一种基于温度检测的3D打印机故障判断与储存方法技术

本发明专利技术提供一种基于温度检测的3D打印机故障判断与储存方法，克服现有技术中存在的对3D打印机故障检测缺乏累次效应考虑的问题，本发明专利技术提供了一种尤其针对温度方面的3D打印机故障检测方法。应用本方法，在使用3D打印机制作融料温度差别较小、控制要求精密的场合，例如医疗器械产品、复合型工件等场合，能够确保3D打印机的灵敏度和控制灵活度满足复杂应用需求，并起到故障数据储存的作用，为以后出现故障检测作为参考，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D打印机故障检测
，更具体地，涉及一种3D打印机温度故障检测方法。
技术介绍
随着3D打印技术的不断进步，人们对3D打印机的功能、性能及可靠性都提出了更高的要求。3D打印机作为一种新兴的加工设备，具有越来越广阔的应用前景和市场潜力。目前市面上3D打印机多基于FDM原理，也就是熔融沉积制造原理。这类3D打印机的原材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。对于温度的检测至关重要。由于3D打印机的使用存在断续过程，即可能使用一段时间以后需要由于各种原因停止运行一段时间，然后再次启动运行，因此，在再次运行时可能造成加热部件、输送部件等部件存在上一次加热后冷却剩余的残迹。这些残迹分布不均匀且随着使用寿命的缩短而变得愈发严重。现有的3D打印机在加热过程中只是检测有限的温度信息，例如加热部件温度等。然而，对于上述残迹情况却缺乏有效的检测，造成了再次使用3D打印机过程中温度检测不准确的问题。这种3D打印机累次效应对于材料加工精密度要求较高的场合尤其不利。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的对3D打印机故障检测缺乏累次效应考虑的问题，本专利技术提供了一种尤其针对温度方面的3D打印机故障检测方法。该方法包括：(1)在3D打印机开始进料及加热前，检测3D打印机加热部件所在处空间的温度，记为第一环境温度；(2)开启3D打印机，检测进料口的进料量，记录该物料的进料量相对于时间的比值，记为本次比值；(3)当所述本次比值大于预定阈值时，检测3D打印机加热部件的温度，记此温度为第一物料温度；(4)检测3D打印机喷料口处的物料温度，记此温度为第二物料温度；(5)记录所述第一物料温度超过第一环境温度预定阈值所度过的第一变化时间；(6)当第一物料温度在一定时间内均高于第一预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，根据该时间与上述第一变化时间获得第一稳定时间；(7)当第二物料温度在一定时间内均高于第二预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，记为第二稳定时间；(8)存储本次使用3D打印机的上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间，并根据上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间计算残迹累积系数；(9)根据本次使用3D打印机的上述本次比值、第一变化时间、第一稳定时间、第二稳定时间、残迹累积系数以及存储的之前使用3D打印机的平均残迹系数判断3D打印机是否处于故障状态。(10)如出现故障，将本次故障发生的状态记录，并通过无线传输装置发送到远程的控制端进行储存，为下次出现问题时作为参考数据。本专利技术的有益效果是：在使用3D打印机制作融料温度差别较小、控制要求精密的场合，例如医疗器械产品、复合型工件等场合，能够确保3D打印机的灵敏度和控制灵活度满足复杂应用需求并起到故障数据储存的作用，为以后出现故障检测作为参考，提高了效率。具体实施方式本专利技术的3D打印机故障检测方法包括如下步骤：(1)在3D打印机开始进料及加热前，检测3D打印机加热部件所在处空间的温度，记为第一环境温度；(2)开启3D打印机，检测进料口的进料量，记录该物料的进料量相对于时间的比值，记为本次比值；(3)当所述本次比值大于预定阈值时，检测3D打印机加热部件的温度，记此温度为第一物料温度；这里的预定阈值一般是根据具体的3D打印机的型号以及所选择的物料确定的。例如，对于AURORA3D打印机，采用MakerBotPLA蓝色耗材，此处的阈值可以设置为4.3mm/s。(4)检测3D打印机喷料口处的物料温度，记此温度为第二物料温度；(5)记录所述第一物料温度超过第一环境温度预定阈值所度过的第一变化时间；此处的预定阈值可以为25℃±2℃。(6)当第一物料温度在一定时间内均高于第一预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，根据该时间与上述第一变化时间获得第一稳定时间；对应于上述MakerBotPLA蓝色耗材材料，此处的第一预定温度例如为130℃±5℃。(7)当第二物料温度在一定时间内均高于第二预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，记为第二稳定时间；对应于上述MakerBotPLA蓝色耗材材料，此处的第二预定温度例如为150℃±5℃。(8)存储本次使用3D打印机的上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间，并根据上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间计算残迹累积系数；(9)根据本次使用3D打印机的上述本次比值、第一变化时间、第一稳定时间、第二稳定时间、残迹累积系数以及存储的之前使用3D打印机的平均残迹系数判断3D打印机是否处于故障状态。(10)如出现故障，将本次故障发生的状态记录，并通过无线传输装置发送到远程的控制端进行储存，为下次出现问题时作为参考数据。本专利技术的原理是：通过采集多个位置处于稳定工作状态时的温度和所经历的时间，并减掉从环境温度上升到预定阈值(例如物料的规定融化温度)这种准备时间(因其随环境温度变化而具有不确定性，故需要去掉这种因素)，再通过与历史记录中近似的进料速度的残迹累积系数、物料的进料量相对于时间的比值等相乘，最终得到表征3D打印机本次工作时物料融化造成3D打印机融化物料的温度控制精度变差的故障的系数，并根据经验值作为阈值进行故障判断。优选地，所述步骤(2)进一步包括：开启3D打印机后，累积记录3D打印机的使用时间，记为累积使用时间。优选地，所述步骤(6)中根据该时间与上述第一变化时间获得第一稳定时间包括：利用从开启3D打印机到此时所度过的时间减去第一变化时间的差，得到第一稳定时间。优选地，所述步骤(8)中计算残迹累积系数为：残迹累积系数＝((第一稳定时间-第一变化时间)/(第二稳定时间-第一变化时间))*100％。本专利技术的有益效果是：在使用3D打印机制作融料温度差别较小、控制要求精密的场合，例如医疗器械产品、复合型工件等场合，能够确保3D打印机的灵敏度和控制灵活度满足复杂应用需求并起到故障数据储存的作用，为以后出现故障检测作为参考，提高了效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温度检测的3D打印机故障判断与储存方法，结构中包括机架（1），以及在1.一种3D打印机故障检测方法，包括：(1)在3D打印机开始进料及加热前，检测3D打印机加热部件所在处空间的温度，记为第一环境温度；(2)开启3D打印机，检测进料口的进料量，记录该物料的进料量相对于时间的比值，记为本次比值；(3)当所述本次比值大于预定阈值时，检测3D打印机加热部件的温度，记此温度为第一物料温度；(4)检测3D打印机喷料口处的物料温度，记此温度为第二物料温度；(5)记录所述第一物料温度超过第一环境温度预定阈值所度过的第一变化时间；(6)当第一物料温度在一定时间内均高于第一预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，根据该时间与上述第一变化时间获得第一稳定时间；(7)当第二物料温度在一定时间内均高于第二预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，记为第二稳定时间；(8)存储本次使用3D打印机的上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间，并根据上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间计算残迹累积系数；(9)根据本次使用3D打印机的上述本次比值、第一变化时间、第一稳定时间、第二稳定时间、残迹累积系数以及存储的之前使用3D打印机的平均残迹系数判断3D打印机是否处于故障状态。...

【技术特征摘要】
1.一种基于温度检测的3D打印机故障判断与储存方法，结构中包括机架（1），以及在1.一种3D打印机故障检测方法，包括：(1)在3D打印机开始进料及加热前，检测3D打印机加热部件所在处空间的温度，记为第一环境温度；(2)开启3D打印机，检测进料口的进料量，记录该物料的进料量相对于时间的比值，记为本次比值；(3)当所述本次比值大于预定阈值时，检测3D打印机加热部件的温度，记此温度为第一物料温度；(4)检测3D打印机喷料口处的物料温度，记此温度为第二物料温度；(5)记录所述第一物料温度超过第一环境温度预定阈值所度过的第一变化时间；(6)当第一物料温度在一定时间内均高于第一预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，根据该时间与上述第一变化时间获得第一稳定时间；(7)当第二物料温度在一定时间内均高于第二预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，记为第二稳定时间；(8)存储本次使用3D打印机的上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅霖，
申请(专利权)人：芜湖纯元光电设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34