基於線寬測量的智能快速成形流量控制方法
2023-05-22 06:01:01
專利名稱：基於線寬測量的智能快速成形流量控制方法
技術領域：
本發明屬於自動檢測及控制技術、生物醫學工程和快速成形領域，涉及一種智能提高快速成形方法之一沉積製造質量的控制方法。
背景技術：
快速成形設備是把三維數字模型製備成三維實體模型。將製備實體模型的漿料送入料倉中，由噴頭噴出，按照軟體的規劃軌跡堆積成數據模型描述的三維立體支架。但是，在製備實體模型過程中噴頭噴出漿料的流速流量目前均屬於開環控制，當製備過程中成形機構的速度出現波動時，擠出材料的體積量或單位時間的材料量無法進行實時的調整和校正，進而對實體模型製備會產生誤差從而影響精度。對工作檯位移速度和噴頭流量的相對關係進行控制，從而實現漿料輸出的精確控制對實體模型的成形和質量至關重要。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種基於線寬測量的智能快速成形流量控制方法。本發明解決技術問題所採取的技術方案為:
步驟1.通過傳感器檢測沉積製造中擠出材料的線寬，實時地獲得工作檯運動中擠出漿料的基本數據；
步驟2.將所得數據送入單片機中與預設的參考數據進行比較，得出偏差；
步驟3.若實際線寬小於標準線寬且差值的絕對值大於預設閾值，減小掃描運動電機電壓，降低電機轉速，從而減小工作檯與噴頭的相對移動速度，增大實際線寬；
步驟4.若實際線寬大於標準線寬差值的絕對值大於預設閾值，控制電磁槓桿活動壓縮軟管以減少漿料擠出速度或降低搓絲電機轉動速度，以降低送料速度，從而減小實際線寬；
步驟5.若實際線寬與標準線寬的誤差小於設定閾值，不做任何動作，進入下一次檢測。本發明為快速成形流量智能控制方法通過傳感器檢測掃描線寬控制達到工作檯位移速度和噴頭流量的相對關係的控制，可以實時地獲得工作檯在位移中送漿料的基本數據，從而可知運送過程是否出現線寬或相對流量的偏差，一旦出現可以及時調整，彌補了傳統的開環製備實體模型方法的不足，從而製備更加精確的成形產品和生物支架，大幅度提高成形精度，便於細胞在支架上分化、依附和爬行，有利於支架的準確安裝和器官的準確修復，並能夠快速並準確控制成形設備的工作檯位移速度與噴頭流量的相對關係。本發明可應用於一般快速成形設備，可以減少因流量不足引起的坍塌、流量過大引起的過堆，能大大提高成形件的精度和表面質量。
圖1為本發明的方框 圖2為本發明的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示，本震明以閉環控制理論為理論基WL優計了一種可以有效地控制實體模塑或支架形狀精度、孔際形狀和孔際率的方法6
圖中傳感器採集實際線寬，設第k次採集的實標線寬為M幻，控制器(單片機)+存傭的標準線寬為"，,第k次採集後的Il差為,控制迴路的比例係數為第k次需調整量為^(幻,調整後的線寬值為P(幻,第k次採ft後偏差= ^)~ν^ ,第k次採集後需調靈量為APp(Ir) = ΓρXies-^1),
調螯後的線寬值Ρ《Π = Δ |,_+Pjj(Jr-1) e如圖2所示，本發明的控制流程如下。步驟1.噴頭擠出的漿料在成形設備的工作檯上，通過安裝在噴頭上的線性C⑶傳感器檢測沉積製造中擠出材料線寬的初步圖像，根據灰度值對獲得的圖像進行處理，得到質量較好的圖像，根據CCD的解析度計算出工作檯運動中擠出漿料的線寬； 步驟2.將計算出的線寬數值送入單片機的寄存器中，與預設的標準線寬數值(0.3mm)進行比較，並計算出偏差；
步驟3.若實際線寬小於標準線寬且差值的絕對值大於預設閾值，在工作檯上得到的漿料線寬過窄，即掃描運動電機電壓過大，故減小掃描運動電機電壓至標準電壓，降低電機轉速，從而減小工作檯與噴頭的相對移動速度，增大實際線寬。其中標準電壓通過逐漸減小實際漿料的線寬與標準線寬之間的差值反覆標定電壓的實驗獲得。步驟4.若實際線寬大於標準線寬差值的絕對值大於預設閾值，由於在製備實體模型或支架曲面時，受慣性阻力的影響，帶動噴頭進行掃描的電機的轉速無法降低，故採用減少漿料擠出速度的方法達到控制效果。如通過單片機控制電磁槓桿活動壓縮軟管以減少漿料擠出速度，以降低送料速度，從而減小實際線寬；
步驟5.若實際線寬與標準線寬的誤差小於設定閾值，即得到的線寬數據滿足要求，不做任何動作，進入下一次檢測。
權利要求
1.基於線寬測量的智能快速成形流量控制方法，其特徵在於該方法包括以下步驟:步驟1.通過傳感器檢測沉積製造中擠出材料的線寬，實時地獲得工作檯運動中擠出漿料的基本數據； 步驟2.將所得基本數據送入單片機中與預設的參考數據進行比較，得出偏差； 步驟3.若實際線寬小於標準線寬且差值的絕對值大於預設閾值，減小掃描運動電機電壓，降低電機轉速，從而減小工作檯與噴頭的相對移動速度，增大實際線寬； 步驟4.若實際線寬大於標準線寬差值的絕對值大於預設閾值，控制電磁槓桿活動壓縮軟管以減少漿料擠出速度或降低搓絲電機轉動速度，以降低送料速度，從而減小實際線寬； 步驟5.若實際線寬與標準線寬的誤差小於設定閾值，不做任何動作，進入下一次檢測。
全文摘要
本發明涉及一種基於線寬測量的智能快速成形流量控制方法。現有的方法重建耳廓與原始耳朵的外形或色澤相差較大，影響佩帶效果。本發明首先通過傳感器檢測沉積製造中擠出材料的線寬，然後將所得數據送入單片機中與預設的參考數據進行比較，得出偏差；最後根據預設的判斷標準來控制掃描運動電機。本發明可以減少因流量不足引起的坍塌、流量過大引起的過堆，能大大提高成形件的精度和表面質量。
文檔編號B29C67/00GK103213280SQ201310107049
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月29日 優先權日2013年3月29日
發明者史廷春, 王瑞豔, 張毅 申請人:杭州電子科技大學