【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，具体为一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统、控制方法及金属3d打印设备。
技术介绍
1、3d打印技术日渐成熟，在航空航天汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越广泛的应用，并不断深化。目前，3d打印技术已经实现在航空航天等领域中进行制造、修复、以及再制造的重要技术，在汽车、船舶、核工业、模具等领域也成为了产品设计、快速原型制造的重要实现方式。增材制造产业正处于快速发展时期，相应的高技能人员培养迫在眉睫。2021年，教育部将“增材制造工程”列入普通高等学校本科专业目录。合适的学习与实践平台是当前3d打印应用技术培养最急需解决的问题之一，结合3d打印技术的应用特点，搭建一个可视化的金属3d打印教学实训平台，满足学生的学习需求、实践需求。
2、通常多台金属3d打印设备教学实训时，往往监控单台3d打印设备内部的空气质量，没有将多台3d打印设备内部的空气质量集中在一台监控设备上监控和显示，当金属3d打印设备内部的空气质量超标时，需要人工逐一查询金属3d打印设备的情况，才可以知晓出现故障的金属3d打印设备，导致严重的滞后性，且没有针对打印设备内部的空气质量超标的情况事先采取特定的监控设备。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种既可以将多台3d打印设备内部的空气质量集中在一台监控设备上监控和显示，又可以针对打印设备内部的空气质量超标的情况事先采取特定的监控设备，以及时知晓金属3d打印设备的情况和采取手段去解决相应的问题的基于教学实
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统，包括：
3、数据采集模块，所述数据采集模块和数据集中处理模块电性连接，用于分别采集n台3d打印设备内部的参数，采集的3d打印设备内部的参数包括温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln；
4、数据集中处理模块，所述数据集中处理模块和控制器模块电性连接，用于将采集的n台3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln进行集中处理，生成3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn，并将空气质量污染系数xswrn发送至控制器模块；
5、控制器模块，所述控制器模块和集中显示模块、判断模块电性连接，用于将接收的空气质量污染系数xswrn发送至集中显示模块和判断模块；
6、集中显示模块，所述集中显示模块接收控制器模块所发送的数据，用于将n台3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn集中显示在监控设备上；
7、判断模块，所述判断模块接收控制器模块所发送的数据，用于根据集中显示模块显示的n台3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn，生成n台3d打印设备的打印质量系数xszln；
8、执行模块，所述执行模块和判断模块电性连接，对打印质量系数xszln和预设的打印质量阈值dyz进行比较，并在3d打印设备的打印质量系数xszln低于设定的打印质量阈值dyz，执行报警的信号；
9、换气模块，所述换气模块和执行模块电性连接，用于根据执行模块发出的报警信号开启换气功能；
10、电源控制模块，所述电源控制模块和控制器模块电性连接，当所述空气质量污染系数xswrn超过设定的空气质量阈值kyz，控制换气模块的开关设备常开。
11、进一步地，所述3d打印设备内部的温度wd通过红外线测温仪测量，所述3d打印设备内部的烟尘浓度ynd通过滤膜采样法测量，所述3d打印设备内部的气流ql通过风速计量法测量。
12、进一步地，所述数据采集模块采集的3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln的过程如下：设置n台相同的3d打印设备，n台的编号依次为d1、……dn-1、dn，n台3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln均不等，n台3d打印设备内部的温度wd、烟尘浓度ynd以及气流ql的集合如下：
13、wd＝[wd1、wd2...wdi...wdn]
14、ynd＝[ynd1、ynd2...yndi...yndn]
15、ql＝[ql1、ql2...qli...qln]
16、其中，wdi为第i台3d打印设备内部的温度值，yndi为第i台3d打印设备内部的烟尘浓度，qli为第i台3d打印设备内部的气流值，wd和ynd以及ql的集合中的元素一一对应。
17、进一步地，其特征在于，所述数据集中处理模块对采集到的n台3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln分别进行无量纲化处理，将各参数相关联，生成n组3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn，依据的公式为：
18、
19、其中，参数意义为：α为打印设备内部的温度的权重因子系数，0.3≤α≤0.5，β为打印设备内部的烟尘浓度的权重因子系数，0.2≤β≤0.4，γ为打印设备内部的气流的权重因子系数，0.1≤γ≤0.3，式中权重因子系数用于均衡各项数据在公式中的占比比重，从而促进计算结果的准确性，c1为常数修正系数。
20、进一步地，所述空气质量污染系数xswrn和所述打印质量系数xszln一一对应。
21、一种基于教学实训的金属3d打印设备控制方法，通过上述中任意一项所述的一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统来实现，包括如下步骤：
22、s1.分别采集n台3d打印设备内部的参数，采集的3d打印设备内部的参数包括温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln；
23、s2.将采集的n台3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln进行集中处理，生成3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn；
24、s2-1.将n台3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn集中显示在监控设备上；
25、s2-2.根据显示的n台3d打印设备内部的空气质量污染系数xswrn，生成n台3d打印设备的打印质量系数xszln；
26、s2-3.对打印质量系数xszln和预设的打印质量阈值dyz进行比较，并在3d打印设备的打印质量系数xszln低于设定的打印质量阈值dyz，执行报警的信号；
27、s2-4.根据发出的报警信号开启换气功能；
28、s3.当所述空气质量污染系数xswrn超过设定的空气质量阈值kyz，控制开关设备常开。
29、一种金属3d打印设备，包括上述中任意一项所述的一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统。
30、本专利技术的有益效果：
31、本专利技术通过分别采集n台3d打印设备内部的参数包括温度、烟尘浓度以及气流，生成3d打印设备内部的空气质量污染系数，并集中显示在监控设备上，将空气质量污染系数和打印质量系数一一对应，判断出n台3d打印设备的打印质量系数，将打本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统，其特征在于，所述3D打印设备内部的温度WD通过红外线测温仪测量，所述3D打印设备内部的烟尘浓度YND通过滤膜采样法测量，所述3D打印设备内部的气流QL通过风速计量法测量。
3.根据权利要求1所述的一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的3D打印设备内部的温度WDN、烟尘浓度YNDN以及气流QLN的过程如下：设置N台相同的3D打印设备，N台的编号依次为D1、……DN-1、DN，N台3D打印设备内部的温度WDN、烟尘浓度YNDN以及气流QLN均不等，N台3D打印设备内部的温度WD、烟尘浓度YND以及气流QL的集合如下：
4.根据权利要求1所述的一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统，其特征在于，所述数据集中处理模块对采集到的N台3D打印设备内部的温度WDN、烟尘浓度YNDN以及气流QLN分别进行无量纲化处理，将各参数相关联，生成N组3D打印设备内部的空气质量污染系数XSwr
5.根据权利要求1所述的一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统，其特征在于，所述空气质量污染系数XSwrN和所述打印质量系数XSzlN一一对应。
6.一种基于教学实训的金属3D打印设备控制方法，其特征在于，通过权利要求1到5中任意一项所述的一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统来实现，包括如下步骤：
7.一种金属3D打印设备，其特征在于，包括权利要求1到5中任意一项所述的一种基于教学实训的金属3D打印设备控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统，其特征在于，所述3d打印设备内部的温度wd通过红外线测温仪测量，所述3d打印设备内部的烟尘浓度ynd通过滤膜采样法测量，所述3d打印设备内部的气流ql通过风速计量法测量。
3.根据权利要求1所述的一种基于教学实训的金属3d打印设备控制系统，其特征在于，所述数据采集模块采集的3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln的过程如下：设置n台相同的3d打印设备，n台的编号依次为d1、……dn-1、dn，n台3d打印设备内部的温度wdn、烟尘浓度yndn以及气流qln均不等，n台3d打印设备内部的温度wd、烟尘浓度ynd以及气流ql的集合如下：
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王贤才，刘春景，王超，丁国华，梁莉蒙，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：
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