一种滑块固有频率的测量方法、3D打印系统及电子设备与流程

本技术涉及3d打印，尤其是一种滑块固有频率的测量方法、3d打印系统及电子设备。

背景技术：

1、在3d打印的过程中，需要电机通过同步带拖动滑块来实现各个方向的打印。由于同步带具有柔性，当滑块的固有频率与外界的激励频率接近时，滑块会产生共振，共振的表现是大幅度地振动。因此共振会导致打印物体的棱角处出现波浪状的振纹。为了将共振导致的振纹消除，如何测量滑块的共振频率(即固有频率)是重点研究的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种滑块固有频率的测量方法、3d打印系统及电子设备，可以确定得到滑块的固有频率，且成本低。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种滑块固有频率的测量方法，该测量方法适用于3d打印机，其中，所述3d打印机包括基座、线圈、谐振单元、滑块以及电机；

3、所述线圈固定设置在所述基座的第一端面，所述滑块通过同步带连接所述电机；

4、所述测量方法包括：

5、向所述电机发送不同频率的第一驱动信号；

6、根据所述线圈与所述谐振单元在不同频率下谐振的频率，分别得到所述滑块与所述线圈在不同频率下的距离；

7、根据所述滑块与所述线圈在不同频率下的距离，得到所述滑块的固有频率。

8、本技术实施例中，通过在基座的内侧(即第一端面)增加线圈，该线圈可以感测滑块与线圈在不同频率下的距离变化，从而得到滑块的固有频率。相对于使用加速度计测量滑块的加速度信号来得到滑块的固有频率，本技术实施例使用线圈来测量滑块与线圈之间的距离，从而得到滑块的固有频率，成本低。尤其是在具有多个独立滑块的3d打印机中，成本降低显著。并且，由于线圈没有滤波电路，所以使用线圈测距的测量带宽高，采样率高，可以进一步提高滑块的固有频率的准确性。

9、结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述滑块沿所述同步带移动的方向垂直所述第一端面所在平面，且所述第一端面朝向所述滑块。在本技术实施例中，第一端面垂直滑块移动的方向，空间利用率高，且线圈感测滑块与线圈在不同频率下的距离变化的灵敏度高。

10、结合第一方面或结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述线圈所在平面与所述第一端面所在平面平行。在本技术实施例中，线圈所在平面与第一端面平行，第一端面垂直滑块移动的方向，则线圈所在平面垂直滑块移动的方向，此时线圈感测滑块与线圈在不同频率下的距离变化的灵敏度高，即实施本技术实施例，滑块的固有频率的测量精度高。

11、结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述滑块为非金属滑块，所述3d打印机的基座内还包括金属部件；其中，所述金属部件设于所述滑块朝向所述线圈的一侧。

12、本技术实施例通过在非金属滑块朝向线圈的一侧设置金属部件，可以兼容非金属滑块的固有频率的测量，兼容性好，适用性强。

13、结合第一方面第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述金属部件所在平面与所述线圈所在平面平行。

14、本技术实施例中，通过将金属部件和线圈平行设置，可以使得金属部件所产生的交变磁场可以更完整地对线圈的交变磁场产生影响，从而提高滑块的固有频率测量的准确性。

15、结合第一方面第三种可能的实现方式或者结合第一方面第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述金属部件在所述线圈所在平面的投影面积大于或等于所述线圈的面积的一半。实施本技术实施例，避免涡流效应不充分，从而提高滑块的固有频率测量的准确性。

16、结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述线圈包括多根导线，其中所述多根导线的绕线方向与所述滑块的移动方向平行。

17、本技术实施例中，通过设置线圈的绕线方向与所述滑块的移动方向平行，可以提高测量范围，以及提高滑块的固有频率的测量精度。

18、结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述3d打印机还包括控制器，所述控制器通过所述谐振单元与所述线圈连接，所述控制器设置在所述基座上；

19、所述控制器用于确定所述线圈与所述谐振单元在不同频率下谐振的频率。

20、本技术实施例中，将控制器设置在基座内，线圈也是固定设置在基座内，线圈与控制器位于同一基座内，可以缩短两者之间线缆连接的长度，并且线圈不需要跟着滑块走，即线缆也不需要跟着滑块走，可以降低对线缆的使用要求，从而进一步降低3d打印机的成本。实施本技术实施例，可以缩短线缆的使用长度，提高线缆的使用寿命，且可以进一步降低成本。

21、结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，其特征在于，所述3d打印机还包括打印头，所述打印头连接所述滑块。

22、本技术实施例中，可以将该测量方法用于确定3d打印机的打印头所连接的滑块的固有频率。

23、结合第一方面或结合第一方面第一种可能实现的方式至结合第一方面第七种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述3d打印机还包括热床，所述热床连接所述滑块。

24、本技术实施例中，可以将该测量方法用于确定3d打印机的热床所连接的滑块的固有频率。

25、结合第一方面或结合第一方面第一种可能实现的方式至结合第一方面第七种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述基座包括第一基座和第二基座，所述第一基座所在平面垂直所述第二基座所在平面；

26、所述线圈包括第一线圈和第二线圈，所述滑块包括第一滑块和第二滑块，所述3d打印机还包括打印头和热床；

27、所述第一线圈固定设置在所述第一基座的第二端面，所述第一滑块通过第一同步带连接所述电机，所述第一滑块沿所述第一同步带移动的方向垂直所述第二端面所在平面，且所述第二端面面朝所述第一滑块；所述打印头连接所述第一滑块；

28、所述第二线圈固定设置在所述第二基座的第三端面，所述第二滑块通过第二同步带连接所述电机，所述第二滑块沿所述第二同步带移动的方向垂直所述第三端面所在平面，且所述第三端面面朝所述第二滑块；所述热床连接所述第二滑块。

29、本技术实施例中，可以将该测量方法用于确定3d打印机的热床所连接的滑块的固有频率，以及3d打印机的打印头所连接的滑块的固有频率。

30、结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式中的任一种实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述向所述电机发送不同频率的第一驱动信号之前，所述测量方法还包括：

31、向所述电机发送第二驱动信号，所述第二驱动信号用于驱动所述滑块移动至所述线圈的扫频范围内。

32、本技术实施例中，通过将滑块移动至线圈的扫频范围内，可以避免滑块距离线圈过远导致测量不准确的问题。

33、第二方面，本技术实施例还提供了一种3d打印机，所述3d打印机包括基座、线圈、滑块电机以及控制器，所述控制器用于执行结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式中所述的测量方法。

34、第三方面，本技术实施例还提供了一种3d打印系统，所述3d打印系统包括供料装置和结合第二方面的实现方式中所述的3d打印机；所述3d打印机用于执行结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式中所述的测量方法。

35、第四方面，本技术实施例还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式中所述的测量方法。

36、第五方面，本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现结合第一方面或结合第一方面上述任意一种可能的实现方式中所述的测量方法。

37、应理解的是，本技术上述多个方面的实现和有益效果可互相参考。