一种基于3D打印的物料加入方法、装置及系统制造方法及图纸

一种基于3D打印的物料加入方法、装置及系统，包括以下步骤：根据3D打印所需的粉末量及粘结剂加入比例，计算所需加入的粘结剂用量,通过计量泵控制加入所需的粘结剂；称量计量泵加入的粘结剂用量，计算所需的粘结剂用量与实际加入量的差值量，若该差值量在预设范围内，则本轮粘结剂加入完成；若差值量不在预设范围内，则将差值量分次再继续添加，然后进行称重计算，计算结果在预设范围内完成本轮加入，否则重复上述添加步骤。该加入方法通过闭环检测和动态调整，实现了粘结剂的精准加入。实现了粘结剂的精准加入。实现了粘结剂的精准加入。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印的物料加入方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及3D打印
，更具体的说涉及粘结剂喷射打印过程粘结剂的加入方法。

技术介绍

[0002]目前，随着3D打印产品的种类越来越多，原材料的种类多、流动性差异大，所以原材料的加入方式以及加入的精度要求也随之提高。例如：粘结剂加入量不准确会造成成型产品破碎或出现色差，影响打印质量。
[0003]目前打印机使用的粘结剂加入方式主要包括：浮子加入、针筒加入、电磁计量泵加入等，基于以上方式均可实现粘结剂的加入，但是无法确保加入的准确度，并且在检测和调节也存在问题。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术针对上述问题，提供一种基于3D打印的物料加入方法、装置及系统，通过闭环检测和动态调整方式，确保粘结剂的准确加入，从而确保最终产品的质量。
[0005]一种基于3D打印的物料加入方法，包括以下步骤：
[0006]S1:根据3D打印所需的粉末量及粘结剂加入比例，计算所需加入的粘结剂用量,将该步骤的粘结剂用量称为理论计算量a；
[0007]S2:通过计量泵控制加入S1中需要的粘结剂用量；
[0008]S3:称量S2中计量泵输出的粘结剂用量，此时该用量称为实际加入量b；计算理论计算量a与实际加入量b的差值量，若该差值量不在预设范围内，则进入第S4；否则进入S6；
[0009]S4:将S3中计算的差值量分若干次由计量泵控制加入；
[0010]S5:完成S4的加入后，系统对加入量再进行称重，计算理论计算量a与实际加入量b的差值量，如差值量在预设误差范围内，则进入S6,否则进入S4。
[0011]S6：完成该轮粘结剂的加入，将符合要求的粘结剂输送至液箱，计量泵的单次加入量恢复至步骤2之前的正常使用值，进行下一轮粘结剂的加入。
[0012]在一实施方式中，S5还包括对S4每次加入后的粘结剂量进行称重，然后计算理论计算量a与实际加入量b的差值，如差值在预设范围内，则进入S6,否则进入S4。
[0013]在一实施方式中，S4中的若干次粘结剂的加入量和加入次数可通过以下方法实现：
[0014]将理论计算量a与实际加入量b的差值量记为x,将系统要求的预设误差记为y；加入次数记为c,c≥x/(a*y)；单次加入量记为s，s＝x/c；其中c为正整数。
[0015]在一实施方式中，在S2中，计量泵控制加入的粘结用量小于理论计算量。
[0016]在一实施方式中，在S4中，若干次的加入总量不大于差值量。
[0017]在一实施方式中，一种物料加入装置，应用在上述基于3D打印的物料加入方法中。
[0018]在一实施方式中，一种物料加入装置包括储液箱、计量泵、阀体、称重机构和收液
箱，所述计量泵控制阀体开合将储液箱中的粘结剂通过管道输送至所述称重机构处，所述称重机构对加入的粘结剂进行称重。
[0019]在一实施方式中，所述计量泵的加入次数越多，所述阀体的开合度越小。
[0020]在一实施方式中，所述称重机构包括称重器，所述称重器的称重误差不大于系统预设误差。
[0021]一种3D打印系统，包括：存储模块，用于存储计算机程序；处理模块，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任意一项所述的基于3D打印的物料加入方法的步骤。
[0022]针对本专利技术的粘结剂加入采用闭环检测方式，达到了对不同流动性粘结剂的高精度控制，实现了动态快速调节和精准加入，避免因粘结剂加入不准确造成最终产品色差或破碎问题。并且加入装置采用称重器和阀体可对粘结的输入输出起到很好的流体和保护作用。采用3D打印系统，可对粘结剂加入过程中产生的数据信息进行存储、计算和执行，使得整个加入过程更加自动、智能、高效。
附图说明
[0023]附图1为物料加入装置示意图；
[0024]其中：1
‑
储液箱，2
‑
计量泵，3
‑
阀，4
‑
称重机构，5
‑
收液箱。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本专利技术，下面将给出多个实施方式对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0026]需要说明的是，粘结剂喷射成形(Binder Jetting)是一种通过喷射粘合剂使粉末成型的增材制造技术，其原理是使用喷墨打印头将粘合剂喷到粉末里，从而将一层粉末在选择的区域内粘合，每一层粉末又会同之前的粉层通过粘合剂的渗透结合为一体，如此层层叠加制造出三维结构的物体。
[0027]本文所述的粘结剂是应用在粘结剂喷射成形打印中，是一种与粉末或砂粒混合的液体制剂，如3D打印领域的所说的固化剂。粘结剂的加入量相当于粘结的用量或称重量。当粉末或砂粒确定后需要确定粘结剂的用量，此时需要准确的称量或取出需要的粘结剂。本文的加入方法实际就是通过这种方法精准的获得需要的粘结剂用量。本文所述的S1、S2
……
S6指步骤1、步骤2
……
步骤6的缩写。需要说明的是，本申请以3D打印粘结剂为例进行方案说明，其他没有提及的液体制剂的称量及加入方法同样可采用本申请的方案。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]一实施方式中，一种基于3D打印的物料加入方法，包括以下步骤：
[0030]S1:根据3D打印所需的粉末量及粘结剂加入比例，计算所需加入的粘结剂用量,将该步骤的粘结剂用量称为理论计算量a；
[0031]S2:通过计量泵控制加入S1中的粘结剂；
[0032]S3:称量S2中计量泵输出的粘结剂用量，此时该用量称为实际加入量b；计算理论计算量a与实际加入量b的差值量，若该差值量不在预设范围内，则进入第S4；否则进入S6；
[0033]S4:将S3中计算的差值量分若干次由计量泵控制加入；
[0034]S5:完成S4的加入后，系统对加入量再进行称重，计算理论计算量a与实际加入量b的差值量，如差值量在预设误差范围内，则进入S6,否则进入S4。
[0035]S6：完成该轮粘结剂的加入，将符合要求的粘结剂输送至液箱，计量泵的单次加入量恢复至步骤2之前的正常使用值，进行下一轮粘结剂的加入。
[0036]该实例通过将实际加入量与理论计算量进行计算比较，可以获知加入的准确性，然后根据差值量与误差量的对比结果判断后续步骤，最终使得实际加入量与理论计算的差值量始终保持在系统设置的误差量内。通过这种闭环检测和动态调节的过程，使得粘结剂的加入量得到精准控制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印的物料加入方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:根据3D打印所需的粉末量及粘结剂加入比例，计算所需加入的粘结剂用量,将该步骤的粘结剂用量称为理论计算量a；S2:通过计量泵控制加入S1中需要的粘结剂用量；S3:称量S2中计量泵输出的粘结剂用量，此时该用量称为实际加入量b；计算理论计算量a与实际加入量b的差值量，若该差值量不在预设范围内，则进入第S4；否则进入S6；S4:将S3中计算的差值量分若干次由计量泵控制加入；S5:完成S4的加入后，系统对加入的所有粘结剂再进行称重，计算理论计算量a与实际加入量b的差值量，如差值量在预设误差范围内，则进入S6,否则进入S4。S6：完成该轮粘结剂的加入，将符合用量要求的粘结剂输送至液箱，计量泵的单次加入量恢复至步骤2之前的正常使用值，然后进行下一轮粘结剂的加入。2.根据权利要求1所述的基于3D打印的物料加入方法，其特征在于，S5还包括对S4每次加入后的粘结剂量进行称重，然后计算理论计算量a与实际加入量b的差值，如差值在预设范围内，则进入S6,否则进入S4。3.根据权利要求1所述的基于3D打印的物料加入方法方法，其特征在于，S4中的若干次粘结剂的加入量和加入次数可通过以下方法实现：将理论计算量a与实际加入量b的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜海平，周志军，杜银学，虎成，
申请(专利权)人：共享智能装备安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：