[發(fā)明專利]一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011534834.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN112873839B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張闖;張祥林;吳斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)鄂州工業(yè)技術(shù)研究院;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/209
• 分類號(hào): B29C64/209;B29C64/118;B29C64/245;B29C64/20;B29C64/386;B33Y30/00;B33Y50/00
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 梁凱

1.一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀裝置，其特征在于，包括攝像頭，

所述攝像頭安裝在3D打印設(shè)備上；

夾持支架；

所述夾持支架的一端與攝像頭相固定，另一端與打印設(shè)備相固定；

對(duì)刀平臺(tái)系統(tǒng)，所述對(duì)刀平臺(tái)系統(tǒng)包括采集單元、輸入單元、顯示單元以及控制單元，所述采集單元，用于采集攝像頭拍攝的圖片并通過顯示單元顯示在平臺(tái)界面上，所述輸入單元，用于輸入設(shè)定的參數(shù)數(shù)值，所述控制單元，獲取采集單元中的相關(guān)數(shù)值，根據(jù)輸入單元的參數(shù)數(shù)值或獲取的采集單元中的相關(guān)數(shù)值，移動(dòng)噴頭，并完成相應(yīng)的像素標(biāo)定和對(duì)刀操作；

所述控制單元，獲取采集單元中的相關(guān)數(shù)值，根據(jù)輸入單元的參數(shù)數(shù)值或獲取的采集單元中的相關(guān)數(shù)值，移動(dòng)噴頭，并完成相應(yīng)的像素標(biāo)定和對(duì)刀操作，具體包括：

像素標(biāo)定：將噴頭下降到距基板設(shè)定的位置處，在圖像中的噴頭底部位置繪制一條線段，同時(shí)獲得當(dāng)前線段所在行號(hào)，測量出線段所在像素行號(hào)和基板平面所在像素行號(hào)之間的行號(hào)差，即為縱向的像素?cái)?shù)目差值，并測出噴頭的底端與基板間的物理距離，得出圖像上單像素代表的實(shí)際物理尺寸；

根據(jù)輸入單元設(shè)定的當(dāng)前噴頭的底端與基板間的預(yù)期距離，將獲得的當(dāng)前噴頭的底端與基板間的實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)和預(yù)期數(shù)據(jù)比較，在Z軸方向上移動(dòng)噴頭直至兩者差值小于設(shè)定閾值后停止，并發(fā)出信號(hào)表明當(dāng)前噴頭Z向?qū)Φ锻瓿伞?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀裝置，其特征在于，所述攝像頭為800萬像素高清USB攝像頭，5-50mm調(diào)焦鏡頭。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀裝置，其特征在于，所述控制單元，獲取采集單元中的相關(guān)數(shù)值，根據(jù)輸入單元的參數(shù)數(shù)值或獲取的采集單元中的相關(guān)數(shù)值，移動(dòng)噴頭，并完成相應(yīng)的像素標(biāo)定和對(duì)刀操作，還包括：在第一噴頭中線位置繪制一條豎直線，標(biāo)示當(dāng)前噴頭的Y向位置，對(duì)第一個(gè)噴頭的Y向位置的像素列號(hào)進(jìn)行提取，作為Y向?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置；使所有噴頭同時(shí)Y向移動(dòng)，當(dāng)?shù)诙婎^的Y向位置判定標(biāo)志線與Y向?qū)Φ兜幕鶞?zhǔn)位置重合時(shí)，停止噴頭，記錄下Y軸的運(yùn)動(dòng)距離，即為當(dāng)前噴頭的Y向偏置距離；重復(fù)以上過程至所有噴頭完成標(biāo)定，之后發(fā)出信號(hào)：所有噴頭的Y向?qū)Φ兑淹瓿伞?/p>

4.一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀方法，其特征在于，包括如下步驟：攝像頭拍攝圖片；

對(duì)刀平臺(tái)系統(tǒng)中的采集單元獲取攝像頭拍攝的圖片并通過顯示單元顯示在平臺(tái)界面上；

用戶從對(duì)刀平臺(tái)系統(tǒng)中的輸入單元輸入設(shè)定的參數(shù)數(shù)值；

控制單元獲取采集單元中的相關(guān)數(shù)值，根據(jù)輸入單元的參數(shù)數(shù)值或獲取的采集單元中的相關(guān)數(shù)值，移動(dòng)噴頭，并完成相應(yīng)的像素標(biāo)定和對(duì)刀操作；

所述控制單元，獲取采集單元中的相關(guān)數(shù)值，根據(jù)輸入單元的參數(shù)數(shù)值或獲取的采集單元中的相關(guān)數(shù)值，移動(dòng)噴頭，并完成相應(yīng)的像素標(biāo)定和對(duì)刀操作，具體包括：

像素標(biāo)定：將噴頭下降到距基板設(shè)定的位置處，在圖像中的噴頭底部位置繪制一條線段，同時(shí)獲得當(dāng)前線段所在行號(hào)，測量出線段所在像素行號(hào)和基板平面所在像素行號(hào)之間的行號(hào)差，即為縱向的像素?cái)?shù)目差值，并測出噴頭的底端與基板間的物理距離，得出圖像上單像素代表的實(shí)際物理尺寸；

根據(jù)輸入單元設(shè)定的當(dāng)前噴頭的底端與基板間的預(yù)期距離，將獲得的當(dāng)前噴頭的底端與基板間的實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)和預(yù)期數(shù)據(jù)比較，在Z軸方向上移動(dòng)噴頭直至兩者差值小于設(shè)定閾值后停止，并發(fā)出信號(hào)表明當(dāng)前噴頭Z向?qū)Φ锻瓿伞?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀方法，其特征在于，所述像素標(biāo)定包括：

將噴頭下降到距基板設(shè)定的位置處，在圖像中的噴頭底部位置繪制一條線段，同時(shí)獲得當(dāng)前線段所在行號(hào)，測量出線段所在像素行號(hào)和基板平面所在像素行號(hào)之間的行號(hào)差，即為縱向的像素?cái)?shù)目差值，并測出噴頭的底端與基板間的物理距離，得出圖像上單像素代表的實(shí)際物理尺寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于視覺傳感的多噴頭3D打印機(jī)的對(duì)刀方法，其特征在于，在完成所述像素標(biāo)定之后，必須保持?jǐn)z像頭在z方向和x方向的相對(duì)靜止；否則，則需重新進(jìn)行所述像素標(biāo)定。