【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及耗材余量監測，具體為一種打印耗材余量的監測方法。
技術介紹
1、打印耗材余量監測技術是3d打印領域中的一個重要組成部分，其目的是實時監控打印過程中線材的剩余量，以確保打印過程的連續性和可靠性。早期的打印耗材余量監測方法主要依賴于簡單的機械傳感器和重量測量裝置，這些方法雖然能夠提供基本的監測功能，但在精度和適應性方面存在較大的局限性。隨著3d打印技術的不斷發展，對耗材余量監測的要求也逐漸提高。近年來，基于壓力傳感器的監測方法得到了廣泛的應用，通過測量線材盤的壓力變化來推斷線材的剩余量。這種方法具有較高的靈敏度和準確性，能夠在一定程度上滿足實際應用的需求。
2、盡管現有的打印耗材余量監測技術在某些方面取得了顯著的進步，但仍存在一些不足之處。首先，大多數現有技術僅關注單個壓力值或簡單的線性關系，未能充分考慮從空盤到滿盤的壓力變化范圍，這導致模型在不同負載條件下的適應性較差。其次，現有技術通常不考慮環境參數(如溫度、濕度)和線材特性參數(如材質、直徑)對監測結果的影響，使得監測系統的魯棒性和準確性受限。例如，在不同的溫度和濕度條件下，線材的物理性質會發生變化，從而影響壓力傳感器的讀數。此外，線材的材質和直徑也會對壓力與長度之間的關系產生影響，而現有技術往往忽視了這些因素。因此，現有的監測方法在面對復雜多變的工作環境時，難以保持高精度和穩定性。最后，現有技術大多采用簡單的線性模型或靜態參數，缺乏對環境和材料變化的動態響應能力，這限制了其在實際應用中的適用性和可靠性。
技術實現思路>
1、鑒于上述現有技術存在的問題，提出了本專利技術。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種打印耗材余量的監測方法，能夠解決
技術介紹
中提到的問題。
3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種打印耗材余量的監測方法，包括：獲取預設環境參數下空盤狀態的第一壓力值和滿盤狀態的第二壓力值；基于預定類型線材，執行模擬跑絲程序，記錄抽出線材過程中的第三壓力值和對應剩余線材長度；基于所述第一壓力值、第二壓力值、第三壓力值、剩余線材長度、預設環境參數，以及預定類型線材，建立壓力與剩余線材長度的修正模型；采集當前環境參數、當前壓力值和當前使用的線材類型，并輸入所述修正模型，計算得到當前剩余線材長度。
4、作為本專利技術所述的打印耗材余量的監測方法的一種優選方案，其中：獲取預設環境參數下空盤狀態的第一壓力值和滿盤狀態的第二壓力值，包括如下步驟：將空線材盤安裝至線材盤托架，調節環境溫度和環境濕度至預設值，采集壓力傳感器輸出的第一壓力值；向所述空線材盤纏繞預定重量的線材，得到滿盤狀態的線材盤；采集所述壓力傳感器輸出的第二壓力值。
5、其中，所述第二壓力值對應于所述滿盤狀態的線材盤。
6、作為本專利技術所述的打印耗材余量的監測方法的一種優選方案，其中：基于預定類型線材，在所述預設環境參數下執行模擬跑絲程序，記錄抽出線材過程中的第三壓力值和對應剩余線材長度，包括如下步驟：在所述預設環境參數下，啟動模擬跑絲程序，以預設速率牽引滿盤狀態的線材盤上的線材；采集牽引過程中壓力傳感器輸出的第三壓力值，并記錄采集時刻；根據所述預設速率和記錄的所述采集時刻計算已抽出線材長度，并根據所述已抽出線材長度和初始線材長度，確定剩余線材長度；重復執行上述步驟，直至所述剩余線材長度達到預設閾值。
7、作為本專利技術所述的打印耗材余量的監測方法的一種優選方案，其中：若在重復執行過程中發現連續兩次以上所述第三壓力值穩定不變，則停止模擬跑絲程序并檢查是否存在以下情況：若所述第三壓力值等于或小于第一壓力值，則確定線材完全抽出。
8、若所述第三壓力值大于第二壓力值，則檢查是否存在線材纏繞或卡住，并進行解除。
9、若所述第三壓力值介于所述第一壓力值和第二壓力值之間，但未隨時間變化，則檢查當前環境參數是否與所述預設環境參數一致，若不一致，則調整至所述預設環境參數后重新開始步驟“采集牽引過程中壓力傳感器輸出的第三壓力值，并記錄采集時刻”；若一致，則檢查牽引機構是否出現故障，修復后重新開始步驟“采集牽引過程中壓力傳感器輸出的第三壓力值，并記錄采集時刻”。
10、若第三壓力值的變化超出第一預設范圍，則檢查壓力傳感器工作狀態，確認是否有損壞或信號干擾，修復或更換壓力傳感器后重新開始步驟“采集牽引過程中壓力傳感器輸出的第三壓力值，并記錄采集時刻”；若壓力傳感器正常工作，則檢查線材質量是否一致，排除線材質量問題后重新開始步驟“采集牽引過程中壓力傳感器輸出的第三壓力值，并記錄采集時刻”。
11、作為本專利技術所述的打印耗材余量的監測方法的一種優選方案，其中：基于所述第一壓力值、第二壓力值、第三壓力值、剩余線材長度、預設環境參數，以及預定類型線材，建立壓力與剩余線材長度的修正模型，包括如下步驟：根據所述第一壓力值和第二壓力值，計算線材盤從所述空盤狀態到滿盤狀態的壓力變化范圍；基于所述第三壓力值與對應剩余線材長度的數據集、所述壓力變化范圍，擬合壓力與剩余線材長度的關系曲線；根據第一修正因子調整所述關系曲線，并生成壓力與剩余線材長度的修正模型；驗證所述修正模型，對比實際剩余線材長度與所述修正模型的輸出值結果，若存在誤差，則根據所述誤差調整所述修正模型的參數，直至滿足預設精度要求。
12、作為本專利技術所述的打印耗材余量的監測方法的一種優選方案，其中：基于所述第三壓力值與對應剩余線材長度的數據集、所述壓力變化范圍，擬合壓力與剩余線材長度的關系曲線，包括如下步驟：
13、構建擬合模型，表示為：
14、
15、其中，l為剩余線材長度；ltotal為線材總長度；p為當前壓力值；k為修正系數；δp2為滿盤狀態下的第二壓力值；δp1為空盤狀態下的第一壓力值。
16、進行數據準備：提取記錄的第三壓力值pi與對應剩余線材長度li的數據集(pi,li)，計算第三壓力值pi在壓力變化范圍內的相對位置prelative，得到數據集(prelative,li)，將數據集(prelative,li)分為訓練集和驗證集。
17、初步估計ltotal和初始化k，使用訓練集和非線性最小二乘法擬合ltotal和k；
18、對所述擬合模型的性能進行驗證，驗證通過后重新擬合所述擬合模型的參數，得到最終的ltotal和k值。
19、記錄最終確定的關系曲線方程：
20、
21、所述第一修正因子包括預設環境參數和預定類型線材的特性參數；其中預設環境參數的特性參數包括溫度敏感性系數ct和濕度敏感性系數ch；預定類型線材的特性參數包括當前線材的彈性模量e、參考線材的彈性模量eref、當前線材的密度ρ，以及參考線材的密度ρref。
22、作為本專利技術所述的打印耗材余量的監測方法的一種優選方案，其中：根據第一修正因子調整所述關系曲線，并生成壓力與剩余線材長度的修正模型，包括如下步驟：
23、獲取當前環境溫度t和當前本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種打印耗材余量的監測方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：獲取預設環境參數下空盤狀態的第一壓力值和滿盤狀態的第二壓力值，包括如下步驟：
3.如權利要求2所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：基于預定類型線材，在所述預設環境參數下執行模擬跑絲程序，記錄抽出線材過程中的第三壓力值和對應剩余線材長度，包括如下步驟：
4.如權利要求3所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：若在重復執行過程中發現連續兩次以上所述第三壓力值穩定不變，則停止模擬跑絲程序并檢查是否存在以下情況：
5.如權利要求4所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：基于所述第一壓力值、第二壓力值、第三壓力值、剩余線材長度、預設環境參數，以及預定類型線材，建立壓力與剩余線材長度的修正模型，包括如下步驟：
6.如權利要求5所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：基于所述第三壓力值與對應剩余線材長度的數據集、所述壓力變化范圍，擬合壓力與剩余線材長度的關系曲線，包括如下步驟：
7.如權利要求6所述的打
8.一種采用如權利要求1～7任一所述的打印耗材余量的監測方法的系統，其特征在于，包括：
9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7中任一項所述的打印耗材余量的監測方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述的打印耗材余量的監測方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種打印耗材余量的監測方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：獲取預設環境參數下空盤狀態的第一壓力值和滿盤狀態的第二壓力值，包括如下步驟：
3.如權利要求2所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：基于預定類型線材，在所述預設環境參數下執行模擬跑絲程序，記錄抽出線材過程中的第三壓力值和對應剩余線材長度，包括如下步驟：
4.如權利要求3所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：若在重復執行過程中發現連續兩次以上所述第三壓力值穩定不變，則停止模擬跑絲程序并檢查是否存在以下情況：
5.如權利要求4所述的打印耗材余量的監測方法，其特征在于：基于所述第一壓力值、第二壓力值、第三壓力值、剩余線材長度、預設環境參數，以及預定類型線材，建立壓力與剩余線材長度的修正模型，包括如下步驟：
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐其川，洪英盛，何桂華，程輝強，譚永亮，梅永亮，李中華，
申請(專利權)人：深圳市智能派科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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