3D打印机出厂检测系统、打印机、检测方法及存储介质与流程

文档序号:23270219发布日期:2020-12-11 19:01阅读:190来源:国知局

本发明涉及3d打印技术领域,特别是涉及一种3d打印机出厂检测系统、打印机、检测方法及存储介质。



背景技术:

随着3d打印技术的日趋成熟,铸造领域使用的砂型3d打印机得到了广泛应用,3d打印机的市场需求逐年上升。但因3d打印机系统复杂,涉及机械、电控、软件的功能众多,在批量化生产过程中,出厂检验过程项目众多,检验自动化程度低,非常耗费人力物力。尤其系统分异常报警功能,需要人为触发,有时会出现漏检情况,对软件功能的检测更是出厂检验中的软肋,这严重制约了出厂检验合格的设备在出厂后的稳定性、可靠性。总的来说,3d打印机出厂检测方法不够完整,而且检测时间长,检测效率低,而且还造成生产成本升高。



技术实现要素:

基于此,有必要针对现有技术中3d打印机的出厂检测效率低、检测时间较长以及生产升本高的问题,提供一种检测效率较高、检测全面的3d打印机出厂检测系统、打印机、检测方法及存储介质。

一种3d打印机出厂检测系统,包括软件检测系统、硬件检测系统以及数据汇报系统;所述软件检测系统包括零部件检测单元、设备功能检测单元以及打印产品检测单元,且各检测单元均包括电性连接的数据接收模块、数据分析模块以及数据反馈模块;所述数据接收模块用于接收所述硬件检测系统提供的检测数据;所述数据分析模块根据所述数据接收模块的数据对比预设数据判断分析是否符合对应单元出厂标准;所述数据反馈模块根据所述分析模块的分析结果反馈检测结果;所述数据汇报系统根据各检测单元的反馈模块的出厂达标检测结果做出检测通过汇报。

在其中一个实施例中,所述硬件检测系统至少包括emc检测仪、接地电阻测试仪、传感器测试仪、激光干涉仪、拉压测试仪、密度测试仪、三维扫描仪、视觉识别仪以及硬件看门狗。

在其中一个实施例中,所述零部件检测单元检测的数据至少包括:喷头安装直线度、打印头底板平面度、铺砂器刮砂板角度、铺砂器刮砂板直线度、工作箱举升机构举升精度、工作箱底板平面度以及x轴导轨直线度。

在其中一个实施例中,所述设备功能检测单元至少包括混砂单元、打印头单元、铺砂器单元、液料站单元以及清砂站单元;所述混砂单元的检测数据至少包括称重系统校准、混砂量设定、设定混砂时间、固化剂比例设定、混砂均匀性检测、混砂砂温检测以及混砂搅拌转速设置;所述打印头单元的检测数据至少包括打印头供电测试值、打印头板卡温度测试值、打印头通信测试值、打印头喷头喷墨波形测试值、打印头负压测试值以及打印头喷头喷出率测试值;所述铺砂器单元的检测数据至少包括砂位传感器设置测试值、震动频率设置测试值、下沙口缝隙设置测试值;铺砂器速度设置测试值以及打印层厚设置测试值;所述液料站单元的检测数据至少包括各液料桶的液位、上限报警值以及树脂流量计流量;所述清砂站单元的检测数据至少包括各变频器参数、清砂站运行状况以及旋转换箱各辊道检测传感器运行状况。

在其中一个实施例中,所述打印产品检测单元包括打印试块检测单元与打印结果产品检测单元;所述打印试块检测单元包括密度检测、抗压检测、抗拉检测以及纹路检测;所述打印结果产品的检测单元包括长度检测、宽度检测、高度检测、斜面检测、曲面检测以及发气量检测。

在其中一个实施例中,所述软件检测系统还包括通讯检测单元,所述通讯检测单元根据所述硬件检测系统提供的通讯检测数据,并对比标准数据判断是否符合出厂检测标准。

在其中一个实施例中,所述软件检测系统通过数据共享与mes系统连接。

在其中一个实施例中,所述软件检测系统的检测数据的保存方式包括数据库保存、云平台保存以及打印报告保存中的至少一种。

在其中一个实施例中,所述软件检测系统设置于3d打印机。

在其中一个实施例中,所述数据汇报系统包括语音汇报模块,所述语音汇报模块根据各检测单元均通过出厂达标检测结果进行语音汇报。

在其中一个实施例中,所述数据汇报系统包括确认生效模块,所述确认生效模块包括签字子模块或指纹识别子模块。

一种3d打印机,包括上述任一实施例所述的3d打印机出厂检测系统。

一种检测方法,采用上述任一实施例所述的3d打印机出厂检测系统检测,包括下述步骤:根据硬件检测系统获取检测数据;分析检测数据是否符合软件检测系统各检测单元的出厂标准;当各检测单元均符合出厂标准时,采用数据汇报系统反馈出厂检测结果。

一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述3d打印机出厂检测系统的检测方法的步骤。

上述3d打印机出厂检测系统、打印机、检测方法及存储介质,通过硬件检测系统进行数据采集,大大提高了检测效率,减少了对人力物力的浪费,节约了成本;并将数据传输至软件检测系统进行分析判断,具体对零部件检测单元、设备功能检测单元以及打印产品检测单元进行全面检测和分析均达到出厂标准时,通过汇报系统汇报最终检测结果。这样通过3d打印机出厂检测系统使3d打印机出厂检测更加规范、更加全面,减少了因为不规范作业导致的出厂漏检或者检测不准确的问题。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施方式中,一种3d打印机出厂检测系统,包括软件检测系统、硬件检测系统以及数据汇报系统;所述软件检测系统包括零部件检测单元、设备功能检测单元以及打印产品检测单元,且各检测单元均包括电性连接的数据接收模块、数据分析模块以及数据反馈模块;所述数据接收模块用于接收所述硬件检测系统提供的检测数据;所述数据分析模块根据所述数据接收模块的数据对比预设数据判断分析是否符合对应单元出厂标准;所述数据反馈模块根据所述分析模块的分析结果反馈检测结果;所述数据汇报系统根据各检测单元的反馈模块的出厂达标检测结果做出检测通过汇报。

在一实施方式中,一种3d打印机,包括所述的3d打印机出厂检测系统。

在一实施方式中,一种检测方法,采用所述的3d打印机出厂检测系统检测,包括下述步骤:根据硬件检测系统获取检测数据;分析检测数据是否符合软件检测系统各检测单元的出厂标准;当各检测单元均符合出厂标准时,采用数据汇报系统反馈出厂检测结果。

在一实施方式中,一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求13所述3d打印机出厂检测系统的检测方法的步骤。

上述3d打印机出厂检测系统、打印机、检测方法及存储介质,通过硬件检测系统进行数据采集,大大提高了检测效率,减少了对人力物力的浪费,节约了成本;并将数据传输至软件检测系统进行分析判断,具体对零部件检测单元、设备功能检测单元以及打印产品检测单元进行全面检测和分析均达到出厂标准时,通过汇报系统汇报最终检测结果。这样通过3d打印机出厂检测系统使3d打印机出厂检测更加规范、更加全面,减少了因为不规范作业导致的出厂漏检或者检测不准确的问题。

下面结合具体实施例对所述3d打印机出厂检测系统进行说明,以进一步理解所述3d打印机出厂检测系统的发明构思。

在其中一实施例中,一种3d打印机出厂检测系统,包括软件检测系统、硬件检测系统以及数据汇报系统;具体地,软件检测系统可以独立运行在设备之外的硬件上,包括运行于计算机、平板电脑、手机等智能终端上。在其中一实施例中,所述软件检测系统设置于3d打印机。即当3d打印机条件允许,软件检测系统也可运行在3d打印机本身的硬件上,包括工控机、plc的cpu等,并可在操作终端显示软件检测系统操作界面以方便操作。具体地,软件检测系统通过采用网络通讯的方式与被检测3d打印机连接,可获取3d打印机上的数据,也可以给3d打印机下发数据。在其中一实施例中,所述硬件检测系统至少包括emc检测仪、接地电阻测试仪、传感器测试仪、激光干涉仪、拉压测试仪、密度测试仪、三维扫描仪、视觉识别仪以及硬件看门狗。也就是说,硬件检测系统是软件检测系统所需要借助的一些检测设备和仪器。对于3d打印机出厂全面检测主要包括对3d打印机的零部件、3d打印机的功能以及3d打印机打印的产品进行检测。其中,数据汇报系统是当检测的3d打印机的零部件、3d打印机的功能以及3d打印机打印的产品三者检测均合格,说明符合出厂要求,汇报可出厂。在其中一实施例中,所述数据汇报系统包括语音汇报模块,所述语音汇报模块根据各检测单元均通过出厂达标检测结果进行语音汇报。即,数据汇报系统可通过语音播报检测结果。进一步地,所述数据汇报系统包括确认生效模块,所述确认生效模块包括签字子模块或指纹识别子模块。也就是说,最终确认出厂检测合格生效的方式需要通过签字或者指纹识别方式打卡确认,这样可一步确保出厂检测的精度。

在其中一实施例中,所述软件检测系统包括零部件检测单元、设备功能检测单元以及打印产品检测单元,且各检测单元均包括电性连接的数据接收模块、数据分析模块以及数据反馈模块;所述数据接收模块用于接收所述硬件检测系统提供的检测数据;所述数据分析模块根据所述数据接收模块的数据对比预设数据判断分析是否符合对应单元出厂标准;所述数据反馈模块根据所述分析模块的分析结果反馈检测结果;所述数据汇报系统根据各检测单元的反馈模块的出厂达标检测结果做出检测通过汇报。需要强调的是,每一检测单元均包括对应的数据接收模块、数据分析模块以及数据反馈模块,而数据接收模块的数据的接收方式,数据分析模块的数据分析方式其根据对应检测单元的不同所采用方式并不一致,而数据反馈模块对于是否符合出厂检测结果的数据汇报也不一致,例如,有些反馈信息是温度值,有些是频率值,而有些则是状态值。

在其中一实施例中,所述零部件检测单元检测的数据至少包括:喷头安装直线度、打印头底板平面度、铺砂器刮砂板角度、铺砂器刮砂板直线度、工作箱举升机构举升精度、工作箱底板平面度以及x轴导轨直线度。即,零部件检测单元所检测的数据包括影响3d打印机对零部件最终打印效果的不同数据情况。需要说明的是,3d打印机出厂检测系统根据设计图纸对每个零部件的参数设定了限值,检测完毕,检测系统的测试值会自动读到填写框内,亦可手动输出到填写框内,若在限值内,系统显示精度合格。当所有零部件的检测参数达到了限值后,才可判断零部件检测合格。

具体检测分析过程是:采用零部件检测单元的数据接收模块接收相应的检测数据,然后采用数据分析模块对数据接收模块的数据对比预设限值,判断其是否在该限值内,当某个零部件检测不合格时(检测数据不再限值内),则检测流程返回到不合格支路,通过更换、加修或重新装配方式处理后重新送检;若有必要,需要对零部件中的零件重新检测,寻找造成不合格的原因。具体判断结果通过数据反馈模块反馈最终检测结果,操作人员根据数据清单反馈信号进行不合格排查或合格汇报。

在其中一实施例中,所述设备功能检测单元至少包括混砂单元、打印头单元、铺砂器单元、液料站单元以及清砂站单元;

具体地,所述混砂单元的检测数据至少包括称重系统校准、混砂量设定、设定混砂时间、固化剂比例设定、混砂均匀性检测、混砂砂温检测以及混砂搅拌转速设置。需要说明的是,上述检测数据属于混砂单元的关键参数,设置错误会影响打印产品质量,甚至报废。根据实际情况,系统可根据实际工艺要求设置待机状态下测试和运行过程中测试,在待机状态下的测试项,运行过程中测试时自动跳过;在运行过程中的测试项,在待机测试状态测试时自动跳过。

具体地,所述打印头单元的检测数据至少包括打印头供电测试值、打印头板卡温度测试值、打印头通信测试值、打印头喷头喷墨波形测试值、打印头负压测试值以及打印头喷头喷出率测试值。其中,打印头喷头喷出率测试的结果是决定打印产品是否合格的重要因素之一。其检测过程采用数据接收模块是照相机,通过照相机对打印测试纸进行拍照扫描,数据分析模块通过对照相机扫描的图像与下发给打印头模块的图像文件做比对,判断喷头喷墨是否符合出厂要求,数据反馈模块相应反馈检测结果。

具体地,所述铺砂器单元的检测数据至少包括砂位传感器设置测试值、震动频率设置测试值、下沙口缝隙设置测试值;铺砂器速度设置测试值以及打印层厚设置测试值。需要说明的是,砂位传感器功能是否调校合格,直接关系到铺砂器能否正常加砂,若设置不当,会造成铺砂器无砂子或者砂子太多溢出。震动频率和下沙口缝隙这两个参数,决定了铺砂器的下砂量,下砂量太大,会造成铺砂器拉砂,太小会造成打印产品密度不合格。

具体地,所述液料站单元的检测数据至少包括各液料桶的液位、上限报警值以及树脂流量计流量。其中,液料桶液位检测显示值应与实测值做比对,检测分析精度是否在设定范围内;上限报警主要用于防止液料溢出而触发报警,同时判断是否为认为触发报警需要相应检查传感器是否允许正常;树脂流量计检测实时树脂流量,需要对采集的流量值和实际流量做检测,以判断流量计是否计量准确,另外也可通过流量计流量值判断加液泵工作是否正常。

具体地,所述清砂站单元的检测数据至少包括各变频器参数、清砂站运行状况以及旋转换箱各辊道检测传感器运行状况。即,如果各参数设定正常,各传感器检测正常,清砂站辊道旋转换箱、清砂功能正常,则清砂站模块功能测试正常。

在其中一实施例中,所述打印产品检测单元包括打印试块检测单元与打印结果产品检测单元;

所述打印试块检测单元包括密度检测、抗压检测、抗拉检测以及纹路检测;需要说明的是,试块检测是在设备初步具备打印能力时打印,也是对设备打印功能的验证。3d打印机打印出测试块后,通过使用拉压测试仪、密度测试仪等检测仪器对设备试块进行测试,测试数据优先的通过网络传输到出厂检测系统中,也可由专人手动录入。与3d打印出厂检测系统中设定的标准值作比较,判定试块是否符合标准试块要求。在试块检测各项指标符合所有要求的情况下,才允许设备打印产品检测。

所述打印结果产品的检测单元包括长度检测、宽度检测、高度检测、斜面检测、曲面检测以及发气量检测。其中,设备出厂前打印的产品是经过精心设计的,此产品涵盖了圆柱面、球面、斜面等多种不规则面,能全方位验证打印产品的精度及性能。使用三维扫描仪或者测量臂对打印产品进行检测,此检测值会与三维模型的尺寸对比,如果误差在设定范围内,即认为打印产品合格,否则需要调整相关补偿参数进行补偿,直至打印产品合格为止。

在其中一实施例中,所述软件检测系统还包括通讯检测单元,所述通讯检测单元根据所述硬件检测系统提供的通讯检测数据,并对比标准数据判断是否符合出厂检测标准。需要说明的是,如果网络通信异常,也不能合格出厂,以免偶尔闪断造成设备不稳定。同时也可使用接地电阻测试仪对设备的接地电阻,使用emc测试仪对设备emc数据检测,并把数据使用通信或数据库访问的方式采集到出厂检测系统中,通过与国家标准数据对比,判定是否合格出厂,部分测试仪可直接给出测试合格与不合格结果。这样,通过网络通信方式辅助检测的方法,大大提高了检测效率,减少了对人力物力的浪费,节约了成本。

在其中一实施例中,所述软件检测系统通过数据共享与mes系统连接。即,出厂检测系统通过与mes系统建立数据共享机制,对于生产制造过程中或者采购过程中检测过的数据直接调用,可减少人力物力的浪费。

在其中一实施例中,所述软件检测系统的检测数据的保存方式包括数据库保存、云平台保存以及打印报告保存中的至少一种。也就是说,对于出厂检测系统的检测的数据的保存方式可以是3d打印机出厂检测系统的本地数据库直接保存,也可以通过将被检测数据传输到云平台中进行保存,这样通过数据保存使得检测出的数据作为设备的第一手数据资料存储在云平台中,成为日后设备故障判断的数据支撑。另外,检测数据也可以直接打印成检测报告,将此出厂报告作为颁发出厂合格证的依据。

在其中一实施例中,一种3d打印机包括上述任一项实施例所述的3d打印机出厂检测系统。

在其中一实施例中,一种检测方法,采用上述实施例中任一项所述的3d打印机出厂检测系统检测,包括下述步骤:

根据硬件检测系统获取检测数据;

分析检测数据是否符合软件检测系统各检测单元的出厂标准;

当各检测单元均符合出厂标准时,采用数据汇报系统反馈出厂检测结果。

在其中一实施例中,一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述3d打印机出厂检测系统的检测方法的步骤。

上述3d打印机出厂检测系统、打印机、检测方法及存储介质,通过硬件检测系统进行数据采集,大大提高了检测效率,减少了对人力物力的浪费,节约了成本;并将数据传输至软件检测系统进行分析判断,具体对零部件检测单元、设备功能检测单元以及打印产品检测单元进行全面检测和分析均达到出厂标准时,通过汇报系统汇报最终检测结果。这样通过3d打印机出厂检测系统使3d打印机出厂检测更加规范、更加全面,减少了因为不规范作业导致的出厂漏检或者检测不准确的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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