[發明專利]一種FDM打印頭的加熱方法

在審

• 申請號: 201910095897.3
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN109774123A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 孫偉;王軍偉;王敏;馬睿;黃部東;趙以麟;朱強;馮艷艷
• 申請（專利權）人: 共享智能鑄造產業創新中心有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/295;B29C64/386;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種FDM打印頭的加熱方法，包括打印頭電熱絲、計算模塊、感應模塊和控制模塊；感應模塊與打印頭電熱絲和計算模塊相連接；控制模塊與計算模塊和打印頭電熱絲相連接，其特征在于，所述加熱方法包括以下步驟：

S1:預先設定打印頭的溫度值；感應模塊實時感應打印頭的實際溫度；

S2:計算模塊根據感應模塊感應到的打印頭的實際溫度值和設定溫度值，計算出打印頭設定溫度值與實際溫度值的差值，即該差值為偏差值E；計算模塊根據感應模塊感應到的打印頭實際溫度值，計算打印頭實際溫度的變化率Fdb_c；

S3:根據偏差量E和實際溫度的變化率Fdb_c，基于模糊控制規則計算出模糊控制器的輸出量Opt；每個模糊控制器的輸出量Opt對應一組打印頭電熱絲的加熱周期內的加熱時間和加熱功率；

S4:控制模塊根據計算出的加熱周期內的加熱時間確定打印頭電熱絲的加熱檔,并控制打印頭電熱絲對打印頭的加熱。

2.根據權利要求1所述的FDM打印頭的加熱方法，其特征在于，所述S2中的模糊控制規則包括：

偏差量E的模糊控制子集設為：E＝{NB、NM、NS、Z、PS、PM、PB}＝{負大、負中、負小、零、正小、正中、正大}；

實際溫度的變化率Fdb_c的模糊控制子集設為：Fdb_c＝{NB1、NM1、NS1、Z、PS1、PM1、PB1}＝{負大、負中、負小、零、正小、正中、正大}；

根據偏差量E和實際溫度的變化率Fdb_c，基于模糊控制規則計算出模糊控制器的輸出量Opt的模糊控制子集為：Opt＝{Z，PSS，PS，PMS，PM，PBS，PB}＝{零，正小小，正小，正小中，正中，正小大，正大}。

3.根據權利要求2所述的FDM打印頭的加熱方法，其特征在于，所述偏差量E、實際溫度的變化率Fdb_c和模糊控制器的輸出量Opt間的關系如下表所示：

4.根據權利要求1所述的FDM打印頭的加熱方法，其特征在于，所述S3中的打印頭電熱絲的加熱周期為3秒；每個加熱周期內打印頭電熱絲的加熱時間由模糊控制器的輸出量Opt*比例因子得到。

5.根據權利要求4所述的FDM打印頭的加熱方法，其特征在于，所述比例因子為0.5。

6.根據權利要求1所述的FDM打印頭的加熱方法，其特征在于，所述打印頭電熱絲的加熱檔分為0、1、2、3、4、5、6檔。

7.根據權利要求5所述的FDM打印頭的加熱方法，其特征在于，每個加熱周期內，所述0檔加熱時間為0s，功率為0；1檔加熱時間為0.5s，功率為設定功率的1/6；2檔加熱時間為1s，功率為設定功率的2/6；3檔加熱時間為1.5s，功率為設定功率的3/6；4檔加熱時間為2s，功率為設定功率的4/6；5檔加熱時間為2.5s，功率為設定功率的5/6；6檔加熱時間為3秒，功率為設定功率。

8.根據權利要求1所述的FDM打印頭加熱方法,其特征在于，所述模糊控制規則包括模糊因子，模糊因子是由溫度偏差量E與反饋量的變化率Fdb_c的最大值M計算得到，即模糊因子＝最大值M/6。

9.根據權利要求1所述的FDM打印頭加熱方法，其特征在于，所述模糊控制規則是采用單片機進行編程控制；所述打印頭電熱絲的通斷由固態繼電器控制。