System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() FDM打印控制方法、控制设备和控制系统技术方案_技高网
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FDM打印控制方法、控制设备和控制系统技术方案

技术编号:41424738 阅读:11 留言:0更新日期:2024-05-28 20:23
本发明专利技术公开了FDM打印控制方法、控制设备和控制系统,该方法包括:基于当前设备参数控制打印机构进行当前层打印操作,获取当前层图像;对所述当前层图像进行分析处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型;基于所述当前层图像和所述当前层点云模型进行误差评估,获取误差评估结果;若所述误差评估结果为符合预设误差条件,则获取目标设备参数,将所述目标设备参数更新为当前设备参数,重复执行基于当前设备参数控制打印机构进行当前层打印操作,获取当前层图像;若所述误差评估结果为不符合预设误差条件,则停止进行打印操作。该FDM打印控制方法确保打印出的工件具有较高的精度,实现设备参数实时反映工件打印状态的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及fdm打印控制领域,尤其涉及一种fdm打印控制方法、控制设备和控制系统。


技术介绍

1、在增材制造加工过程中,由于打印平台不对齐、喷头堵塞、电机滑动、耗材耗尽、设备受到振动或冲击等原因,导致工件形态与几何尺寸出现偏差乃至加工失败,生产过程鲁棒性差。现有全流程监测系统主要是通过压电传感器、信号传感器等设备对增材制造过程中各个信号与参数进行实时监测,但其设备参数不能实时、精确地反映工件打印状态与形貌精度,从而出现工件打印精度低等问题。基于计算机视觉的监测方法虽然使工件打印精度得到提升,但需要高精度相机与深度相机获取数据,所需设备昂贵,生产成本高。


技术实现思路

1、本专利技术实施例提供一种fdm打印控制方法、控制设备和控制系统,以解决工件打印精度低的问题。

2、一种fdm打印控制方法,包括:

3、基于当前设备参数控制打印机构进行当前层打印操作,获取当前层图像;

4、对所述当前层图像进行分析处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型;

5、基于所述当前层图像和所述当前层点云模型进行误差评估,获取误差评估结果;

6、若所述误差评估结果为符合预设误差条件,则获取目标设备参数,将所述目标设备参数更新为当前设备参数,重复执行基于当前设备参数控制打印机构进行当前层打印操作,获取当前层图像;

7、若所述误差评估结果为不符合预设误差条件,则停止进行打印操作。

8、优选地,所述当前层图像包括拍摄焦距不同的至少两个当前层俯视图;所述对所述当前层图像进行分析处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型,包括:

9、对至少两个所述当前层俯视图进行清晰度分析,获取清晰度最高的目标俯视图;

10、对所述目标俯视图进行点云转换处理,获取所述目标俯视图对应的当前层点云模型。

11、优选地,所述对至少两个所述当前层俯视图进行清晰度分析,获取清晰度最优的目标俯视图,包括:

12、采用能量梯度函数,分别对至少两个所述当前层俯视图进行能量梯度计算,确定至少两个所述当前层俯视图对应的当前梯度值;

13、将所述当前梯度值最大的当前层俯视图,确定为清晰度最高的目标俯视图。

14、优选地,所述对所述目标俯视图进行点云转换处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型,包括:

15、对所述目标俯视图进行拟合分割,获取工件平面图像;

16、对所述工件平面图像进行噪声点滤除,获取所述工件平面图像对应的当前层点云模型。

17、优选地,所述当前层图像包括拍摄时间不同的至少两个当前层主视图;所述基于所述当前层图像和所述当前层点云模型进行误差评估,获取误差评估结果,包括:

18、对至少两个所述当前层主视图进行误差分析,获取视图实测误差;

19、对所述当前层点云模型进行点云配准,获取点云实测误差;

20、基于所述视图实测误差和点云实测误差,获取所述误差评估结果。

21、优选地,所述对所述当前层点云模型进行点云配准,获取点云实测误差,包括:

22、对所述当前层点云模型与当前标准点云模型进行配准,获取第一配准误差;

23、对整体点云模型与整体标准点云模型进行配准,获取第二配准误差,所述整体点云模型为当前层点云模型和历史层点云模型叠加后的模型。

24、优选地,所述基于视图实测误差和点云实测误差,获取误差评估结果,包括:

25、将所述视图实测误差与第一视图误差进行比较,并将点云实测误差与第一点云误差进行比较;

26、若所述视图实测误差小于第一视图误差,且点云实测误差小于第一点云误差,则获取符合预设误差条件的误差评估结果;

27、若所述视图实测误差不小于第一视图误差,或者点云实测误差不小于第一点云误差,则获取不符合预设误差条件的误差评估结果。

28、优选地,所述获取目标设备参数,包括:

29、将所述视图实测误差与第二视图误差进行比较,并将点云实测误差与第二点云误差进行比较;

30、若所述视图实测误差小于第二视图误差,且点云实测误差小于第二点云误差,则将当前设备参数确定为目标设备参数;

31、若所述视图实测误差不小于第二视图误差,或者点云实测误差不小于第二点云误差,则基于当前设备参数、视图实测误差和点云实测误差进行优化处理,获取目标设备参数。

32、优选地,所述则基于当前设备参数、视图实测误差和点云实测误差进行优化处理,获取目标设备参数,包括:

33、将所述当前设备参数、视图实测误差和点云实测误差输入学习网络,确定优化设备参数;

34、采用学习网络对所述优化设备参数进行参数优化,输出视图预测误差和点云预测误差,所述点云预测误差包括第一配准预测误差和第二配准预测误差;

35、若所述视图预测误差小于第二视图误差,且点云预测误差小于第二点云误差,则将优化设备参数确定为目标设备参数。

36、一种控制设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的控制程序,所述处理器执行所述控制程序时实现上述任一项所述的fdm打印控制方法。

37、一种fdm打印控制系统,包括上述所述的控制设备、打印平台、打印机构和摄像设备;

38、所述打印机构设置在所述打印平台上,用于进行当前层图像打印操作;

39、所述摄像设备设置在所述打印平台上,用于获取当前层图像;

40、所述控制设备与所述打印机构和摄像设备相连,用于根据当前设备参数,控制打印机构进行当前层打印操作。

41、优选地,所述摄像设备包括第一相机和第二相机;

42、所述第一相机沿垂直于所述打印平台的方向设置在所述打印平台上,用于获取拍摄焦距不同的至少两个当前层俯视图;

43、所述第二相机沿平行于所述打印平台的方向设置在所述打印平台上,用于获取拍摄时间不同的至少两个当前层主视图。

44、上述fdm打印控制方法、控制设备和控制系统,打印机构通过当前设备参数进行打印操作,从而获取到当前层图像,随后对当前层图像进行点云转换,得到当前层点云模型,控制设备根据当前层图像和当前层点云模型进行误差评估,获取误差评估结果,根据误差评估结果与预设误差条件的比较情况,确定是否重复执行当前层打印操作。通过将图像转换点云模型进行误差评估,保证了打印的精确度,避免昂贵设备带来的成本压力,同时对每一当前层图像进行误差评估结果的比较,能够实时观测到当前设备参数所反映的打印状态。

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【技术保护点】

1.一种FDM打印控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述当前层图像包括拍摄焦距不同的至少两个当前层俯视图;所述对所述当前层图像进行分析处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型,包括:

3.如权利要求2所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述对至少两个所述当前层俯视图进行清晰度分析,获取清晰度最优的目标俯视图,包括:

4.如权利要求2所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述对所述目标俯视图进行点云转换处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型,包括:

5.如权利要求1所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述当前层图像包括拍摄时间不同的至少两个当前层主视图;所述基于所述当前层图像和所述当前层点云模型进行误差评估,获取误差评估结果,包括:

6.如权利要求5所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述对所述当前层点云模型进行点云配准,获取点云实测误差,包括:

7.如权利要求6所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述基于视图实测误差和点云实测误差,获取误差评估结果,包括:

8.如权利要求5所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述获取目标设备参数,包括:

9.如权利要求8所述的FDM打印控制方法,其特征在于,所述则基于当前设备参数、视图实测误差和点云实测误差进行优化处理,获取目标设备参数,包括:

10.一种控制设备,其特征在于,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的控制程序,所述处理器执行所述控制程序时实现上述权利要求1-9任一项所述的FDM打印控制方法。

11.一种FDM打印控制系统,其特征在于,包括权利要求10所述的控制设备、打印平台、打印机构和摄像设备;

12.如权利要求11所述的FDM打印控制系统,其特征在于,所述摄像设备包括第一相机和第二相机;

...

【技术特征摘要】

1.一种fdm打印控制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的fdm打印控制方法,其特征在于,所述当前层图像包括拍摄焦距不同的至少两个当前层俯视图;所述对所述当前层图像进行分析处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型,包括:

3.如权利要求2所述的fdm打印控制方法,其特征在于,所述对至少两个所述当前层俯视图进行清晰度分析,获取清晰度最优的目标俯视图,包括:

4.如权利要求2所述的fdm打印控制方法,其特征在于,所述对所述目标俯视图进行点云转换处理,获取所述当前层图像对应的当前层点云模型,包括:

5.如权利要求1所述的fdm打印控制方法,其特征在于,所述当前层图像包括拍摄时间不同的至少两个当前层主视图;所述基于所述当前层图像和所述当前层点云模型进行误差评估,获取误差评估结果,包括:

6.如权利要求5所述的fdm打印控制方法,其特征在于,所述对所述当前层点云模型进...

【专利技术属性】
技术研发人员:李荟林程志江
申请(专利权)人:新疆大学
类型:发明
国别省市:

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