基于3D打印设备的检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

    专利查询2025-06-03  85


    本技术涉及3d打印,尤其涉及一种基于3d打印设备的检测方法、装置、电子设备及存储介质。


    背景技术:

    1、随着智能制造工程、工业4.0等概念的普及,3d打印技术正在变得越来越普及。3d打印技术最早出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术术的最新快速成型装置。它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物,这打印技术称为3d立体打印技术。

    2、相关技术中,3d打印设备的激光光源安装时可能存在偏移,人工测量偏移量耗时较大且测量精度不佳,进而导致用户的使用体验不佳。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本技术提供一种基于3d打印设备的检测方法、装置、电子设备及存储介质,其能够自动检测激光光源安装的偏移量,减少人力成本且测量准确度高。

    2、本技术的第一方面提供一种基于3d打印设备的检测方法,所述3d打印设备包括用于发射线激光的激光光源、喷头组件以及打印平台,所述喷头组件用于向所述打印平台喷射打印材料,所述方法包括:控制所述喷头组件在所述打印平台上打印轮廓图案,其中,所述轮廓图案至少包括相交于同一点的三条打印线,相邻两条所述打印线之间形成的夹角角度均为预设角度;控制所述激光光源发射线激光扫描所述轮廓图案,其中,所述线激光依次与三条所述打印线相交于第一交点、第二交点以及第三交点;基于所述激光光源的扫描结果得到所述第一交点和所述第二交点在第一预设方向上的第一间距,以及所述第二交点和所述第三交点在所述第一预设方向上的第二间距;根据所述第一间距和所述第二间距计算所述激光光源在所述第一预设方向上的第一偏移量,根据所述第一间距、所述第二间距以及所述预设角度计算所述激光光源在第二预设方向上的第二偏移量,其中,所述第二预设方向与所述第一预设方向垂直。

    3、与相关技术相比,本技术的实施例至少具有以下优点:通过控制激光光源发射线激光扫描轮廓图案,由于轮廓图案至少包括相交于同一点的三条打印线,使得线激光能够依次与三条打印线相交于第一交点、第二交点以及第三交点,从而能够基于扫描结果分别得到第一交点、第二交点以及第三交点的具体位置,进而能够计算第一交点和第二交点在第一预设方向上的第一间距,以及第二交点和第三交点在第一预设方向上的第二间距。在计算得到第一间距和第二间距后,根据第一间距和第二间距的大小关系即可得知激光光源在第一预设方向上的第一偏移量;由于相邻两条打印线之间形成的夹角角度均为预设角度,根据第一间距、第二间距以及预设角度即可计算激光光源在第二预设方向上的第二偏移量,从而实现了激光光源分别在第一预设方向和第二预设方向上偏移量的自动检测,减少人力成本且测量准确度高,提高了用户的使用体验。

    4、在一些可能的实现方式中,在所述控制所述喷头组件在所述打印平台上打印轮廓图案之前,还包括:控制所述激光光源发射线激光扫描未打印所述轮廓图案的所述打印平台,得到所述打印平台在预设位置的原始点云数据;所述控制所述激光光源发射线激光扫描所述轮廓图案,包括:控制所述激光光源发射所述线激光,并在所述预设位置扫描所述轮廓图案,得到所述打印平台的目标点云数据;根据所述原始点云数据和所述目标点云数据,计算所述第一间距和所述第二间距。

    5、在一些可能的实现方式中,三条所述打印线包括沿所述第一预设方向依次排列的第一打印线、第二打印线以及第三打印线;所述根据所述原始点云数据和所述目标点云数据,计算所述第一间距和所述第二间距,包括:将所述原始点云数据和所述目标点云数据进行点云配准,并基于所述点云配准的结果确定所述目标点云数据中的差异点云数据,其中,所述差异点云数据为所述线激光与所述第一打印线、所述第二打印线以及所述第三打印线分别相交的第一线段、第二线段以及第三线段的点云数据;基于所述第一线段的点云数据计算所述第一交点在所述第一预设方向上的第一坐标,基于所述第二线段的点云数据计算所述第二交点在所述第一预设方向上的第二坐标,基于所述第三线段的点云数据计算所述第三交点在所述第一预设方向上的第三坐标;将所述第二坐标与所述第一坐标之差作为所述第一间距,将所述第三坐标与所述第二坐标之差作为所述第二间距。

    6、在一些可能的实现方式中,所述检测方法还包括:建立平面直角坐标系,其中,所述第一预设方向为所述平面直角坐标系中x轴的方向,所述第二预设方向为所述平面直角坐标系中y轴的方向,所述第二打印线与所述y轴重合,所述原始点云数据和所述目标点云数据均基于所述平面直角坐标系获取;所述根据所述第一间距和所述第二间距计算所述激光光源在所述第一预设方向上的第一偏移量,包括:根据以下公式计算所述第一偏移量:dx=[jx+(ix+kx)/2]/2,其中,dx为所述第一偏移量,jx为所述第二坐标,ix为所述第一坐标,kx为所述第三坐标。

    7、在一些可能的实现方式中,在所述根据所述第一间距、所述第二间距以及所述预设角度计算所述激光光源在第二预设方向上的第二偏移量之前,还包括:获取所述第二打印线的线长;所述根据所述第一间距、所述第二间距以及所述预设角度计算所述激光光源在第二预设方向上的第二偏移量,包括:根据以下公式计算所述第二偏移量:dy=l/2-2*d1*d2/[(d1+d2)*tan(θ)];其中,dy为所述第二偏移量,d1为所述第一间距,d2为所述第二间距,θ为所述预设角度,l为所述线长。

    8、在一些可能的实现方式中,所述控制所述激光光源发射所述线激光,并在所述预设位置扫描所述轮廓图案,得到所述打印平台的目标点云数据,包括:根据预设的激光束直径控制所述激光光源发射所述线激光,并控制所述激光光源运动至所述预设位置,得到所述目标点云数据。

    9、在一些可能的实现方式中,所述轮廓图案为带高的等腰三角形;三条所述打印线分别为所述等腰三角形两条腰和高,所述第一交点和所述第三交点为所述线激光与两条腰的交点,所述第二交点为所述线激光与高的交点。

    10、本技术第二方面公开了一种基于3d打印设备的检测装置,所述3d打印设备包括用于发射线激光的激光光源、喷头组件以及打印平台,所述喷头组件用于向所述打印平台喷射打印材料,所述检测装置包括:控制模块、第一计算模块以及第二计算模块;所述控制模块用于控制所述喷头组件在所述打印平台上打印轮廓图案,其中,所述轮廓图案至少包括相交于同一点的三条打印线,相邻两条所述打印线之间形成的夹角角度均为预设角度;所述控制模块还用于控制所述激光光源发射线激光扫描所述轮廓图案,其中,所述线激光依次与三条所述打印线相交于第一交点、第二交点以及第三交点;所述第一计算模块用于基于所述激光光源的扫描结果得到所述第一交点和所述第二交点在第一预设方向上的第一间距,以及所述第二交点和所述第三交点在所述第一预设方向上的第二间距;所述第二计算模块用于根据所述第一间距和所述第二间距计算所述激光光源在所述第一预设方向上的第一偏移量,根据所述第一间距、所述第二间距以及所述预设角度计算所述激光光源在第二预设方向上的第二偏移量,其中,所述第二预设方向与所述第一预设方向垂直。

    11、本技术第三方面公开了一种电子设备,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于调用所述存储器中的指令,使得所述电子设备执行上述的基于3d打印设备的检测方法。

    12、本技术第四方面公开了一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行上述的基于3d打印设备的检测方法。

    13、可以理解地,上述提供的第二方面的基于3d打印设备的检测装置,第三方面的电子设备,第四方面的计算机可读存储介质均与上述第一方面的方法对应,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。


    技术特征:

    1.一种基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,所述3d打印设备包括用于发射线激光的激光光源、喷头组件以及打印平台,所述喷头组件用于向所述打印平台喷射打印材料,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,在所述控制所述喷头组件在所述打印平台上打印轮廓图案之前,还包括:

    3.如权利要求2所述的基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,三条所述打印线包括沿所述第一预设方向依次排列的第一打印线、第二打印线以及第三打印线;所述根据所述原始点云数据和所述目标点云数据,计算所述第一间距和所述第二间距,包括:

    4.如权利要求3所述的基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,所述检测方法还包括:

    5.如权利要求4所述的基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,在所述根据所述第一间距、所述第二间距以及所述预设角度计算所述激光光源在第二预设方向上的第二偏移量之前,还包括:

    6.如权利要求2所述的基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,所述控制所述激光光源发射所述线激光,并在所述预设位置扫描所述轮廓图案,得到所述打印平台的目标点云数据,包括:

    7.如权利要求1所述的基于3d打印设备的检测方法,其特征在于,所述轮廓图案为带高的等腰三角形;

    8.一种基于3d打印设备的检测装置,其特征在于,所述3d打印设备包括用于发射线激光的激光光源、喷头组件以及打印平台,所述喷头组件用于向所述打印平台喷射打印材料,所述检测装置包括:控制模块、第一计算模块以及第二计算模块;

    9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于调用所述存储器中的指令,使得所述电子设备执行权利要求1至权利要求7中任一项所述的基于3d打印设备的检测方法。

    10.一种存储介质,其特征在于,包括计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行时,使得所述电子设备执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的基于3d打印设备的检测方法。


    技术总结
    本申请提供一种基于3D打印设备的检测方法、装置、电子设备及存储介质,方法包括:控制喷头组件在打印平台上打印轮廓图案;控制激光光源发射线激光扫描轮廓图案,其中,线激光依次与三条打印线相交于第一交点、第二交点以及第三交点;基于激光光源的扫描结果得到第一交点和第二交点在第一预设方向上的第一间距,以及第二交点和第三交点在第一预设方向上的第二间距;根据第一间距和第二间距计算激光光源在第一预设方向上的第一偏移量,根据第一间距、第二间距以及预设角度计算激光光源在第二预设方向上的第二偏移量,其中,第二预设方向与第一预设方向垂直。本申请能够检测激光光源安装的偏移量,减少人力成本且测量准确度高。

    技术研发人员:陈红,唐京科
    受保护的技术使用者:深圳市创想三维科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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