同材料工艺需求，可设定最小输出限制，使加热器维持最小热量的产生。
作为一种可选的实施例，在按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率的过程中，方法还包括：检测目标加热功率是否处于预设功率区间，其中，预设功率区间根据加热器的最高功率和最低功率确定。
本发明上述实施例，在控制加热器进行加热的过程中，需要实时监测加热器的功率，确保加热器的功率维持在最高功率和最低功率之间，确保加热器的使用安全。
本发明还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种尼龙3D打印机粉末表面温度控制方法。
图4是根据本发明实施例的一种实现尼龙3D打印机粉末表面温度控制方法的加热控制系统的示意图，如图4所示，加热控制系统包括：测量工作台区域粉末温度的红外测温传感器(如测温传感器)、工作台粉末温度测量电路、PLC控制单元、人机界面单元、用于驱动加热器的功率控制器1/2/3/4、加热器1/2/3/4等。
可选地，红外测温传感器(如测温传感器)将工作台测温区域粉末的实时探测温度通过测量电路变换成4-20mA电信号传输至PLC单元；PLC单元依据人机界面设定的工艺参数及粉末温度的输入信号执行温控算法和控制过程报警逻辑判断，最终输出四路4-20mA电信号给四个功率控制器；功率控制器接受PLC单元的控制信号，通过移相触发方式调整驱动加热器两侧的交流电的电压大小，实现加热器加热功率的控制。
可选地，人机界面单元与PLC单元通过以太网连接，用于实现操作人员与PLC单元的人机实时交互，操作人员可实时监控设备的各种状态、加热过程信息并调整工艺参数，满足不同条件下或不同材料的加热工艺需求，最终完善提高3D打印设备打印模型的成型质量、精度。人机界面的设备操作、数据状态显示、参数设置等功能主要由上位软件开发完成，设备操作功能包含：加热器、铺粉电机、激光器等器件的启动和停止；数据状态显示包含：工作状态、故障信息、工作台粉末实时温度(如粉末温度)Tn、当前采样周期实时温度Tn与目标值(如目标温度设定值)SPn的偏差上周期(如第一温差)e(n)、上周期偏差(如第二温差)e(n-1)、上上周期偏差(如第三温差)e(n-2)、系统加热功率输出Pn、各加热器的加热功率P1/P2/P3/P4等信息。
可选地，参数设置包括：粉末设定目标温度SPn、允许误差温度ΔT、精准调节下限温度ΔT1、加工所述3D打印材料的预设调节下限温度SPn-ΔT1、精准调节上限温度ΔT2、加工所述3D打印材料的预设调节上限温度SPn+ΔT2、加热功率(％)最大输出限制HOP、加热功率(％)最小输出限制LOP、粉末温度的采样周期时间(如第一预设时间间隔)Δt1、预设比例增益Kp、预设积分增益Ki、预设微分增益Kd、功率定时调节时间(如第二预设时间间隔)Δt2，慢速功率(％)调节(如第三预设功率阈值)ΔP1，快速功率(％)调节(如第四预设功率阈值)ΔP2等工艺参数。
图5是根据本发明实施例的一种粉末表面温度控制的编程工作的示意图，如图5所示，可以提通过PLC单元完成粉末表面温度控制的编程工作，具体包括如下流程：
步骤S51，3D打印工作开始；
步骤S52，完成相关准备动作后，检测加热前工作台是否进行铺粉。若判断结果为否，则人机界面提示等待铺粉完成；若判断结果为是，进入步骤S53。
步骤S53，判断粉末温度是否小于0℃或大于满量程400℃。若判断结果为是，人机界面提示粉末红外测温传感器故障，结束打印流程；若判断结果为否，进入步骤S54。
步骤S54，依据当前粉末温度、目标温度及其他工艺参数周期执行温控算法计算系统加热功率后进入步骤S55。
可选地，上述步骤S54包括步骤如下：
步骤S541，判断当前粉末温度Tn是否小于等于SPn-ΔT1，即判断粉末温度是否处于第一温度区间。
若判断结果为是，则系统加热功率Pn为HOP，即加热器为最高功率；若判断结果为否，则进入步骤S542。
步骤S542，判断当前粉末温度Tn是否在SPn-ΔT1和SPn+ΔT区间范围内，即判断粉末温度是否处于第二温度区间。
若判断结果为是，执行下述步骤S543；若判断结果为否，进入步骤S544。
可选地，步骤S543包括步骤如下：
步骤S5431，在粉末温度从低温进入SPn-ΔT1和SPn+ΔT区间，即在粉末温度处于第二温度区间，则系统加热功率初始值为HOP，即加热器处于最高功率。
步骤S5432，每间隔一个Δt1的采样周期，即每间隔第一预设时间间隔，计算当前粉末温度与目标温度的温差e(n)和加热功率增减量(如第一预设功率阈值)Δu(n)。
步骤S5433，Δu(n)＝Kp(e(n)-e(n-1))+Kie(n)+Kd(e(n)-2e(n-1)+e(n-2))，其中，Δu(n)为第一预设功率阈值，e(n)为第一温差，e(n-1)为第二温差，e(n-2)为第三温差，Kp为预设比例增益，Ki为预设积分增益，Kd为预设微分增益。
步骤S5434，每间隔一个Δt1的采样周期，即每间隔第一预设时间间隔，当前系统加热功率为Pn＝Pn-1+Δu(n)。
步骤S544，判断当前粉末温度Tn是否在SPn-ΔT和SPn+ΔT2区间范围内，即判断粉末温度是否处于第三温度区间。
若判断结果为是，执行下述步骤S545；判断结果为否，进入步骤S546。
可选地，步骤S545包括步骤如下：
步骤S5451，判断当前粉末温度Tn是否在SPn+ΔT和SPn+1/2*ΔT2区间范围，即判断粉末温度是否处于第五温度区间。
若判断结果为是，执行步骤S5452；若判断结果为否，执行步骤S5453。
步骤S5452，在粉末温度处于第五温度区间的情况下，每间隔一个Δt2的功率定时调节时间，即每间隔第二预设时间间隔，当前系统加热功率减少ΔP1，即按照第三预设功率阈值减少所述加热器的功率。步骤e结果为0，进入步骤g；
步骤S5453，判断粉末温度Tn是否在SPn+1/2*ΔT2和SPn+*ΔT2区间范围，即判断粉末温度是否处于第六温度区间。
步骤S5454，在粉末温度处于第六温度区间的情况下，每间隔一个Δt2的功率定时调节时间，即每间隔第二预设时间间隔，当前系统加热功率减少ΔP2，即按照第四预设功率阈值减少所述加热器的功率。
步骤S546，判断当前粉末温度Tn是否大于SPn+ΔT2，即判断粉末温度是否处于第四温度区间。
若判断结果为是，系统加热功率Pn为LOP，即加热器为最低功率；判断结果为否，进入步骤SS541。
步骤S55，限制系统加热功率Pn在LOP和HOP范围内，小于LOP时Pn为LOP，大于HOP时Pn为HOP；限制完成后进入步骤S56。
步骤S56，计算各加热器1/2/3/4的加热功率(如加热器1的加热功率输出P1＝Pn*X1),分别利用功率控制器控制对应的加热器加热后进入步骤S57。
步骤S57，判断当前粉末温度Tn是否持续10S大于SPn+ΔT2；即判断粉末温度处于第四温度区间的情况是否持续超过10S。
若判断结果为是，人机界面提示工作台粉末温度超高，结束打印流程；若判断结果为否，进入步骤S58。
步骤S58，判断当前粉末温度Tn是否连续3S处于SPn-ΔT和SPn+ΔT区间范围内；即判断粉末温度是否处于误差允许范围内加工3D打印材料的目标设定温度，其中，SPn-ΔT表示误差允许范围内加工3D打印材料的最低目标设定温度，SPn+ΔT表示误差允许范围内加工3D打印材料的最高目标设定温度。
若判断结果为是，工作台粉末温度达标，进入步骤S59；若判断结果为否，进入步骤S54。
步骤S59，工作台粉末温度达标，等待其他工艺条件达标后激光器按照模型切片轨迹对工作台上粉末烧结，激光器烧结完成进入步骤60。
步骤S60，判断3D打印模型是否打印完成。若判断结果为是，人机界面提示打印完成，结束打印流程；若判断结果为否，控制相关设备对工作台重新铺满一层新粉，进入步骤S52。
根据本发明实施例，还提供了一种温度控制装置实施例，需要说明的是，该温度控制装置可以用于执行本发明实施例中的温度控制方法，本发明实施例中的温度控制方法可以在该温度控制装置中执行。
图6是根据本发明实施例的一种温度控制装置的示意图，如图6所示，该装置可以包括：采集模块62，用于通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测模块64，用于检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；调取模块66，用于从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；调整模块68，用于按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
需要说明的是，该实施例中的采集模块62可以用于执行本申请实施例中的步骤S202，该实施例中的检测模块64可以用于执行本申请实施例中的步骤S204，该实施例中的调取模块66可以用于执行本申请实施例中的步骤S206，该实施例中的调整模块68可以用于执行本申请实施例中的步骤S208。上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。
在本发明实施例中，通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率，由于工作台的温度由加热器其控制，因此通过多个预设温度区间分别对应的预设温度控制指令可以对加热器的目标加热功率进行精确控制，可以实现对工作台进行精准温度控制的技术效果，进而解决了无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制技术问题。
作为一种可选的实施例，检测模块包括：第一检测单元，用于检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；第一确定单元，用于在粉末温度不高于第一预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第一温度区间。
作为一种可选的实施例，检测模块包括：第二检测单元，用于检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；第三检测单元，用于在粉末温度高于第一预设温度阈值的情况下，按照第一预设时间间隔检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；第二确定单元，用于在粉末温度高于第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第二温度区间。
作为一种可选的实施例，装置还包括：采集子模块，用于在确定目标温度区间为第二温度区间的情况下，采集3D打印材料在第一周期的第一温度，第二周期的第二温度和第三周期的第三温度，其中，第一周期、第二周期和第三周期的周期间隔为第一预设时间间隔，第二周期分别与第一周期和第三周期相邻，第三周期早于第二周期，第二周期早于第一周期；第一计算子模块，用于计算目标温度设定值与第一温度的第一温差，目标温度设定值与第二温度的第二温差、目标温度设定值与第三温度的第三温差；第二计算子模块，用于计算第一温差参数与预设比例增益的乘积确定第一增益参数，其中，第一温差参数为第一温差与第二温差的差值；第三计算子模块，用于计算第二温差参数与预设积分增益的乘积确定第二增益参数，其中，第二温差参数为第一温差；第四计算子模块，用于计算第三温差参数与预设微分增益的乘积确定第三增益参数，其中，第三温差参数为第四温差参数和第五温差参数的差值，第四温差参数为第一温差与第二温度的差值，第五温差参数为第二温度与第三温度的差值；确定子模块，用于累加第一增益参数、第二增益参数和第三增益参数，确定第一周期的第一预设功率阈值。
作为一种可选的实施例，检测模块包括：第四检测单元，用于检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；第五检测单元，用于在粉末温度高于第二预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；第三确定单元，用于在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第三温度区间。
作为一种可选的实施例，第三确定单元包括：第一检测子单元，用于在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第四预设温度阈值，其中，第四预设温度阈值高于第二预设温度阈值低于第三预设温度阈值；第一确定子单元，用于在检测粉末温度不高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第五温度区间，其中，第五温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第三预设功率阈值减少加热器的功率；第二确定子单元，用于在检测粉末温度高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第六温度区间，其中，第六温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第四预设功率阈值减少加热器的功率，第四预设功率阈值高于第三预设功率阈值。
作为一种可选的实施例，检测模块包括：第六检测单元，用于检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；第四确定单元，用于在粉末温度高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第四温度区间。
作为一种可选的实施例，在按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率的过程中，装置还包括：检测子模块，用于检测目标加热功率是否处于预设功率区间，其中，预设功率区间根据加热器的最高功率和最低功率确定。
本发明的实施例可以提供一种计算机终端，该计算机终端可以是计算机终端群中的任意一个计算机终端设备。可选地，在本实施例中，上述计算机终端也可以替换为移动终端等终端设备。
可选地，在本实施例中，上述计算机终端可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
在本实施例中，上述计算机终端可以执行温度控制方法中以下步骤的程序代码：通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
可选地，图7是根据本发明实施例的一种计算机终端的结构框图。如图7所示，该计算机终端70可以包括：一个或多个(图中仅示出一个)处理器72、和存储器74。
其中，存储器可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的温度控制方法和装置对应的程序指令/模块，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的温度控制方法。存储器可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端70。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
处理器可以通过传输装置调用存储器存储的信息及应用程序，以执行下述步骤：通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；在粉末温度不高于第一预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第一温度区间。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；在粉末温度高于第一预设温度阈值的情况下，按照第一预设时间间隔检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；在粉末温度高于第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第二温度区间。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在确定目标温度区间为第二温度区间的情况下，采集3D打印材料在第一周期的第一温度，第二周期的第二温度和第三周期的第三温度，其中，第一周期、第二周期和第三周期的周期间隔为第一预设时间间隔，第二周期分别与第一周期和第三周期相邻，第三周期早于第二周期，第二周期早于第一周期；计算目标温度设定值与第一温度的第一温差，目标温度设定值与第二温度的第二温差、目标温度设定值与第三温度的第三温差；计算第一温差参数与预设比例增益的乘积确定第一增益参数，其中，第一温差参数为第一温差与第二温差的差值；计算第二温差参数与预设积分增益的乘积确定第二增益参数，其中，第二温差参数为第一温差；计算第三温差参数与预设微分增益的乘积确定第三增益参数，其中，第三温差参数为第四温差参数和第五温差参数的差值，第四温差参数为第一温差与第二温度的差值，第五温差参数为第二温度与第三温度的差值；累加第一增益参数、第二增益参数和第三增益参数，确定第一周期的第一预设功率阈值。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；在粉末温度高于第二预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第三温度区间。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第四预设温度阈值，其中，第四预设温度阈值高于第二预设温度阈值低于第三预设温度阈值；在检测粉末温度不高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第五温度区间，其中，第五温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第三预设功率阈值减少加热器的功率；在检测粉末温度高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第六温度区间，其中，第六温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第四预设功率阈值减少加热器的功率，第四预设功率阈值高于第三预设功率阈值。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；在粉末温度高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第四温度区间。
可选的，上述处理器还可以执行如下步骤的程序代码：在按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率的过程中，检测目标加热功率是否处于预设功率区间，其中，预设功率区间根据加热器的最高功率和最低功率确定。
采用本发明实施例，提供了一种温度控制方案。在本发明实施例中，通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率，由于工作台的温度由加热器其控制，因此通过多个预设温度区间分别对应的预设温度控制指令可以对加热器的目标加热功率进行精确控制，可以实现对工作台进行精准温度控制的技术效果，进而解决了无法对3D打印机的工作台精准地进行温度控制技术问题。
本领域普通技术人员可以理解，图7所示的结构仅为示意，计算机终端也可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌声电脑以及移动互联网设备(MobileInternet Devices，MID)、PAD等终端设备。图7其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端70还可包括比图7中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图7所示不同的配置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一非易失性存储介质中，非易失性存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
本发明的实施例还提供了一种非易失性存储介质。可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以用于保存上述实施例所提供的温度控制方法所执行的程序代码。
可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；检测包括粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；从预设数据库中调取目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，预设数据库记录有多个预设温度区间和每个预设温度区间对应的预设温度控制指令，第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加加热器的功率，第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少加热器的功率，第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最低功率，加热器围绕在工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；在粉末温度不高于第一预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第一温度区间。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，第一预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节下限温度；在粉末温度高于第一预设温度阈值的情况下，按照第一预设时间间隔检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；在粉末温度高于第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第二温度区间。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在确定目标温度区间为第二温度区间的情况下，采集3D打印材料在第一周期的第一温度，第二周期的第二温度和第三周期的第三温度，其中，第一周期、第二周期和第三周期的周期间隔为第一预设时间间隔，第二周期分别与第一周期和第三周期相邻，第三周期早于第二周期，第二周期早于第一周期；计算目标温度设定值与第一温度的第一温差，目标温度设定值与第二温度的第二温差、目标温度设定值与第三温度的第三温差；计算第一温差参数与预设比例增益的乘积确定第一增益参数，其中，第一温差参数为第一温差与第二温差的差值；计算第二温差参数与预设积分增益的乘积确定第二增益参数，其中，第二温差参数为第一温差；计算第三温差参数与预设微分增益的乘积确定第三增益参数，其中，第三温差参数为第四温差参数和第五温差参数的差值，第四温差参数为第一温差与第二温度的差值，第五温差参数为第二温度与第三温度的差值；累加第一增益参数、第二增益参数和第三增益参数，确定第一周期的第一预设功率阈值。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，第二预设温度阈值为加工3D打印材料的目标设定温度；
在粉末温度高于第二预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第三温度区间。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在粉末温度高于第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测粉末温度是否高于第四预设温度阈值，其中，第四预设温度阈值高于第二预设温度阈值低于第三预设温度阈值；在检测粉末温度不高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第五温度区间，其中，第五温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第三预设功率阈值减少加热器的功率；在检测粉末温度高于第四预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第六温度区间，其中，第六温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第四预设功率阈值减少加热器的功率，第四预设功率阈值高于第三预设功率阈值。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：检测粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，第三预设温度阈值为加工3D打印材料的预设调节上限温度；在粉末温度高于第三预设温度阈值的情况下，确定目标温度区间为第四温度区间。
可选地，在本实施例中，非易失性存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在按照目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率的过程中，检测目标加热功率是否处于预设功率区间，其中，预设功率区间根据加热器的最高功率和最低功率确定。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个非易失性存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个非易失性存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的非易失性存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种温度控制方法，其特征在于，包括：
通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；
检测包括所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，所述预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；
从预设数据库中调取所述目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，所述预设数据库记录有多个所述预设温度区间和每个所述预设温度区间对应的预设温度控制指令，所述第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，所述第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加所述加热器的功率，所述第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少所述加热器的功率，所述第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将所述加热器调整为最低功率，所述加热器围绕在所述工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；
按照所述目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测包括所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：
检测所述粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，所述第一预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节下限温度；
在所述粉末温度不高于所述第一预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第一温度区间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测覆盖所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：
检测所述粉末温度是否高于第一预设温度阈值，其中，所述第一预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节下限温度；
在所述粉末温度高于第一预设温度阈值的情况下，按照第一预设时间间隔检测所述粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，所述第二预设温度阈值为加工所述3D打印材料的目标设定温度；
在所述粉末温度高于所述第一预设温度阈值，且不高于第二预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第二温度区间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定所述目标温度区间为第二温度区间的情况下，所述方法还包括：
采集所述3D打印材料在第一周期的第一温度，第二周期的第二温度和第三周期的第三温度，其中，所述第一周期、所述第二周期和所述第三周期的周期间隔为所述第一预设时间间隔，所述第二周期分别与所述第一周期和所述第三周期相邻，所述第三周期早于所述第二周期，所述第二周期早于所述第一周期；
计算目标温度设定值与所述第一温度的第一温差，所述目标温度设定值与所述第二温度的第二温差、所述目标温度设定值与所述第三温度的第三温差；
计算所述第一温差参数与预设比例增益的乘积确定第一增益参数，其中，所述第一温差参数为所述第一温差与所述第二温差的差值；
计算所述第二温差参数与预设积分增益的乘积确定第二增益参数，其中，所述第二温差参数为所述第一温差；
计算所述第三温差参数与预设微分增益的乘积确定第三增益参数，其中，所述第三温差参数为第四温差参数和第五温差参数的差值，所述第四温差参数为所述第一温差与所述第二温度的差值，所述第五温差参数为所述第二温度与所述第三温度的差值；
累加所述第一增益参数、所述第二增益参数和所述第三增益参数，确定所述第一周期的所述第一预设功率阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测覆盖所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：
检测所述粉末温度是否高于第二预设温度阈值，其中，所述第二预设温度阈值为加工所述3D打印材料的目标设定温度；
在所述粉末温度高于第二预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测所述粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，所述第三预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节上限温度；
在所述粉末温度高于所述第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第三温度区间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述粉末温度高于所述第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第三温度区间包括：
在所述粉末温度高于所述第二预设温度阈值，且不高于第三预设温度阈值的情况下，按照第二预设时间间隔检测所述粉末温度是否高于第四预设温度阈值，其中，所述第四预设温度阈值高于所述第二预设温度阈值低于所述第三预设温度阈值；
在检测所述粉末温度不高于第四预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第五温度区间，其中，所述第五温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第三预设功率阈值减少所述加热器的功率；
在检测所述粉末温度高于第四预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第六温度区间，其中，所述第六温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第四预设功率阈值减少所述加热器的功率，所述第四预设功率阈值高于所述第三预设功率阈值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测覆盖所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间包括：
检测所述粉末温度是否高于第三预设温度阈值，其中，所述第三预设温度阈值为加工所述3D打印材料的预设调节上限温度；
在所述粉末温度高于所述第三预设温度阈值的情况下，确定所述目标温度区间为第四温度区间。
8.一种温度控制装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于通过测温传感器采集工作台上用于进行3D打印材料的粉末温度；
检测模块，用于检测包括所述粉末温度的预设温度区间为目标温度区间，其中，所述预设温度区间包括：第一温度区间、第二温度区间，第三温度区间和第四温度区间；
调取模块，用于从预设数据库中调取所述目标温度区间对应的目标温度控制指令，其中，所述预设数据库记录有多个所述预设温度区间和每个所述预设温度区间对应的预设温度控制指令，所述第一温度区间对应的预设温度控制指令用于将加热器调整为最高功率，所述第二温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第一预设功率阈值增加所述加热器的功率，所述第三温度区间对应的预设温度控制指令用于按照第二预设功率阈值减少所述加热器的功率，所述第四温度区间对应的预设温度控制指令用于将所述加热器调整为最低功率，所述加热器围绕在所述工作台周围，用于对3D打印材料进行预加热；
调整模块，用于按照所述目标温度控制指令调整加热器的目标加热功率。
9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质用于存储程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述温度控制方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述处理器用于运行存储在所述处理器中的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述温度控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311871181.0A CN117806386A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 温度控制方法、装置、非易失性存储介质及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117806386A true CN117806386A (zh) | 2024-04-02 |
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Family Applications (1)
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| CN202311871181.0A Pending CN117806386A (zh) | 2023-12-29 | 2023-12-29 | 温度控制方法、装置、非易失性存储介质及电子设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN117806386A (zh) |
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2023
- 2023-12-29 CN CN202311871181.0A patent/CN117806386A/zh active Pending
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