机械臂3D打印出料宽度的视觉监控与实时调控方法研究

摘要

3D打印中的熔融沉积(FDM)打印技术在面对不同尺度的物件打印时,若仅依靠预设打印温度及打印速度很难对打印出料宽度进行有效的控制。同时,使用机械臂作为3D打印工具的打印程序多为离线程序,打印一旦开始就不能改变,想要改变打印宽度就需要重新修改打印程序,这样的处理方法费时费力。为了使打印的结果更加可控,出料宽度的实时测量与控制显得尤为重要。面对这一问题,提出了一种基于机器视觉的在线控制技术,通过摄像头等硬件设备实时采集出料图像,对图像进行灰度化、滤波、二值化、边缘检测等一系列处理,获得打印出料宽度,并对打印出料的宽度进行了有效的实时调控。为将来实现多种尺度的机械臂3D打印以及其他数字建造工艺提供了可靠且有效的控制方法。