[發(fā)明專利]建筑3D打印線寬補(bǔ)償方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910512892.6
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110281345B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓立芳;連春明;楊燕;王進(jìn);白潔
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑第八工程局有限公司
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

1.一種建筑3D打印線寬補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如下步驟：

3D打印過程中，實時獲取打印線條的實際寬度；

依據(jù)線條的設(shè)計寬度，計算出所獲取的打印線條的實際寬度與所述線條的設(shè)計寬度的差值；以及

判斷計算得出的差值是否在允許范圍內(nèi)，若否，則調(diào)節(jié)3D打印機(jī)的行走速度和/或出料速度以使所述差值在允許范圍內(nèi)；

在完成一層的打印作業(yè)之后，停止所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)，垂直方向進(jìn)行提刀，然后增大所述3D打印機(jī)的行走速度以使所述3D打印機(jī)移動至下一層的打印位置；

下刀時將螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整至正常的旋轉(zhuǎn)速度的1/3，使得出料口處有打印材料懸掛但不流淌；在3D打印機(jī)進(jìn)行下一層的打印作業(yè)時，將螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)回至正常的旋轉(zhuǎn)速度；

調(diào)節(jié)3D打印機(jī)的行走速度和/或出料速度的步驟，包括：

在所述差值大于所述允許范圍的正值時，減小所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度和/或增大所述3D打印機(jī)的行走速度以減小打印線條的寬度；

在所述差值小于所述允許范圍的負(fù)值時，增大所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度和/或減小所述3D打印機(jī)的行走速度以增加打印線條的寬度；

在打印作業(yè)過程中，調(diào)節(jié)螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度和3D打印機(jī)的行走速度時，依據(jù)差值的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)比例的設(shè)定，通過調(diào)節(jié)比例換算出對應(yīng)的速度值進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后，參考下一時刻的差值，若差值仍未在允許的范圍內(nèi)，繼續(xù)通過上述方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至差值在允許范圍內(nèi)；

實時獲取打印線條的實際寬度的步驟，包括：

于所述3D打印機(jī)的出料管上安裝測距儀；

利用所述測距儀實時監(jiān)測所述打印線條的寬度。

2.如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償方法，其特征在于，還包括進(jìn)行斷點打印：

停止所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)，將所述3D打印機(jī)移動至斷點的開始位置處；

在下刀過程中先控制所述3D打印機(jī)上的螺旋桿低速旋轉(zhuǎn)以使得出料口處有料懸掛，而后控制所述3D打印機(jī)上的螺旋桿以標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并同步控制所述3D打印機(jī)沿打印路徑行走；

在3D打印機(jī)位于斷點的終止位置時，提刀時停止螺旋桿的旋轉(zhuǎn)，并將3D打印機(jī)移動至后續(xù)的打印位置處。

3.一種建筑3D打印線寬補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，包括：

采集模塊，用于在3D打印過程中實時獲取打印線條的實際寬度；

與所述采集模塊連接的計算模塊，用于依據(jù)線條的設(shè)計寬度計算得出所獲取的打印線條的實際寬度與所述線條的設(shè)計寬度的差值；以及

與所述計算模塊連接的處理模塊，所述處理模塊還控制連接3D打印機(jī)，所述處理模塊用于判斷所述差值是否在允許范圍內(nèi)，在判斷所述差值超出所述允許范圍時，控制調(diào)節(jié)所述3D打印機(jī)的行走速度和/或出料速度以使所述差值在允許范圍內(nèi)；

所述處理模塊在所述3D打印機(jī)完成一層的打印作業(yè)后，停止所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)，垂直方向進(jìn)行提刀，然后控制所述3D打印機(jī)的行走速度變大以使得所述3D打印機(jī)移動至下一層的打印位置；下刀時將螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整至正常的旋轉(zhuǎn)速度的1/3，使得出料口處有打印材料懸掛但不流淌；在3D打印機(jī)進(jìn)行下一層的打印作業(yè)時，將螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)回至正常的旋轉(zhuǎn)速度；

所述處理模塊在控制調(diào)節(jié)所述3D打印機(jī)的行走速度和/或出料速度時，進(jìn)一步判斷所述差值的正負(fù)，

在判斷所述差值大于所述允許范圍的正值時，所述處理模塊控制減小所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度和/或增大所述3D打印機(jī)的行走速度以減小打印線條的寬度；

在判斷所述差值小于所述允許范圍的負(fù)值時，所述處理模塊控制增大所述3D打印機(jī)上螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度和/或減小所述3D打印機(jī)的行走速度以增加打印線條的寬度；

在打印作業(yè)過程中，處理模塊調(diào)節(jié)螺旋桿的旋轉(zhuǎn)速度和3D打印機(jī)的行走速度時，依據(jù)差值的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)比例的設(shè)定，通過調(diào)節(jié)比例換算出對應(yīng)的速度值進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后，參考下一時刻的差值，若差值仍未在允許的范圍內(nèi)，繼續(xù)通過上述方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至差值在允許范圍內(nèi)；

還包括安裝于所述3D打印機(jī)的出料管上的測距儀；

所述采集模塊與所述測距儀通信連接，利用所述測距儀實時監(jiān)測所述打印線條的寬度。

4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊控制所述3D打印機(jī)上螺旋桿停止旋轉(zhuǎn)，并控制所述3D打印機(jī)行走至斷點的開始位置處，在下刀過程中所述處理模塊先控制所述3D打印機(jī)上的螺旋桿以低速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使得出料口處有料懸掛，而后控制所述3D打印機(jī)上的螺旋桿以標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并同步控制所述3D打印機(jī)沿打印路徑行走；

在3D打印機(jī)位于斷點的終止位置時，提刀時所述處理模塊停止螺旋桿的旋轉(zhuǎn)，并控制3D打印機(jī)移動至后續(xù)的打印位置處。