本技術涉及3d打印，特別是涉及一種擠出輪的擠出補償方法、3d打印機及電子設備。

背景技術：

1、在熱熔沉積型(fused?deposition?modeling，fmd)的3d打印過程中，3d打印機中的擠出輪向熱端組件擠出打印材料，熱端組件將該打印材料加熱至熔融狀態(tài)后流出。

2、由于擠出輪的擠出送料過程并非完全剛性，在擠出輪的擠出速度發(fā)生變化時，熱端組件無法達到期望的流速變化。示例性的，如圖1所示，擠出輪的擠出速度變小時，熱端組件的流速過快，導致打印頭運動的低速區(qū)域囤積大量打印材料而產(chǎn)生鼓起；擠出輪的擠出速度變大時，熱端組件的流速過慢，導致打印頭運動的高速區(qū)域則出現(xiàn)缺料而產(chǎn)生縫隙。

3、針對上述問題，可以根據(jù)期望的流速，增加或減小一個擠出輪的擠出送料量，即針對擠出輪設置一個補償系數(shù)，以快速改變熱端組件中熱熔內(nèi)腔的壓力，從而快速改變熱端組件的流速。因此，如何確定擠出輪的補償系數(shù)是需要重點研究的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供了一種擠出輪的擠出補償方法、3d打印機及電子設備，可以自動對擠出輪的擠出送料量進行補償，無需用戶介入，自動化程度高，速度快。

2、第一方面，本技術實施例提供了一種擠出輪的擠出補償方法，所述擠出補償方法適用于3d打印機，該3d打印機包括擠出輪和熱端組件，所述擠出補償方法包括：

3、控制所述擠出輪在第一補償系數(shù)的補償下，從第一擠出速度切換至第二擠出速度向熱端組件擠出打印材料；

4、獲取熱端組件對應第一補償系數(shù)受到的多個擠出力，

5、根據(jù)熱端組件對應第一補償系數(shù)受到多個擠出力，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)。

6、本技術可以自動對擠出輪的補償系數(shù)進行標定，從而實現(xiàn)自動對擠出輪的擠出送料量進行補償，無需用戶介入，自動化程度高，速度快，效率高且成本低。

7、結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述獲取所述熱端組件受到的多個擠出力包括：

8、獲取所述熱端組件在所述擠出輪切換擠出速度的時刻之后受到的多個擠出力。

9、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)受到的多個擠出力，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)，包括：

10、控制所述擠出輪在第二補償系數(shù)的補償下，從第三擠出速度切換至第四擠出速度向所述熱端組件擠出打印材料；其中，第三擠出速度可以是第一擠出速度，第四擠出速度可以是第二擠出速度；

11、獲取所述熱端組件對應所述第二補償系數(shù)受到的多個擠出力；

12、根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)受到的多個擠出力與所述熱端組件對應所述第二補償系數(shù)受到的多個擠出力，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)。

13、本技術對補償系數(shù)進行迭代，根據(jù)熱端組件對應不同的補償系數(shù)受到的多個擠出力確定擠出輪的目標補償系數(shù)，提高目標補償系數(shù)的準確性。

14、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述熱端組件受到的多個擠出力包括理論擠出力以及實際擠出力；

15、所述根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)受到的多個擠出力與所述熱端組件對應所述第二補償系數(shù)受到的多個擠出力，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)，包括：

16、將所述熱端組件對應同一個補償系數(shù)的理論擠出力與實際擠出力之間的差值，在擠出輪的擠出速度變化周期內(nèi)對時間進行積分，分別得到所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差以及熱端組件對應所述第二補償系數(shù)的流量差；

17、根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)的流量差之間的正負關系，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)。

18、在本技術中，考慮到材料不同、熱端組件對打印材料的加熱溫度不同以及熱端組件中流出熔融狀打印材料的孔徑不同，在擠出輪的擠出速度變化時，打印材料對熱端組件施加的實際擠出力與理論擠出力之間具有差別。從而可以基于打印材料對熱端組件施加的實際擠出力與理論擠出力之間的差值，對擠出輪的目標補償系數(shù)進行標定，準確性高。

19、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)的流量差之間的正負關系，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)，包括：

20、所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差為正數(shù)，所述熱端組件對應所述第二補償系數(shù)的流量差為負數(shù)時，將所述第二補償系數(shù)作為所述擠出輪的目標補償系數(shù)。此時，第一補償系數(shù)偏小，第二補償系數(shù)偏大，即第二補償系數(shù)已接近期望值，可以作為擠出輪的目標補償系數(shù)，提高3d打印機的打印效果。

21、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)的流量差之間的正負關系，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)，包括：

22、所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差為負數(shù)，所述熱端組件對應所述第二補償系數(shù)的流量差為正數(shù)時，將所述第二補償系數(shù)作為所述擠出輪的目標補償系數(shù)。此時，第一補償系數(shù)偏大，第二補償系數(shù)偏小，即第二補償系數(shù)已接近期望值，可以作為擠出輪的目標補償系數(shù)，提高3d打印機的打印效果。

23、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)的流量差之間的正負關系，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)，包括：

24、若所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)的流量差均為正數(shù)，按第一預設步長對所述第二補償系數(shù)進行增大直至所述熱端組件對應增大后的第二補償系數(shù)的流量差為負數(shù)，將增大后的第二補償系數(shù)作為所述擠出輪的目標補償系數(shù)。

25、在本技術中，采用動態(tài)改變補償系數(shù)的方式來改變熱端組件的流速，操作簡單，效率高。

26、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)的流量差之間的正負關系，得到所述擠出輪的目標補償系數(shù)，包括：

27、若所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差與對應所述第二補償系數(shù)下的流量差均為負數(shù)，按第二預設步長對所述第二補償系數(shù)進行減小直至所述熱端組件對應減小后的第二補償系數(shù)的流量差為正數(shù)，將減小后的第二補償系數(shù)作為所述擠出輪的目標補償系數(shù)。

28、在本技術中，采用動態(tài)改變補償系數(shù)的方式來改變熱端組件的流速，操作簡單，效率高。

29、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第七種可能的實現(xiàn)方式中，所述擠出輪的擠出速度變化周期包括第一周期和第二周期；所述每個補償系數(shù)對應的所述理論擠出力包括第一理論擠出力和第二理論擠出力；所述每個補償系數(shù)對應的所述實際擠出力包括第一實際擠出力和第二實際擠出力。

30、所述熱端組件對應同一個補償系數(shù)的理論擠出力與實際擠出力之間的差值，在擠出輪的擠出速度變化周期內(nèi)對時間進行積分，分別得到所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)的流量差以及熱端組件對應所述第二補償系數(shù)的流量差，包括：

31、將每個補償系數(shù)對應的第一理論擠出力減去所述第一實際擠出力得到的差值在所述第一周期內(nèi)對時間進行積分，得到各個補償系數(shù)對應的第一流量面積差；

32、將所述每個補償系數(shù)對應的所述第二實際擠出力減去所述第二理論擠出力得到的差值在所述第二周期內(nèi)對時間進行積分，得到各個補償系數(shù)對應的第二流量面積差；

33、將各個補償系數(shù)對應的第一流量面積差與所述第二流量面積差之和作為所述各個補償系數(shù)下的流量差。

34、本技術在擠出輪加速的過程中得到各個補償系數(shù)的流量面積差，在擠出輪減速的過程中得到各個補償系數(shù)的流量面積差，綜合考慮擠出輪的加速和減速過程，準確性進一步提高。并且本技術得到的目標補償系數(shù)可以適用于擠出輪的不同應用場景，尤其是在3d打印機直角的過程中，擠出輪在水平方向是減速的，擠出輪在垂直方向是加速的，則擠出輪的總速度會呈現(xiàn)一個加速、減速然后加速的變化過程，在這個過程中，可以以一個目標補償系數(shù)來對擠出輪的擠出送料量進行補償，無需頻繁更改補償系數(shù)的取值，可靠性高。

35、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第九種可能的實現(xiàn)方式中，在所述第一周期內(nèi)，所述第一補償系數(shù)對應的擠出力從第一時刻增大，直至第二時刻趨于平穩(wěn)；

36、所述第一補償系數(shù)對應的第一實際擠出力為所述第一時刻與所述第二時刻之間所述第一補償系數(shù)對應的擠出力；

37、所述第一補償系數(shù)對應的第一理論擠出力為所述第一周期內(nèi)在所述第二時刻之后的擠出力。

38、在本技術中，擠出輪在加速期間內(nèi)持續(xù)增加擠出打印材料，熱端組件受到的擠出力不斷增大，然后趨于平穩(wěn)，趨于平穩(wěn)的值即為擠出輪的理論擠出力。此時，將采樣得到的值作為理論值，避免了繁瑣的理論計算，節(jié)約了系統(tǒng)計算資源，效率高。

39、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第十種可能的實現(xiàn)方式中，在所述第二周期內(nèi)，所述第一補償系數(shù)對應的擠出力從第三時刻減小，直至第四時刻的趨于平穩(wěn)；

40、所述第一補償系數(shù)對應的第二實際擠出力為所述第三時刻與所述第四時刻之間所述第一補償系數(shù)對應的擠出力；

41、所述第一補償系數(shù)對應的第二理論擠出力為所述第二周期內(nèi)在所述第四時刻之后的擠出力。

42、在本技術中，擠出輪在減速期間內(nèi)持續(xù)減少擠出打印材料，熱端組件受到的擠出力不斷減小，然后趨于平穩(wěn)，趨于平穩(wěn)的值即為擠出輪的理論擠出力。此時，將采樣得到的值作為理論值，避免了繁瑣的理論計算，節(jié)約了系統(tǒng)計算資源，效率高。

43、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第十一種可能的實現(xiàn)方式中，所述擠出輪連接電機；

44、所述以不同的擠出速度向所述熱端組件擠出打印材料，包括：

45、控制所述電機以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，使得所述擠出輪以不同的擠出速度向所述熱端組件擠出打印材料。

46、本技術只需要通過控制電機的轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)對擠出輪的擠出速度進行控制，自動化程度高。

47、結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第十二種可能的實現(xiàn)方式中，所述3d打印機在所述擠出輪與所述熱端組件之間設有支架，其中所述支架在朝向熱端組件的一側(cè)設有距離傳感裝置；

48、所述距離傳感裝置用于感測所述熱端組件與所述支架之間的距離，以得到所述熱端組件對應所述第一補償系數(shù)受到的擠出力。

49、在本技術中，可以降低測量熱端組件受到的擠出力的成本，且結(jié)構(gòu)簡單，空間緊湊。

50、第二方面，本技術實施例提供了一種3d打印機，所述3d打印機包括打印頭和控制器，打印頭本體設有擠出輪和熱端組件，所述控制器用于執(zhí)行結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能實現(xiàn)方式中所述的擠出補償方法。

51、第三方面，本技術實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能實現(xiàn)方式中所述的擠出補償方法。

52、第四方面，本技術實施例提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其中，所述計算機程序在被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)結(jié)合第一方面或結(jié)合第一方面上述任意一種可能實現(xiàn)方式中所述的擠出補償方法。

53、應理解的是，本技術上述多個方面的實現(xiàn)和有益效果可互相參考。