一种3D打印设备自动嫁接打印的方法
本发明公开了一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，具体为：测量设备焦平面激光光斑所在坐标系和嫁接基材加工坐标系在X方向和Y方向的偏差值以及沿Z轴的旋转偏差，即后期零件摆放的补偿值。通过图像处理算法，计算零件实际摆放位置和标准位置的轮廓提取，得到零件的偏移、旋转值，将零件的偏移、旋转值补偿在待打印零件的数据模型向量中，完成正确无误打印。本发明的一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，解决现有技术中存在的嫁接效率低下，难以保证成形零件质量的问题。
发明专利
CN202010802208.0
2020-08-11
CN112170836A
2021-01-05
B22F3/105(2006.01)
西安铂力特增材技术股份有限公司
杨东辉;李国平;袁富燕
710117 陕西省西安市高新区上林苑七路1000号
西安弘理专利事务所
弓长
陕西;61
1.一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施： 步骤1，加载数据模型文件 加载待打印零件的数据模型剖分文件，解析出当前层的所有向量数据，由向量数据生成一张向量图，记为原始向量图； 步骤2，拍摄铺粉图； 步骤3，拍摄基座图； 步骤4，计算机对铺粉图和基座图进行处理得到零件图，对比步骤1的原始向量图得到各零件在X方向和Y方向的偏差值以及沿Z轴的旋转偏差； 步骤5，将零件的偏移、旋转值补偿在当前层的向量中； 步骤6，根据补偿后的向量数据，生成一张补偿后的向量图，记为嫁接图，判断嫁接图与零件图是否完全重合，若否，转至步骤7，若是，转至步骤8； 步骤7：根据嫁接图中零件与基座图中零件位置的偏差，调整对应零件在X方向和Y方向的偏差值以及沿Z轴的旋转偏差值，转至步骤5； 步骤8：零件在X方向和Y方向的偏差值以及沿Z轴的旋转偏差值调整完成后，使用补偿后的向量，根据相关工艺设置速度和功率值，使用能量源模拟打印当前层； 步骤9：模拟打印完毕后，判断精度是否满足打印要求，若否，转至步骤7，若是，转至步骤10； 步骤10：将满足精度要求的各零件在X方向和Y方向的偏差值以及沿Z轴的旋转偏差值应用在零件的成形过程中，即零件的每一层向量数据都按最终获取的对应参数进行补偿，直至零件成形完成。 2.根据权利要求1所述的一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，其特征在于，所述步骤1中的向量图具体为：每一个向量数据中包含向量的起点和终点坐标，根据坐标信息可以绘制出一条线段，将零件当前层中的所有向量在同一张图中绘制出来，即可绘制出向量图，即线成面。 3.根据权利要求1所述的一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，其特征在于，所述步骤2具体为： 3D打印设备的加工平台下降一定高度时，控制刮刀(1)，将供粉系统(2)的粉末铺在成形区域(3)上，将嫁接零件基座(4)表面完全覆盖，多余的粉末进入收粉系统(5)，完成当前层铺粉，铺粉完毕后，使用成形仓顶部的照相机拍摄整个成形区域表面的图像，记为铺粉图。 4.根据权利要求1所述的一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，其特征在于，所述步骤3具体为： 3D打印设备的加工平台上升一定高度时，控制刮刀(1)，刮过成形区域(3)，清理嫁接零件基座(4)表面的粉末，将嫁接零件基座(4)表面的粉末清理干净，完全显露出基座的轮廓，清理完毕后，使用成形仓顶部的照相机拍摄整个成形区域(3)表面的图像，记为基座图。 5.根据权利要求1所述的一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，其特征在于，所述步骤4具体为： 步骤4.1，对铺粉图、基座图求差，获取基座图中零件的信息，得到差分图，对差分图求其二值化阈值分割，将检测目标从图中分离出来，得到差分二值化阈值图；步骤4.2，针对相机畸变误差，对经步骤4.1得到的差分二值化阈值图进行畸变矫正及透视变换得到零件图； 步骤4.3，剖分程序根据不同颜色区分零件图，建立每个零件精细模板图，精细模板图缩小10-30倍后制作粗略匹配图，先将步骤1获取的原始向量图在粗略匹配图上查找，找到其所在位置，记录其偏转、平移位置信息；； 步骤4.4，将查找的位置信息更新在精细模板中，然后在粗略匹配基础上查找零件所在精确位置，进行精确匹配； 步骤4.5，将位置信息加上精确匹配位置信息后，就是该零件相对于实际所在位置的旋转、平移偏移量信息。 6.根据权利要求1所述的一种3D打印设备自动嫁接打印的方法，其特征在于，所述步骤5具体为：将获取到的零件在X方向和Y方向的偏差值以及沿Z轴的旋转偏差值补偿在当前层对应的向量中。