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专利号: 2021103660003
申请人: 湖南汽车工程职业学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于物联网和传感监控的高精度平滑3D打印装置,包括喷嘴、机体、设置有目标打印模型的标准参数信息的电脑和打印模型产品的固定基座,其特征在于,所述打印装置还包括设置于所述喷嘴对所述喷嘴内打印原料进行加热融化的调温模块、对待打印模型进行预定打印层的划分并进一步生成每个所述打印层对应的打印材料用量的数据分析模块、根据相应所述打印层的信息情况进一步计算分析获得对所述调温模块进行相应精准调温控制的控制指令的指令模块、对打印过程中完成打印的完成打印层与所述电脑的对应打印层参数进行参数对比获得所述完成打印层的打印情况的对比模块、对所述对比模块进一步判断为精准度不及格的所述完成打印层进行修改的修改模块和控制所述打印装置内各用电元件具体工作的控制装置;

所述调温模块包括设置于所述机体内部对所述喷嘴进行非接触式温度监控的红外热成相仪、围绕设置于所述喷嘴外壁且两端分别连通于所述机体外壁的开孔的环形管道、连通于所述机体顶端的所述环形管道的进气孔、连通于所述机体顶端的所述环形管道的出气口、与所述进气孔连接的冷风发生装置和均匀敷设于所述喷嘴上且对所述打印材料进行加热融化的加热器;

所述数据分析模块包括基于所述标准参数信息对所述目标打印模型进行预定数量打印层划分的划分单元、对每个所述打印层进行数据统计计算进一步获得所述打印层对应需要的所述打印原料数量的统计单元、将所述打印层及其对应的打印原料数量进行匹配的匹配单元对所述统计单元和匹配单元处理获得的数据信息进行储存的储存单元;

所述指令模块包括对所述喷嘴进行预定数量的温度区域划分并根据所述红外热成相仪对每个所述温度区域进行温度获取的数据接收单元、根据所述数据分析模块生成对应打印层的打印原料数量进行所述温度区对应的加热器和冷气发生装置的工作强度的控制指令生成的指令生成单元和分别设置于所述加热器和冷风发生装置的控制端对所述控制指令进行接收并进一步所述加热器和冷风装置进行相应驱动控制的接收单元;

每个所述温度区设置有至少一个所述加热器对相应所述温度区的打印原料进行加热处理;

设置于所述机体顶端对所述打印装置的打印层进行图像数据获取的摄像装置、根据所述图像数据进行分析处理进一步获取所述图像数据中的最近完成的所述完成打印层的图片信息的信息提取模块、将所述图片信息进行边缘化处理并将所述图片信息的边缘进行相应二维坐标信息的获取的处理模块和对所述图片信息进一步分析处理获得所述完成打印层的面积信息的计算单元和将所述二维坐标信息和面积信息与所述数据分析模块的储存单元进行对比分析获得所述打印层精准度的结果单元;

所述计算单元包括处理方法步骤:

S1:对所述完成打印层的所述图片信息进行边缘化处理,获得相应所述完成打印层的k个呈闭合边缘线的单元图像Sk;

S2:分别获取每个所述单元图像区域内的像素点个数,其中一个所述完成打印层的第i个所述单元图像对应的像素点个数为Zi,S3:进一步计算: ,其中 为所述目标打印模型的参数信息中对应

打印层的对应平面面积大小, 为所述单元图像的单元像素点对应的面积大小;

S4:提取所述参数信息中对应所述打印层的平面图即预设图像并将所述预设图像与对应单元层的所述单元图像进行对应重叠,进一步获取所述预设图像与边缘图像的重叠区域内的像素点个数Y;

S5:进一步获得所述完成打印层的图片信息与对应的预设图像的相对重叠率OR:

,其中R为相同所述打印层对应的预设图像与所述单元图像的重

叠率修正系数,b为所述重叠率修正系数的优先级相关参数,SS为储存于所述储存单元的所述预设图像的面积大小。

2.如权利要求1所述的高精度平滑3D打印装置,其特征在于,所述修改模块包括设置于所述机体上且对打印完成的预定所述打印层进行打磨进一步将所述结果单元对应的精准度不合格的所述完成打印层进行消除的修改机构、驱动所述修改机构升降至目标所述完成打印层进行移动打磨的位移驱动机构、设置于所述修改机构上方进一步对所述修改机构工作中产生的碎末颗粒进行及时抽吸回收的辅助机构和均匀敷设于所述机体内壁对所述完成打印层进行降温固化的冷却装置。

3.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中包括3D打印装置的控制方法程序,所述3D打印装置被执行时,实现如权利要求1‑2之一中的所述高精度平滑3D打印装置的计算处理和控制步骤。