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一种3D打印热床平面自动补偿的方法及系统与流程

2022-02-22 06:20:50 来源:中国专利 TAG:

一种3d打印热床平面自动补偿的方法及系统
技术领域
1.本技术涉及3d打印技术领域,尤其涉及一种3d打印热床平面自动补偿的方法及系统。


背景技术:

2.传统fdm 3d打印机热床调平方法采用3点调平方式,通过传感器测量平面3个点,算出平面倾斜角度,在工件打印过程中通过调整z轴的高度进行补偿。而实际热床平面度在常温下仅能保证在0.2-0.6mm以内,在高温下平面度会到1.6-2.0mm。
3.(1)不管是3点或多点调平,实际都是对热床平面进行倾斜角度补偿,且仅能做粗略区域补偿,补偿的细分度有限。实际热床由于长期使用,会同时存在平面角度倾斜,局部凹凸不平的情况,因此原有调平算法的补偿效果有限。
4.(2)在打印过程中,材料挤出时材料属于熔融状态,在挤出后受重力影响会沿倾斜方向变形,影响实际打印效果。
5.(3)打印喷头在平面移动过程中,喷头在平面上的不同位置受装配、重力等因素在垂直方向也存在不同大小的变形。
6.综合以上原因,本发明提供一种方法解决打印喷头在平面上垂直方向的偏差并对平面打印区域在垂直方向的实施补偿,实现精确打印。


技术实现要素:

7.为解决上述的问题,本发明公开了一种3d打印热床平面自动补偿的方法及系统,能够通过对打印平面垂直方向的实时补偿和打印一个基准平面的方法,实现3d打印热床平面的自动补偿,进而实现精确打印,具体的,本发明的技术方案如下:
8.一方面,本技术公开了一种3d打印热床平面自动补偿方法,包括:确定并搭建一个“绝对”水平基准面;通过测距仪器扫描所述“绝对”水平基准面,生成所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表;所述测距仪器固定在打印喷头上;根据所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及所述测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到所述打印热床的平面度;根据所述打印热床的平面度,获取所述打印热床的打印补偿表;根据所述打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
9.优选地,所述通过测距仪器扫描所述“绝对”水平基准面,生成所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表包括:控制所述打印喷头在设定的二维平面上按照固定行间距的轨迹运行,所述二维平面与所述“绝对”水平基准面平行;通过所述测距仪器扫描所述“绝对”水平基准面,测量所述打印喷头在所述二维平面上运行的每一检测点与所述“绝对”水平基准面的距离,获得所有检测点的距离值;根据所述所有检测点的距离值计算得到所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
10.优选地,所述根据所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及所述测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到所述打印热床的平面度包括:设置所述打印热床平面和所
述测距仪器的距离,根据所述“绝对”水平基准面,构建所述测距仪器的运动平面;使能所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,控制所述测距仪器在所述运动平面中运动,并扫描打印热床平面,获取所述打印热床平面上的各位置点与所述测距仪器的垂直距离,作为各位置点的测量距离值;选取上述各位置点的测量距离值的最大值作为参考值,计算所述打印热床平面上的各位置点的测量距离值与所述参考值的差,作为各位置点的偏差值;取所述打印热床平面各点的最大偏差值作为打印热床平面的平面度h。
11.优选地,所述根据所述打印热床的平面度,获取所述打印热床的打印补偿表:预设一个平面补偿偏置高度h;根据所述打印热床平面的平面度h和预设的所述平面补偿偏置高度h计算实际打印基准平面高,所述实际打印基准平面高为所述打印热床平面的平面度h与所述补偿平面偏置高度h的和;通过计算所述实际打印基准平面高与所述打印热床平面各点的偏差值的差,生成打印热床的打印补偿表。优选地,所述一种实现客户端配置及时更新的方法还包括:所述存放在服务器的客户端配置的各功能模块包括开关模块、定位模块。
12.优选地,打印出打印热床的打印基准平面后,还包括判断打印基准平面是否合格,具体包括:通过固定在打印喷头上的所述测距仪器扫描所述打印基准平面,得到所述打印基准平面的平面度;判断得到的所述打印基准平面的平面度是否在预设的范围,若是,则判定此打印基准平面合格;若否,则在当前打印基准面平上重新打印一个基准面,重新打印的基准面的高度由预设的补偿平面偏置高度决定;在所述重新打印的基准面完成后,判断所述重新打印的基准面是否合格。
13.另一方面,本发明还公开了一种3d打印热床平面自动补偿系统,包括:搭建模块,用于确定并搭建一个“绝对”水平基准面;扫描测量模块,用于通过测距仪器扫描所述“绝对”水平基准面,所述测距仪器固定在打印喷头上;控制模块,用于根据所述测距仪器扫描所述“绝对”水平基准面所获取的测量数据,生成所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表;所述扫描测量模块,还用于通过所述测距仪器扫描打印热床;所述控制模块,还用于根据所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及所述测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到所述打印热床的平面度;并根据所述打印热床的平面度,获取所述打印热床的打印补偿表;打印模块,用于根据所述打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
14.优选地,所述控制模块包括喷头控制子模块和计算子模块,其中:
15.所述喷头控制子模块,用于控制所述打印喷头在设定的二维平面上按照固定行间距的轨迹运行,所述二维平面与所述“绝对”水平基准面平行;
16.所述扫描测量模块,通过所述测距仪器扫描所述“绝对”水平基准面,测量所述打印喷头在所述二维平面上运行的每一检测点与所述“绝对”水平基准面的距离,获得所有检测点的距离值;
17.所述计算子模块,用于根据所述所有检测点的距离值计算得到所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
18.优选地,所述一种3d打印热床平面自动补偿系统,还包括:
19.所述搭建模块,还用于设置所述打印热床平面和所述测距仪器的距离,根据所述“绝对”水平基准面,构建所述测距仪器的运动平面;
20.所述喷头控制子模块,还用于使能所述打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,控
制所述测距仪器在所述运动平面中运动;
21.所述扫描测量模块,还用于控制所述测距仪器扫描打印热床平面;获取所述打印热床平面上的各位置点与所述测距仪器的垂直距离,作为各位置点的测量距离值;
22.所述计算子模块,还用于选取上述各位置点的测量距离值的最大值作为参考值,计算所述打印热床平面上的各位置点的测量距离值与所述参考值的差,作为各位置点的偏差值;取所述打印热床平面各点的最大偏差值作为打印热床平面的平面度h。
23.优选地,所述控制模块还包括设置子模块;其中:所述设置子模块,用于预设一个平面补偿偏置高度h;所述计算子模块,用于根据所述打印热床平面的平面度h和预设的所述平面补偿偏置高度h计算实际打印基准平面高,所述实际打印基准平面高为所述打印热床平面的平面高度h与所述补偿平面偏置高度h的和;所述计算子模块,还用于通过计算所述实际打印基准平面高与所述打印热床平面各点的偏差值的差,生成打印热床的打印补偿表。进一步优选地,所述一种实现客户端配置及时更新的系统,还包括:存放在服务器的客户端配置的各功能模块包括开关模块、定位模块。
24.优选地,所述一种3d打印热床平面自动补偿系统,还包括判断模块,用于在打印出打印热床的打印基准平面后,判断打印基准平面是否合格;具体包括:检测子模块,用于通过固定在打印喷头上的所述测距仪器扫描所述打印基准平面,得到所述打印基准平面的平面度;判定子模块,用于判断得到的所述打印基准平面的平面度是否在预设的范围,若是,则判定此打印基准平面合格;若否,则在所述控制模块的控制下,通过所述打印模块在当前打印基准面上重新打印一个基准面;重新打印的基准面的高度由预设的补偿平面偏置高度决定。
25.本发明至少包含以下一项技术效果:
26.(1)本发明根据在打印热床平面垂直方向上的动态补偿打印一个打印基准平面,基于此打印基准平面对加工工件进行打印,与现有的只能对热床平面的倾斜角度进行平面补偿的方法相比,本发明在对热床平面的倾斜角度进行平面补偿的同时又能够针对打印平面凹凸不平的现象进行动态补偿;本发明设计了两个打印补偿表的生成步骤,分别生成了打印喷头在垂直方向上的运动补偿表和打印热床的打印补偿表,在补偿打印平面的同时考虑了打印喷头运动时所产生的高度偏差,对打印喷头进行校正,在此前提下生成了自动补偿程序并打印基准平面来打印加工工件,可获得优良的3d打印效果;
27.(2)本发明通过让打印喷头在一个与“绝对”水平基准面平行的平面运动,并且打印喷头在固定间距的轨迹运行,保证固定在打印喷头上的测量仪器扫描区域有规律地覆盖整个待打印的“绝对”水平基准面,增加了所得到的打印喷头在垂直方向上的运动补偿表的可靠性;
28.(3)本发明预设了一个平面补偿偏置高度h,并在原有的打印平面上使用预设的材料打印一个高度为h的新的打印基准平面,能够有效解决打印过程中原有打印平面的凹凸不平对打印效果的影响;
29.(4)本发明在打印出打印热床的打印基准平面后,还设置了判断此打印基准平面是否合格的步骤,能够及时的判定新打印的打印基准平面的平面度是否符合实际打印要求,避免影响实际打印的效果。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例1的3d打印热床平面自动补偿方法的流程图;
32.图2为本发明实施例2的3d打印热床平面自动补偿方法的流程图;
33.图3为本发明实施例3的3d打印热床平面自动补偿方法的流程图;
34.图4为本发明实施例4的3d打印热床平面自动补偿方法的流程图;
35.图5为本发明实施例5的3d打印热床平面自动补偿方法的流程图;
36.图6为本发明实施例6的3d打印热床平面自动补偿系统的结构框图;
37.图7为本发明实施例7的3d打印热床平面自动补偿系统的结构框图;
38.图8为本发明实施例8的3d打印热床平面自动补偿系统的结构框图;
39.图9为本发明实施例9的3d打印热床平面自动补偿系统的结构框图;
40.图10为本发明实施例10的3d打印热床平面自动补偿系统的结构框图。
41.图中标号:搭建模块-110、扫描测量模块-120、控制模块-130、喷头控制子模块-131、计算子模块-132、设置子模块-133、打印模块-140、判断模块-150、检测子模块-151、判定子模块-152。
具体实施方式
42.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,以下说明和附图对于本发明是示例性的,并且不应被理解为限制本发明。以下说明描述了众多具体细节以方便对本发明理解。然而,在某些实例中,熟知的或常规的细节并未说明,以满足说明书简洁的要求。
43.实施例1
44.本发明的实施例一如图1所示,一种3d打印热床平面自动补偿的的方法,包括:
45.s101,确定并搭建一个“绝对”水平基准面。
46.具体的,本实施例中使用测量仪器来搭建“绝对”水平基准面,测量仪器包括百分表、水平仪等,在打印“绝对”水平基准面之前首先要确定一个基准测量平面,保证所搭建的“绝对”水平基准面具有可靠性,比如,确定地面为基准测量平面,基于此基准测量平面使用水平仪在打印热床平面上方搭建一个“绝对”水平基准面。
47.s102,通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表;测距仪器固定在打印喷头上。
48.具体的,打印喷头上安装固定了测距仪器,让打印喷头在“绝对”水平基准面的上方平面上运动,在运动的过程中,带动测距仪器进行相应的运动并扫描所搭建的“绝对”水平基准面,根据扫描得到的所有测量数值计算生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,得到的运动补偿表也即打印喷头在各个点的校准值;比如,在打印喷头上固定激光测距仪,打印喷头带动激光测距仪在“绝对”水平基准平面上方平行移动,在移动的过程中,激光测距仪扫描“绝对”水平基准面,得到其扫描区域的数值并生成打印喷头在垂直方向的运动补
偿表。
49.s103,根据打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到打印热床的平面度。
50.具体的,在得到打印喷头在垂直方向上的运动补偿表之后,即完成对打印喷头的校准,用打印喷头上固定的测距仪器去扫描打印热床平面,计算得到打印热床平面的平面度,比如,补偿表中的测量点需要补偿的值分别为0.10mm、0.09mm、0.12mm、0.07mm,则在扫描的过程中,打印喷头运动到这几个点上后根据对应的值自动调整距离。
51.s104,根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表。
52.具体的,在得到打印热床平面的平面度之后,根据扫描获取的数值计算生成打印热床的打印补偿表。
53.s105,根据打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
54.具体的,根据打印热床的打印补偿表上的补偿值,使用预设的打印材料在打印平面上打印出一个打印基准平面。
55.可选地,打印热床的打印补偿表上的补偿值分别为0.31mm、0.25mm、0.40mm、0.62mm,则根据补偿值0.31mm、0.25mm、0.40mm、0.62mm中的最大值0.62mm选取任一打印材料,打印形成一个新的平面。
56.本实施例1公开了一种3d打印热床平面自动补偿的方法,首先在打印热床平面上搭建一个“绝对”水平基准平面,控制打印喷头在“绝对”水平基准面的上方平行移动,带动固定在打印喷头上的测量仪器进行相应的移动,并扫描“绝对”水平基准平面,通过计算扫描得到的数值生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,通过固定在打印喷头上的测距仪器扫描打印热床平面,在打印喷头的运动过程中,基于打印喷头在垂直方向上的运动补偿表中的补偿值对打印喷头进行校验,计算所获取的数据得到打印热床平面的平面度,并生成打印热床的打印补偿表,根据打印热床打印补偿表中的补偿数值打印一个打印热床的基准补偿平面替代原打印热床平面。与目前只能对打印平面粗略区域进行补偿的方法相比,本发明实施例通过对打印平面垂直方向的实时补偿和重新打印一个打印基准平面代替原打印平面的方法,解决打印平面全部区域中凹凸不平的现象,实现3d打印热床平面的自动补偿,使打印效果更加优良。
57.实施例2
58.本发明的实施例2在上述实施例1的基础上,对打印喷头在垂直方向上的运动补偿表的生成进行了详细的说明,如图2所示,包括:
59.s201,确定并搭建一个“绝对”水平基准面。
60.s202,控制打印喷头在二维平面上按照固定间距的轨迹运行,二维平面与“绝对”水平基准面平行。
61.具体的,打印喷头在平行于“绝对”水平基准面的上方平面上平移,平移时是按照固定的轨迹移动的,比如,打印喷头从二维平面的左下边缘开始在平面的以s状轨迹每隔1mm移动一次,一直移动到二维平面的右上边缘。
62.s203,通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,测量打印喷头在二维平面上运行的每一检测点与“绝对”水平基准面的距离,获得所有检测点的距离值。
63.具体的,打印喷头上的测距仪器随着打印喷头的平移也进行相应的移动,在移动的过程中扫描“绝对”水平基准面,测量其在二维平面上运行的每一检测点对应于“绝对”水平基准面的垂直距离,得到所有检测点的垂直距离值,比如打印喷头在二维平面中移动了100各点,则这100个点均与“绝对”水平基准面对应着一个垂直距离值。
64.s204,根据所有检测点的距离值计算得到打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
65.具体的,根据得到的所有点的垂直距离值去进行相应的计算,生成打印喷头在二维平面垂直方向上的补偿表,比如,二维平面与“绝对”水平基准面的距离应为5mm,得到的垂直距离值分别为5.7mm、5.4mm、4.9mm、4.7mm、5.2mm,则打印喷头的平面补偿表则为-0.7mm、-0.4mm、0.1mm、0.3mm、-0.2mm。
66.s205,根据打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到打印热床的平面度。
67.s206,根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表。
68.s207,根据打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
69.本实施例通过让打印喷头在平面中运动,所运动的平面与搭建的“绝对”水平基准面平行,预设打印喷头的运行轨迹,保证固定在打印喷头上的测量仪器扫描区域能覆盖整个待打印的“绝对”水平基准面,增加了所得到的打印喷头在垂直方向上的运动补偿表的可靠性。
70.实施例3
71.本发明的实施例3,在上述实施例2的基础上,对生成打印热床的平面度进行详细说明,如图3所示,具体包括:
72.s301,确定并搭建一个“绝对”水平基准面。
73.s302,控制打印喷头在二维平面上按照固定间距的轨迹运行,二维平面与“绝对”水平基准面平行。
74.s303,通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,测量打印喷头在二维平面上运行的每一检测点与“绝对”水平基准面的距离,获得所有检测点的距离值。
75.s304,根据所有检测点的距离值计算得到打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
76.s305,设置打印热床平面和测距仪器的距离,根据“绝对”水平基准面,构建测距仪器的运动平面。
77.具体的,移动打印喷头,使得打印喷头上的测距仪器移动到预设的打印热床平面的距离,根据“绝对”水平基准面在测距仪器目前所在处构建测距仪器的运动平面;比如,设置测距仪器与打印热床平面的距离为10mm,移动打印喷头,使得打印喷头上的测距仪器移动到打印热床平面上方10mm处,基于“绝对”水平基准面,把平行于“绝对”水平基准面并距离打印热床平面10mm处的平面作为测距仪器的运动平面。
78.s306,使能打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,控制测距仪器在运动平面中运动,并扫描打印热床平面,获取打印热床平面上的各位置点与测距仪器的垂直距离,作为各位置点的测量距离值。
79.具体的,控制打印喷头运动,带动固定在其上面的测距仪器在构建的运动平面上运动,在打印喷头运动过程中,通过测距仪器扫描打印平面,基于打印喷头在垂直方向上的
运动补偿表中的补偿值对运动的点进行补偿,得到打印平面上的对应的各点与测距仪器的垂直距离值。比如,测距仪器在打印平面上方10mm处扫描打印区域,若打印喷头在各点的值没有校正,所获得的测距仪器与打印平面中a、b、c、d四点的垂直距离10.6mm,10.4mm,10.1mm,10.2mm,而打印喷头的补偿表中对应于a、b、c、d四点的补偿值分别为-0.2mm,0.3mm,0.1mm,0mm,则最终得到的打印热床平面上的a、b、c、d四个位置点与测距仪器的垂直距离为10.4mm,10.7mm,10.2mm,10.2mm。
80.s307,选取上述各位置点的测量距离值的最大值作为参考值,计算打印热床平面上的各位置点的测量距离值与参考值的差,作为各位置点的偏差值。
81.具体的,在所有的位置点的测量距离值中选取最大的值作为参考,用所有位置点的测量距离值与此最大值进行比较,得到比较的差值,此差值即为各位置点的偏差值,此所有位置点的测量距离值包括最大的测量距离值,比如,在所有的测量距离值中得到最大的值为10.9mm,打印热床平面上的a、b、c、d四个位置点测量距离值为10.4mm,10.7mm,10.2mm,10.5mm,则这四个点的偏差值分别为0.5mm,0.2mm,0.7mm,0.4mm。
82.s308,取打印热床平面各点的最大偏差值作为打印热床平面的平面度h;具体的,在得到的打印平面的所有点的偏差值后,取其中最大的值作为打印热床平面的平面度,比如,若所有点的最大偏差值为1.2mm,则1.2mm即为打印热床平面的平面高度h。
83.s309,根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表。
84.s310,根据打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
85.本实施例通过扫描打印热床平面,首先得到打印热床平面所有位置点对应的测量距离值,通过计算获得打印热床各位置点的偏差值,进而获取到打印热床的平面度,通过本实施例可以得出打印平面在不同区域的凹陷或突出值,进而能够基于这些凹陷值对打印平面的全部区域进行相应的补偿。
86.实施例4
87.本发明的实施例4,在上述实施例3的基础上,对根据打印热床的平面度获取到打印热床的打印补偿表进行详细说明,如图4所示,包括:
88.s401,确定并搭建一个“绝对”水平基准面。
89.s402,控制打印喷头在二维平面上按照固定间距的轨迹运行,二维平面与“绝对”水平基准面平行。
90.s403,通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,测量打印喷头在二维平面上运行的每一检测点与“绝对”水平基准面的距离,获得所有检测点的距离值。
91.s404,根据所有检测点的距离值计算得到打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
92.s405,设置打印热床平面和测距仪器的距离,根据“绝对”水平基准面,构建测距仪器的运动平面。
93.s406,使能打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,控制测距仪器在运动平面中运动,并扫描打印热床平面,获取打印热床平面上的各位置点与测距仪器的垂直距离,作为各位置点的测量距离值。
94.s407,选取上述各位置点的测量距离值的最大值作为参考值,计算打印热床平面上的各位置点的测量距离值与参考值的差,作为各位置点的偏差值。
95.s408,取打印热床平面各点的最大偏差值作为打印热床平面的平面度h。
96.s409,预设一个平面补偿偏置高度h。
97.具体的,预先设置一个平面补偿偏置高度h,比如,设置h为1mm。
98.s410,根据打印热床平面的补偿平面高度h和预设的平面补偿偏置高度h计算实际打印基准平面高,实际打印基准平面高为打印热床平面的补偿平面高度h与补偿平面偏置高度h的和。
99.具体的,实际打印基准平面高度h即为打印热床平面中最低位置点到实际打印基准平面的距离,计算方式为用打印热床平面的平面高度h加上所预设的平面补偿偏置高度h,比如,预设的平面补偿偏置高度h为1mm,而得到的打印热床平面的平面高度h为1.2mm,则最后实际打印基准平面高就是2.2mm。
100.s411,通过计算实际打印基准平面高度与打印热床平面各点的偏差值的差,生成打印热床的打印补偿表。
101.具体的,打印热床的打印补偿表应为打印热床各位置点的补偿值组合而成的,打印热床各位置点的补偿值为各个位置点到达实际打印基准平面的距离,计算方式为用得到的实际打印基准平面高减去打印热床各位置点的偏差值。
102.s412,根据打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
103.本实施例预设了一个平面补偿偏置高度h,得到实际打印基准平面高,进而通过计算,生成打印热床的打印补偿表,根据打印热床的打印补偿表,可以在原有的打印平面上打印一个高度为h h的打印基准平面,此打印基准平面没有原有打印平面凹凸不平的问题,能够有效解决原来的凹凸不平的打印平面对打印效果带来的不良影响。
104.实施例5
105.本发明的实施例5,在上述实施例1的基础上,在打印出打印热床的打印基准平面后,还包括判断打印基准平面是否合格,具体的,如图5所示,包括:
106.s501,确定并搭建一个“绝对”水平基准面。
107.s502,通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表;测距仪器固定在打印喷头上。
108.s503,根据打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到打印热床的平面度。
109.s504,根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表。
110.s505,根据打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
111.s506,通过固定在打印喷头上的测距仪器扫描打印基准平面,得到打印基准平面的平面度。
112.具体的,打印基准平面的平面度获取方式与打印平面的平面度获取方式相同,即让固定在打印喷头上的测距仪器扫描打印基准平面,得到打印基准平面上的各位置点到测距仪器的垂直距离,获取垂直距离最大值,用垂直距离最大值减去各位置点的垂直距离,得到各位置点的偏差值,获取偏差值的最大值即为打印基准平面的平面度。
113.s507,判断得到的打印基准平面的平面度是否在预设的范围,若是,则判定此打印
基准平面合格。
114.具体的,预设一个打印基准平面的平面度标准范围,判断所得到的打印基准平面的平面度是否在此标准范围内,若在此范围内,则打印基准平面是合格的。
115.s508,若否,则在当前打印基准面上重新打印一个基准面,重新打印的基准面的高度由预设的补偿平面偏置高度决定;在重新打印的基准面完成后,判断重新打印的基准面是否合格。
116.可选地,若连续预设次数判断得到的打印基准平面的平面度不在预设的范围内,交由人工检查设备运行情况。
117.具体的,若当前打印基准面的平面度不在预设的标准平面度范围内,则重复步骤s504及其后续步骤,直到得到的打印基准平面的平面度在预设的平面度标准范围内。
118.示例的,使用水平仪在打印热床平面的上方搭建一个“绝对”水平基准面,在打印喷头上固定一个激光测量仪,让打印喷头在平行于“绝对”水平基准面的上方二维平面上移动,移动的轨迹是预先设计好的,让打印喷头从二维平面的左下边缘开始以形状为s的轨迹每隔1mm移动一次,一直移动到二维平面的右上边缘,在打印喷头移动的过程中,带动着测距仪器进行相应的移动,在移动的过程中扫描“绝对”水平基准面,测量其在二维平面上运行的100个点的每一检测点对应于“绝对”水平基准面的垂直距离,在得到所有点的垂直距离值后,计算打印喷头运动的所有点在二维平面垂直方向上的补偿值,根据这些补偿值生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表;设置测距仪器与打印热床平面的距离为10mm,移动打印喷头,使得打印喷头上的测距仪器移动到打印热床平面上方10mm处,基于“绝对”水平基准面,把平行于“绝对”水平基准面并距离打印热床平面10mm处的平面作为测距仪器的运动平面;控制打印喷头运动,带动固定在其上面的测距仪器在上述的运动平面上运动,在打印喷头运动过程中,通过测距仪器扫描打印平面,基于打印喷头在垂直方向上的运动补偿表中的补偿值对运动的点进行补偿,得到打印平面上的对应的各点与测距仪器的垂直距离值;在所有的位置点的测量距离值中选取最大的值10.9mm作为参考,用所有位置点的测量距离值与10.9mm进行比较,得到比较的差值,作为各位置点的偏差值,取其中最大的偏差值0.7mm作为此打印热床平面的平面度h,设置平面补偿偏置高度h为1mm,计算实际打印基准平面高为1.7mm,用1.7mm减去上述各位置点的偏差值生成打印热床的打印补偿表,基于此打印补偿表使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面,通过固定在打印喷头上的测距仪器扫描打印基准平面,得到打印基准平面的平面度为0.12mm,此平面度不在标准平面度0-1mm之间,因此根据此打印基准平面的平面度,再次进行计算获得打印基准平面的打印补偿表,根据此打印补偿表,使用预设的打印材料重新在打印基准平面上打印出一个新的打印基准平面,用测距仪器扫描此打印基准平面,得到打印基准平面的平面度为0.05mm,此平面度在标准平面度0-1mm之间,因此此打印基准面是合格的,可以在此打印基准面上打印实际加工工件。
119.本实施例通过判断得到的打印基准平面是否合格,能够及时的判定新打印的打印基准平面的平面度是否符合实际打印要求,避免影响实际打印的效果,造成人力、财力和时间的损失。
120.实施例6
121.基于相同的技术构思,本发明实施例6公开了一种3d打印热床平面自动补偿系统,
如图6所示,包括:
122.搭建模块110,用于确定并搭建一个“绝对”水平基准面。
123.具体的,确定一个基准测量平面,并使用测量仪器来搭建一个“绝对”水平基准面。
124.扫描测量模块120,用于通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,测距仪器固定在打印喷头上。
125.具体的,把测距仪器固定在打印喷头上,让打印喷头在“绝对”水平基准面的上方平面上运动,在运动的过程中,带动测距仪器进行相应的运动并扫描所搭建的“绝对”水平基准面。
126.控制模块130,用于根据测距仪器扫描“绝对”水平基准面所获取的测量数据,生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
127.具体的,根据扫描得到的所有测量数值进行相应的计算,并根据计算得到的数据生成打印喷头在垂直方向上的运动补偿表。
128.扫描测量模块120,还用于通过测距仪器扫描打印热床。
129.具体的,在得到打印喷头在垂直方向上的运动补偿表之后,用打印喷头上固定的测距仪器去扫描打印热床平面,得到测量数据。
130.控制模块130,还用于根据打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,以及测距仪器扫描打印热床的测量数据,得到打印热床的平面度;并根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表。
131.具体的,用扫描打印热床得到的测量数据,进行相应计算,得到打印热床平面的平面度,结合上述扫描打印热床得到的测量数据,计算生成打印热床的打印补偿表。
132.打印模块140,用于根据打印热床的打印补偿表,使用预设的打印材料打印出打印热床的打印基准平面。
133.具体的,根据得到的打印热床的打印补偿表上的补偿值,使用预设的打印材料在打印平面上打印出一个打印基准平面。
134.本实施例通过生成打印喷头在垂直方向上的补偿表和打印热床的打印补偿表,在原有的打印热床平面上打印一个新的打印基准平面,能够有效对打印喷头和打印热床平面进行校正,可以在实际打印工件时得到优良的打印效果。
135.实施例7
136.本发明的实施例7如图7所示,在上述实施例6的基础上,控制模块还包括:
137.喷头控制子模块131,用于控制打印喷头在设定的二维平面上按照固定行间距的轨迹运行,二维平面与“绝对”水平基准面平行。
138.具体的,控制打印喷头在平行于“绝对”水平基准面的上方平面上移动,移动时是按照固定的轨迹移动的。
139.扫描测量模块120,通过测距仪器扫描“绝对”水平基准面,测量打印喷头在二维平面上运行的每一检测点与“绝对”水平基准面的距离,获得所有检测点的距离值。
140.具体的,打印喷头上的测距仪器随着打印喷头的移动也进行相应的移动,控制其在移动的过程中扫描“绝对”水平基准面,测量其在二维平面上运行的每一检测点对应于“绝对”水平基准面的垂直距离,得到所有检测点的垂直距离值。
141.计算子模块132,用于根据所有检测点的距离值计算得到打印喷头在垂直方向上
的运动补偿表。
142.具体的,根据得到的所有点的垂直距离值去进行相应的计算,生成打印喷头在二维平面垂直方向上的补偿表。
143.本实施例通过得到的打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,可以有效的对打印喷头在运动过程中产生的误差进行校正,保证后续得到的打印热床平面的补偿表的可靠性。
144.实施例8
145.本发明的实施例8如图8所示,在上述实施例7的基础上,一种3d打印热床平面自动补偿系统还包括:
146.搭建模块110,还用于设置打印热床平面和测距仪器的距离,根据“绝对”水平基准面,构建测距仪器的运动平面。
147.喷头控制子模块131,还用于使能打印喷头在垂直方向上的运动补偿表,控制测距仪器在运动平面中运动。
148.具体的,控制打印喷头移动,使得固定在打印喷头上的测距仪器移动到预设的打印热床平面的距离,根据“绝对”水平基准面构建测距仪器的运动平面。
149.扫描测量模块120,还用于控制测距仪器扫描打印热床平面;获取打印热床平面上的各位置点与测距仪器的垂直距离,作为各位置点的测量距离值。
150.具体的,控制打印喷头运动,带动测距仪器在上述喷头控制子模块131中构建的运动平面上运动,控制测距仪器在运动的过程中对打印平面进行扫描,获得打印平面上的各位置点与测距仪器的垂直距离值。
151.计算子模块132,还用于选取上述各位置点的测量距离值的最大值作为参考值,计算打印热床平面上的各位置点的测量距离值与参考值的差,作为各位置点的偏差值;取打印热床平面各点的最大偏差值作为打印热床平面的平面度h。
152.具体的,在得到的测量距离值中选取最大的值作为参考,用所有位置点的测量距离值与此最大值进行比较,计算得到比较的差值,此差值即为各位置点的偏差值,并比较这些偏差值,选取其中的最大值作为打印热床的平面度h。
153.通过本实施例将打印平面看成是由若干点组成的平面,得到打印平面在不同点的凹陷或突出值,即得到打印热床的打印补偿表,在此基础上能够对打印热床平面的全部区域进行实时的精细补偿。
154.实施例9
155.本发明的实施例9如图9所示,在上述实施例8的基础上,控制模块130还包括设置子模块133。
156.设置子模块133用于预设一个平面补偿偏置高度h。
157.计算子模块132,用于根据打印热床平面的平面度h和预设的平面补偿偏置高度h计算实际打印基准平面高,实际打印基准平面高为打印热床平面的平面度h与补偿平面偏置高度h的和。
158.具体的,计算实际打印基准平面高,实际打印基准平面高为打印热床平面中最低位置点到实际打印基准平面的距离,具体为用打印热床平面的平面度h加上所预设的平面补偿偏置高度h。
159.计算子模块132,还用于通过计算实际打印基准平面高与打印热床平面各点的偏
差值的差,生成打印热床的打印补偿表。
160.具体的,通过相应的计算得到打印热床平面各点的补偿值,将这些补偿值排列组合后生成打印热床的打印补偿表,打印热床平面各点的补偿值是用得到的实际打印基准平面高减去打印热床各位置点的偏差值所得到。
161.通过本实施例在原有的打印平面上打印一个高度为h的打印基准平面,再次打印基准平面打印加工工件,能够有效解决原有打印平面凹凸不平的的问题。
162.实施例10
163.本发明的实施例10如图10所示,在上述实施例6的基础上,一种3d打印热床平面自动补偿系统还包括判断模块150。
164.判断模块150用于在打印出打印热床的打印基准平面后,判断打印基准平面是否合格。
165.判断模块150包括检测子模块151,用于通过固定在打印喷头上的测距仪器扫描打印基准平面,得到打印基准平面的平面度。
166.具体的,控制打印喷头运动,带动测距仪器进行相应运动,并扫描打印基准平面,通过相应的计算,得到打印基准平面的平面度。
167.判定子模块152,用于判断得到的打印基准平面的平面度是否在预设的范围,若是,则判定此打印基准平面合格;若否,则在控制模块的控制下,通过打印模块在当前打印基准面上重新打印一个基准面;重新打印的基准面的高度由预设的补偿平面偏置高度决定。
168.具体的,预设一个打印基准平面的平面度标准范围,判断所得到的打印基准平面的平面度是否在此标准范围内,若在此范围内,则打印基准平面是合格的;若当前打印基准面的平面度不在预设的标准平面度范围内,则通过控制模块130根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表,并根据打印热床的平面度,获取打印热床的打印补偿表;再通过打印模块140使用预设的打印材料再次打印出打印热床的打印基准平面,通过判断模块150判断再次打印的打印基准平面是否合格。
169.通过本实施例能够及时的判断所打印的打印基准平面的平面度是否符合实际打印要求,避免在不知道打印基准平面是不合格的情况下直接在打印基准面上打印加工工件,造成损失。
170.本发明的系统实施例与方法实施例对应,本技术中的方法实施例的技术细节同样适用于本技术的系统实施例,为减少重复,不再赘述。
171.尽管已描述了本技术的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
172.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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