[发明专利]基于线宽测量的智能快速成形流量控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动检测及控制技术、生物医学工程和快速成形领域，涉及一种智能提高快速成形方法之一沉积制造质量的控制方法。

背景技术

快速成形设备是把三维数字模型制备成三维实体模型。将制备实体模型的浆料送入料仓中，由喷头喷出，按照软件的规划轨迹堆积成数据模型描述的三维立体支架。

但是，在制备实体模型过程中喷头喷出浆料的流速流量目前均属于开环控制，当制备过程中成形机构的速度出现波动时，挤出材料的体积量或单位时间的材料量无法进行实时的调整和校正，进而对实体模型制备会产生误差从而影响精度。

对工作台位移速度和喷头流量的相对关系进行控制，从而实现浆料输出的精确控制对实体模型的成形和质量至关重要。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于线宽测量的智能快速成形流量控制方法。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

步骤1.通过传感器检测沉积制造中挤出材料的线宽，实时地获得工作台运动中挤出浆料的基本数据；

步骤2.将所得数据送入单片机中与预设的参考数据进行比较，得出偏差；

步骤3.若实际线宽小于标准线宽且差值的绝对值大于预设阈值，减小扫描运动电机电压，降低电机转速，从而减小工作台与喷头的相对移动速度，增大实际线宽；

步骤4.若实际线宽大于标准线宽差值的绝对值大于预设阈值，控制电磁杠杆活动压缩软管以减少浆料挤出速度或降低搓丝电机转动速度，以降低送料速度，从而减小实际线宽；

步骤5.若实际线宽与标准线宽的误差小于设定阈值，不做任何动作，进入下一次检测。

本发明为快速成形流量智能控制方法通过传感器检测扫描线宽控制达到工作台位移速度和喷头流量的相对关系的控制，可以实时地获得工作台在位移中送浆料的基本数据，从而可知运送过程是否出现线宽或相对流量的偏差，一旦出现可以及时调整，弥补了传统的开环制备实体模型方法的不足，从而制备更加精确的成形产品和生物支架，大幅度提高成形精度，便于细胞在支架上分化、依附和爬行，有利于支架的准确安装和器官的准确修复,并能够快速并准确控制成形设备的工作台位移速度与喷头流量的相对关系。

本发明可应用于一般快速成形设备，可以减少因流量不足引起的坍塌、流量过大引起的过堆，能大大提高成形件的精度和表面质量。

附图说明

图1为本发明的方框图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图2所示，本发明的控制流程如下。

步骤1.喷头挤出的浆料在成形设备的工作台上，通过安装在喷头上的线性CCD传感器检测沉积制造中挤出材料线宽的初步图像，根据灰度值对获得的图像进行处理，得到质量较好的图像，根据CCD的分辨率计算出工作台运动中挤出浆料的线宽；

步骤2.将计算出的线宽数值送入单片机的寄存器中，与预设的标准线宽数值（0.3mm）进行比较，并计算出偏差；

步骤3.若实际线宽小于标准线宽且差值的绝对值大于预设阈值，在工作台上得到的浆料线宽过窄，即扫描运动电机电压过大，故减小扫描运动电机电压至标准电压，降低电机转速，从而减小工作台与喷头的相对移动速度，增大实际线宽。其中标准电压通过逐渐减小实际浆料的线宽与标准线宽之间的差值反复标定电压的实验获得。

步骤4.若实际线宽大于标准线宽差值的绝对值大于预设阈值，由于在制备实体模型或支架曲面时，受惯性阻力的影响，带动喷头进行扫描的电机的转速无法降低，故采用减少浆料挤出速度的方法达到控制效果。如通过单片机控制电磁杠杆活动压缩软管以减少浆料挤出速度，以降低送料速度，从而减小实际线宽；

步骤5.若实际线宽与标准线宽的误差小于设定阈值，即得到的线宽数据满足要求，不做任何动作，进入下一次检测。