[發明專利]一種五軸3D打印機位姿的監控方法及系統

在審

• 申請號: 202011115066.7
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112373042A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張海光;王玉萍;胡慶夕
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

1.一種五軸3D打印機位姿的監控方法，其特征在于，包括：

獲取五軸3D打印機的移動指令；

根據所述移動指令確定所述五軸3D打印機的理論位姿數據；

獲取移動后的所述五軸3D打印機的實際位姿數據；

根據所述理論位姿數據和所述實際位姿數據確定位姿誤差；

根據所述位姿誤差調整所述五軸3D打印機的位姿參數，并返回所述獲取所述五軸3D打印機的實際位姿數據步驟；所述位姿參數包括：所述五軸3D打印機的三個移動軸的移動量和兩個旋轉軸的旋轉量。

2.根據權利要求1所述的一種五軸3D打印機位姿的監控方法，其特征在于，所述獲取移動后的所述五軸3D打印機的實際位姿數據，具體包括：

利用激光傳感器獲取對應的移動軸的移動量；所述移動軸為X軸、Y軸和Z軸；所述X軸和所述Y軸位于所述五軸3D打印機的機體上方，所述Z軸以所述X軸和所述Y軸交點向下并垂直于所述X軸和所述Y軸組成的平面；所述X軸、Y軸和Z軸的起始位置分別固定所述激光傳感器；

利用3D位姿傳感器獲取旋轉軸的旋轉量；所述旋轉軸為A軸和C軸；所述A軸和所述C軸安裝在所述五軸3D打印機的承載平臺上，所述A軸位于所述五軸3D打印機的接收轉盤的右側，所述C軸位于所述五軸3D打印機的接收轉盤下方的圓柱形中；所述3D位姿傳感器安裝在所述接收轉盤的下方。

3.根據權利要求2所述的一種五軸3D打印機位姿的監控方法，其特征在于，所述利用激光傳感器獲取對應的移動軸的移動量，之前還包括：

分別校正每個所述移動軸上的激光傳感器的安裝位置。

4.根據權利要求1所述的一種五軸3D打印機位姿的監控方法，其特征在于，所述根據所述位姿誤差調整所述五軸3D打印機的位姿參數，并返回所述獲取所述五軸3D打印機的實際位姿數據步驟，之前還包括：

判斷所述位姿誤差是否大于誤差閾值；

若所述位姿誤差大于所述誤差閾值，則根據所述位姿誤差調整所述五軸3D打印機的位姿參數，并返回所述獲取所述五軸3D打印機的實際位姿數據步驟；

若所述位姿誤差不大于所述誤差閾值，則返回所述獲取五軸3D打印機的移動指令的步驟，進行下一移動指令的執行。

5.一種五軸3D打印機位姿的監控系統，其特征在于，包括：

移動指令獲取模塊，用于獲取五軸3D打印機的移動指令；

理論位姿數據確定模塊，用于根據所述移動指令確定所述五軸3D打印機的理論位姿數據；

實際位姿數據獲取模塊，用于獲取移動后的所述五軸3D打印機的實際位姿數據；

位姿誤差確定模塊，用于根據所述理論位姿數據和所述實際位姿數據確定位姿誤差；

調整模塊，用于根據所述位姿誤差調整所述五軸3D打印機的位姿參數，并返回所述獲取所述五軸3D打印機的實際位姿數據步驟；所述位姿參數包括：所述五軸3D打印機的三個移動軸的移動量和兩個旋轉軸的旋轉量。

6.根據權利要求5所述的一種五軸3D打印機位姿的監控系統，其特征在于，所述實際位姿數據獲取模塊具體包括：

移動軸的移動量獲取單元，用于利用激光傳感器獲取對應的移動軸的移動量；所述移動軸為X軸、Y軸和Z軸；所述X軸和所述Y軸位于所述五軸3D打印機的機體上方，所述Z軸以所述X軸和所述Y軸交點向下并垂直于所述X軸和所述Y軸組成的平面；所述X軸、Y軸和Z軸的起始位置分別固定所述激光傳感器；

旋轉軸的旋轉量獲取單元，用于利用3D位姿傳感器獲取旋轉軸的旋轉量；所述旋轉軸為A軸和C軸；所述A軸和所述C軸安裝在所述五軸3D打印機的承載平臺上，所述A軸位于所述五軸3D打印機的接收轉盤的右側，所述C軸位于所述五軸3D打印機的接收轉盤下方的圓柱形中；所述3D位姿傳感器安裝在所述接收轉盤的下方。

7.根據權利要求6所述的一種五軸3D打印機位姿的監控系統，其特征在于，所述實際位姿數據獲取模塊還包括：

激光傳感器的安裝位置校正單元，用于分別校正每個所述移動軸上的激光傳感器的安裝位置。

8.根據權利要求5所述的一種五軸3D打印機位姿的監控系統，其特征在于，還包括：

判斷模塊，用于判斷所述位姿誤差是否大于誤差閾值；

判斷結果第一確定模塊，用于若所述位姿誤差大于所述誤差閾值，則根據所述位姿誤差調整所述五軸3D打印機的位姿參數，并返回所述獲取所述五軸3D打印機的實際位姿數據步驟；

判斷結果第二確定模塊，用于若所述位姿誤差不大于所述誤差閾值，則返回所述獲取五軸3D打印機的移動指令的步驟，進行下一移動指令的執行。