[发明专利]在3D打印速度变化时保持打印线宽恒定的方法及装置

说明书

本发明公开了一种在3D打印速度变化时保持打印线宽恒定的方法及装置，通过使3D打印机的挤出头的挤出速度与3D打印机的运动部件实时的进给速度始终保持固定的比例，实现了3D打印机在各种打印速度变化的情况下，都能保持打印线宽恒定的能力。由数控系统的进给轴控制3D打印机的负责驱动运动部件工作的运动驱动电机，由数控系统的主轴控制3D打印机的负责调节挤出头的挤出速度的挤出头电机，使数控系统的主轴给定转速与进给轴实时进给速度始终保持固定的比例。本发明使得在3D打印拐角、停顿、回抽等传统易积料的位置积料明显减少，大大提升了打印质量，操作方便，简化了3D打印程序，提升了3D打印的成功率。

技术领域

本发明涉及3D打印的控制技术领域，尤其涉及一种在3D打印各种打印速度变化的情况下，依然能够保持3D打印的线宽恒定的方法及装置。

背景技术

数控系统，是数字控制系统（Numerical Control System）的简称，为根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通常，数控系统通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。

目前，数控系统是3D打印机常用的运动控制系统。在3D打印技术领域，现有的数控系统具有完备的速度规划算法，可以自动控制进给轴加减速曲线以及3D打印通过拐角时的速度策略，使3D打印编程简单，并且能以优化的速度经过拐角。

通常，3D打印中，在打印轨迹的拐角处，数控系统会让3D打印机的负责调节挤出头与工件相对位置的运动驱动电机进行适当的减速。因为如果不减速，打印机会因为运动部件的离心力过大而发生震动，而震动会缩短打印机的使用寿命，影响打印质量。运动部件进行适当的减速，则可以避免震动的发生。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在3D打印轨迹的拐角处，运动部件在减速时，由于挤出头的材料挤出速度不变，打印线宽会增加，则会在打印轨迹的拐角处形成积料，积料会使打印件质量下降，甚至导致打印件不合格。

发明内容

本申请实施例通过提供一种在3D打印速度变化时保持打印线宽恒定的方法及装置，解决了现有技术中在3D打印轨迹的拐角处，运动部件在减速时，打印线宽会增加，使得打印轨迹的拐角处形成积料的技术问题，实现了3D打印在各种打印速度变化的情况下都能保持打印线宽恒定的能力的技术效果。

本申请实施例提供了一种在3D打印速度变化时保持打印线宽恒定的方法，所述方法为：使3D打印机的挤出头的挤出速度与3D打印机的运动部件实时的进给速度始终保持固定的比例。

优选地，由数控系统的进给轴控制3D打印机的负责驱动运动部件工作的运动驱动电机，由数控系统的主轴控制3D打印机的负责调节挤出头的挤出速度的挤出头电机，使数控系统的主轴给定转速与进给轴实时进给速度始终保持固定的比例。

优选地，所述方法的具体算法为：

S=P*F

其中，S为主轴给定转速，P为设定打印线宽，F为进给轴实时进给速度。

本申请实施例还提供了一种在3D打印速度变化时保持打印线宽恒定的装置，其特征在于，包括：

3D打印机运动部件实时进给速度测量模块，用于测量3D打印机的运动部件实时的进给速度；