[发明专利]3D打印机故障检测方法

说明书

为了克服现有技术中存在的对3D打印机故障检测缺乏累次效应考虑的问题，本发明提供了一种尤其针对温度方面的3D打印机故障检测方法。应用本方法，在使用3D打印机制作融料温度差别较小、控制要求精密的场合，例如医疗器械产品、复合型工件等场合，能够确保3D打印机的灵敏度和控制灵活度满足复杂应用需求。

本申请为申请号2015107112407、申请日2015年10月28日、发明名称“3D打印机故障检测方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及3D打印机故障检测技术领域，更具体地，涉及一种3D打印机温度故障检测方法。

背景技术

随着3D打印技术的不断进步，人们对3D打印机的功能、性能及可靠性都提出了更高的要求。3D打印机作为一种新兴的加工设备，具有越来越广阔的应用前景和市场潜力。目前市面上3D打印机多基于FDM原理，也就是熔融沉积制造原理。这类3D打印机的原材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等。对于温度的检测至关重要。

现有技术中，中国专利申请CN201410489881.8公开了一种3D打印机工作状态在线监测装置。包括数据采集处理模块与电源模块，所述数据采集处理模块包括微处理器、摄像头、温度湿度传感器模块、速度加速度传感器、通讯模块、声光报警、断路保护、液晶显示和按键输入模块。摄像头实时采集3D打印机工作时喷头以及工件的画面，温湿度传感器模块分别采集喷头、底板温度与环境温度湿度信息，速度加速度传感器实时测量底板的速度加速度，处理器将以上信息处理后发送至上位机与液晶显示实时显示。当温湿度参数或者速度加速度参数超出设定范围时，装置通过断路保护器切断3D打印机电源，实现急停保护。

由于3D打印机的使用存在断续过程，即可能使用一段时间以后需要由于各种原因停止运行一段时间，然后再次启动运行，因此，在再次运行时可能造成加热部件、输送部件等部件存在上一次加热后冷却剩余的残迹。这些残迹分布不均匀且随着使用寿命的缩短而变得愈发严重。现有的3D打印机在加热过程中只是检测有限的温度信息，例如加热部件温度等。然而，对于上述残迹情况却缺乏有效的检测，造成了再次使用3D打印机过程中温度检测不准确的问题。这种3D打印机累次效应对于材料加工精密度要求较高的场合尤其不利。

发明内容

为了克服现有技术中存在的对3D打印机故障检测缺乏累次效应考虑的问题，本发明提供了一种尤其针对温度方面的3D打印机故障检测方法。该方法包括：

(1)在3D打印机开始进料及加热前，检测3D打印机加热部件所在处空间的温度，记为第一环境温度；

(2)开启3D打印机，检测进料口的进料量，记录该物料的进料量相对于时间的比值，记为本次比值；

(3)当所述本次比值大于预定阈值时，检测3D打印机加热部件的温度，记此温度为第一物料温度；

(4)检测3D打印机喷料口处的物料温度，记此温度为第二物料温度；

(5)记录所述第一物料温度超过第一环境温度预定阈值所度过的第一变化时间；

(6)当第一物料温度在一定时间内均高于第一预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，根据该时间与上述第一变化时间获得第一稳定时间；

(7)当第二物料温度在一定时间内均高于第二预定温度时，记录从开启3D打印机到此时所度过的时间，记为第二稳定时间；

(8)存储本次使用3D打印机的上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间，并根据上述第一变化时间、第一稳定时间和第二稳定时间计算残迹累积系数；

(9)根据本次使用3D打印机的上述本次比值、第一变化时间、第一稳定时间、第二稳定时间、残迹累积系数以及存储的之前使用3D打印机的平均残迹系数判断3D打印机是否处于故障状态。