[发明专利]基于图像识别技术的3D打印机及其打印方法

权利要求书

1.一种基于图像识别技术的3D打印机，其特征在于，包括打印机主体、图像采集模块和上位机，所述打印机主体内部安装有x、y和z向的滑轨，两个x向滑轨两端均垂直且滑动安装在两个y向滑轨之间，每个y向滑轨的两端分别垂直且滑动安装在两个z向滑轨之间，两个x向滑轨之间滑动安装有一个喷头，所述喷头的底部具有喷嘴；

所述图像采集模块包括顶部红外摄像头和侧面红外摄像头，所述喷头侧面固定安装一个所述顶部红外摄像头，且镜头沿z轴方向向下，两个x向滑轨之间固定安装一个所述侧面红外摄像头，且镜头沿x轴方向朝向喷嘴，该侧面红外摄像头与喷嘴处于同一水平面上；

所述上位机中具有

处理器，用于实现各指令；以及

存储设备，用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

读取3D打印机本体中存储的打印机型号，在模型数据库中搜索与该打印机型号匹配的3D打印机误差校正文件，如果模型数据库中不存在与当前打印机型号匹配的3D打印机误差校正文件，则按照3D模型文件控制喷头的移动轨迹；

打印过程中，控制侧面红外摄像头拍摄多张红外图像，根据红外图像识别正在打印的一层，进而计算该层的厚度，输出当前层厚度；

一层打印完毕后，控制顶部红外摄像头拍摄多张红外图像，根据红外图像识别打印完毕的一层，进而计算该层所在区域的长和宽，输出当前层长和宽；

读取3D模型文件中记录的打印完毕层的标准厚度和标准外接矩形的长和宽，分别与所述当前层厚度和当前层长和宽比较，计算并输出厚度误差和形状误差；

根据厚度误差和形状误差分别对3D模型文件中记录的下一层的标准厚度和标准外接矩形的长和宽进行校正，输出校正后的数据；

下一层打印开始后，根据校正后的数据控制喷头的移动轨迹；

重复以上指令，直到打印完毕。

2.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述处理器在模型数据库中搜索与该打印机型号匹配的3D打印机误差校正文件时，如果确定存在匹配的3D打印机误差校正文件，加载并执行以下指令：

下载并存储该3D打印机误差校正文件；

读取3D打印机本体中存储的通电工作时间，在3D打印机误差校正文件中查询与该通电工作时间匹配的通电工作时间段；

在3D打印机开机工作后，根据与查询到的通电工作时间段对应的误差校正数据对3D模型文件中喷头的移动数据进行校正，以校正后的数据控制喷头的移动轨迹。

3.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述处理器在执行外上述指令后，还加载并执行：

读取3D打印机本体中存储的通电工作时间，确定该通电工作时间所在的通电工作时间段，计算每一层打印时厚度误差平均值和形状误差平均值，将包括厚度误差平均值、形状误差平均值、通电工作时间段和打印机型号在内的数据制作成为3D打印机误差校正文件，上传至模型数据库中。

4.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述处理器在计算打印完毕层所在区域的长和宽时，识别打印完毕的一层的外部轮廓，使用外接矩形包围该外部轮廓，该外接矩形的长和宽即为打印完毕一层的长和宽。

5.如权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述处理器在计算厚度误差和形状误差时，厚度误差为标准厚度与当前层厚度的差值，标准外接矩形的长和当前层的长的差值为长度误差，标准外接矩形的宽和当前层的宽的差值为宽度误差，形状误差为长度误差和宽度误差的平均值。