[發明專利]一種基于AI的環境控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 202010081917.4
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111097910B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 高尚孜
• 申請（專利權）人: 高尚孜
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 劉奇

1.一種環境控制方法，其特征在于，基于如下所述的環境控制系統：

該環境控制系統是基于AI的環境控制系統，包括計算機控制系統（1）和3D打印系統（2），所述3D打印系統（2）包括密閉成型腔（3），所述密閉成型腔內設置有成型工作臺（4）、供料裝置（5）、環境監測裝置和環境調節裝置，所述環境監測裝置包括壓力環境監測裝置（7）和干擾氣體監測裝置（6），所述壓力環境監測裝置（7）用于實時檢測密閉成型腔（3）內的環境壓力信息并向所述計算機控制系統（1）傳送壓力信號，所述干擾氣體監測裝置（6）用于實時檢測3D打印過程中生成的干擾氣體的強度和/或濃度信息并向所述計算機控制系統（1）傳送強度和/或濃度信號，所述環境調節裝置包括保護氣體調節裝置（8）和抽氣裝置（9），所述保護氣體調節裝置（8）用于向所述密閉成型腔（3）提供一定壓力的保護氣體，所述抽氣裝置（9）用于抽吸所述密閉成型腔（3）內生成的干擾氣體，所述計算機控制系統（1）基于所述壓力環境監測裝置（7）和干擾氣體監測裝置（6）的檢測信號生成控制指令，用于控制所述保護氣體調節裝置（8）和抽氣裝置（9）的運行，實現對所述密閉成型腔（3）內環境的自動控制；

所述干擾氣體為CO₂、多環芳香烴、醚之中的一種或多種，并且，當對多種不同干擾氣體聯合檢測時，所述干擾氣體監測裝置（6）采用多種傳感設備；

該環境控制方法包括如下步驟：

（1）按照設定工藝和程序啟動3D打印系統（2），先使用保護氣體對密閉成型腔（3）進行清洗換氣，以清除密閉成型腔（3）內的氧氣和水氣，然后在特定保護氣體氛圍壓力環境下采用能量源照射3D打印材料逐層制造3D打印制品；

（2）壓力環境監測裝置（7）實時檢測密閉成型腔（3）內的環境壓力信息并向計算機控制系統（1）傳送壓力信號，當環境壓力低于設定閾值的低點值時，計算機控制系統（1）控制保護氣體調節裝置（8）向密閉成型腔（3）內補充壓力，直到環境壓力達到設定閾值的高點值判斷為符合設定壓力條件，干擾氣體監測裝置（6）實時檢測3D打印過程中生成的干擾氣體的強度和/或濃度信息并向計算機控制系統（1）傳送強度和/或濃度信號，當干擾氣體的強度和/或濃度超出設定閾值的高點值時，計算機控制系統（1）控制抽氣裝置（9）抽出密閉成型腔（3）內的氣體，直到干擾氣體監測裝置（6）檢測不到干擾氣體或者干擾氣體的強度和/或濃度符合設定的閾值的低點值條件，接著，計算機控制系統（1）控制保護氣體調節裝置（8）向密閉成型腔（3）內補充因抽出密閉成型腔（3）內的氣體而損失的壓力，直到環境壓力達到設定閾值的高點值判斷為符合設定壓力條件；

（3）持續執行步驟（2）的壓力及干擾氣體的檢測和調節，保證密閉成型腔（3）內的環境壓力符合設定范圍，并保證3D打印過程中生成的干擾氣體的強度和/或濃度不超出設定閾值，直到完成3D打印制品的制造過程；

在所述步驟（2）中，計算機控制程序設定為，當計算機控制系統（1）控制抽氣裝置（9）抽出密閉成型腔（3）內的氣體時，在抽氣動作啟動后到抽氣動作執行結束前，所述壓力環境監測裝置（7）不檢測密閉成型腔（3）內的環境壓力和/或計算機控制系統（1）不向保護氣體調節裝置（8）發出補充壓力的指令。

2.根據權利要求1所述的環境控制方法，其特征在于，所述3D打印系統（2）為激光3D打印系統。

3.根據權利要求1所述的環境控制方法，其特征在于，所述供料裝置（5）為供粉裝置。

4.根據權利要求1所述的一種環境控制方法，其特征在于，所述計算機控制系統（1）通過控制與保護氣體調節裝置（8）連接的電磁閥來控制壓力補充過程中保護氣體的通斷或流量，所述計算機控制系統（1）通過控制與抽氣裝置（9）連接的電磁閥來控制抽氣過程的通斷或流量。