阅读说明：本技术 一种能够自动更换雾化漏包的方法及装置 (method and device capable of automatically replacing atomization leaky packet ) 是由 肖志瑜 温利平 吴苑标 朱权利 陈进 于 2019-08-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种能够自动更换雾化漏包的方法及装置,包括：雾化室；移动导轨,所述移动导轨固定设置于所述雾化室的上端,所述移动导轨由电机控制运行；导液管,导液管的出口下端设置有雾化喷嘴；雾化漏包,所述雾化漏包的出口与所述导液管的入口衔接固定,若干个所述雾化漏包以及导液管连接形成的整体固定设置于所述移动导轨的轨道上,雾化漏包以及导液管连接形成的整体之间具有一定的间距；超声波收发装置,超声波收发装置固定设置于处于所述雾化室正上方的雾化漏包的上方。本发明能够在检测到导液管堵塞之后能够自动更换预留的雾化漏包,实用性很高。(The invention discloses a method and a device capable of automatically replacing an atomization skip packet, comprising the following steps: an atomization chamber; the movable guide rail is fixedly arranged at the upper end of the atomizing chamber and is controlled by a motor to operate; the lower end of the outlet of the liquid guide pipe is provided with an atomizing nozzle; the outlet of the atomizing leakage bag is fixedly connected with the inlet of the liquid guide pipe, the whole formed by connecting the plurality of atomizing leakage bags and the liquid guide pipe is fixedly arranged on the track of the movable guide rail, and a certain distance is reserved between the whole formed by connecting the atomizing leakage bags and the liquid guide pipe; and the ultrasonic receiving and transmitting device is fixedly arranged above the atomizing leakage bag right above the atomizing chamber. The invention can automatically replace the reserved atomization drain packet after detecting the blockage of the liquid guide pipe, and has high practicability.)

一种能够自动更换雾化漏包的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金领域，尤其涉及一种能够自动更换雾化漏包的方法及装置。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印设备通常包括雾化漏包，作为中间漏包，在使用进行雾化操作时，熔融状态的金属液体将通过雾化漏包以及与雾化漏包连接的导液管，然而因为技术层面的不成熟等因素，熔融状态的金属液体有可能在导液管处迅速固化从而导致导液管被堵塞进而导致整个雾化过程中断，如今常规的做法是进行人为的检查并更换新的雾化漏包，这样一来就会导致使用3D打印的用户的工作量大幅增加，也因为打印过程的持续中断而在一定程度上造成能源上的浪费，有些动手能力较差的用户甚至无法自行更换而需要停工等待修理师傅，这样造成的损失就更大了。

当今市场急需一种能够能够自动更换雾化漏包的方法及装置，通过自动化的形式对导液管的堵塞进行检测，并在检测到发生堵塞之后自动更换预留的雾化漏包。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种能够自动更换雾化漏包的方法及装置，能够获得自动快速更换的效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

提出一种能够自动更换雾化漏包的装置，包括：

雾化室，所述雾化室用于为金属雾化提供场所；

移动导轨，所述移动导轨固定设置于所述雾化室的上端，所述移动导轨由电机控制运行；

导液管，所述导液管的出口下端设置有雾化喷嘴；

雾化漏包，所述雾化漏包的出口与所述导液管的入口衔接固定，若干个所述雾化漏包以及导液管连接形成的整体固定设置于所述移动导轨的轨道上，所述雾化漏包以及导液管连接形成的整体相互之间具有一定的间距；

超声波收发装置，所述超声波收发装置固定设置于处于所述雾化室正上方的雾化漏包的上方；

控制模块，所述控制模块与所述超声波收发装置以及电机电连接，所述控制模块用于控制电机运行，并对从所述超声波收发装置获取的信息进行处理。

进一步，所述导液管的外表面与所述雾化漏包的出口设置有相互配合的螺纹，所述雾化漏包与所述导液管通过螺纹连接的形式固定。

进一步，所述导液管为石墨材质构件，所述雾化漏包为刚玉材质构件。

进一步，所述移动导轨在所述雾化室正上方的位置还设置有定位结构。

进一步，所述定位结构包括4个挡板，所述挡板通过复位弹簧固定设置于所述移动导轨的侧壁。

一种能够自动更换雾化漏包的方法，使用了上述的能够自动更换雾化漏包的装置，包括以下步骤：

步骤1、获取超声波收发装置在导液管与雾化漏包未堵塞时产生的波形图A；

步骤2、每隔一定时间启动超声波收发装置并获取当次产生的波形图B；

步骤3、对图A以及图B进行预处理，之后将预处理的图A与图B进行图像拟合，计算出拟合度Q；

步骤4、判断拟合度Q是否低于设定的阈值；

步骤401、若不低于则控制模块判定为无堵塞，装置继续正常运行；

步骤402、若低于则控制模块判定为存在堵塞，控制模块控制电机带动移动导轨更换预留的雾化漏包。

进一步，所述步骤3中的预处理包括对获取的波形图A以及图B进行小波去噪处理获取精度较高的波形图。

进一步，所述步骤3中计算拟合度Q的方法包括以下步骤：

步骤801、分别将A和B灰度化；

步骤802、将灰度化后的图像的灰度除以4；

步骤803、计算图像的平均灰度值;

步骤804、将灰度化后的图像的大小归一化到8*8的尺寸;

步骤805、将图像8*8个像素与平均灰度值进行比较大小，若大记为1，小记为0，之后按照一定的顺序排列成64位2进制的编码；

步骤806、比较图A和图B的编码，计算出拟合度。

本发明的有益效果为：本发明通过超声波检测的方法来判断雾化漏包与导液管是否存在堵塞，并在发现堵塞之后配合移动导轨进行雾化漏包的更换，通过采用自动化的方式进行雾化漏包的更换，能够避免因为打印过程的持续中断而在一定程度上造成能源上的浪费以及3D打印工人因为不会更换雾化漏包而导致工程上的耽误而产生的损失。

附图说明

图1所示为本发明一种能够自动更换雾化漏包的装置结构示意图；

图2所示为本发明一种能够自动更换雾化漏包的装置的定位结构示意图；

图3所示为本发明一种能够自动更换雾化漏包的方法流程图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

图1所示为一种能够自动更换雾化漏包的装置，包括：

雾化室100，所述雾化室用于为金属雾化提供场所；

移动导轨200，所述移动导轨200固定设置于所述雾化室100的上端，所述移动导轨200由电机控制运行；

导液管300，所述导液管300的出口下端设置有雾化喷嘴310；

雾化漏包400，所述雾化漏包400的出口与所述导液管300的入口衔接固定，若干个所述雾化漏包400以及导液管300连接形成的整体固定设置于所述移动导轨200的轨道210上，所述雾化漏包400以及导液管300连接形成的整体相互之间具有一定的间距；考虑到雾化漏包400的材料较珍贵，所以通常仅仅设置2-4个，特别需要保证效率的机器也可以更多，本方案设置为3个，相邻的整体之间的间距设置为10cm。另外会在雾化漏包400以及导液管300处增设一个底座500，所述底座500固定设置于所述移动导轨200的轨道上，雾化喷嘴310设置在底座500上，当然这仅仅是给出的一个实施例，底座500只要能够便于连接雾化喷嘴310即可，具体结构可以根据实际情况设置。

超声波收发装置600，所述超声波收发装置600固定设置于处于所述雾化室正上方的雾化漏包400的上方；一般的在雾化室100的上方都会有3D打印机的机架结构，只需要在机架结构处安装超声波收发装置600即可，如果不行也可以人为的在机架合理位置焊接一个结构用于固定超声波收发装置600。超声波收发装置600与控制模块电连接。

控制模块，所述控制模块与所述超声波收发装置600以及电机电连接，所述控制模块用于控制电机运行，并对从所述超声波收发装置600获取的信息进行处理。

在运行时，超声波收发装置600每隔一定时间发送一次超声波，具体的时间可以根据实际调试来确定，在发生堵塞时，电机会控制移动导轨200进行移动，从而更换新的雾化漏包400以保证机器的流畅运行。

作为本方案的优选实施例，所述导液管300的外表面与所述雾化漏包400的出口设置有相互配合的螺纹，所述雾化漏包400与所述导液管300通过螺纹连接的形式固定。通过螺纹连接的方式，能够快速且紧密将雾化漏包400与导液管300相结合，快速有效并且结构稳定，当然也可以采用其他的连接形式，合理有效即可。

作为本方案的优选实施例，所述导液管300为石墨材质构件，所述雾化漏包400为刚玉材质构件。由于刚玉有耐高温、耐腐蚀、高强度等性能，所以用作雾化漏包是非常适宜的；而石墨具有耐高温性、良好的导电导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性以及抗热震性等诸多优势，所以用来做导液管是十分适宜的。

结合图2，作为本方案的优选实施例，所述移动导轨200在所述雾化室100正上方的位置还设置有定位结构700。所述定位结构700包括4个挡板，所述挡板通过复位弹簧固定设置于所述移动导轨的侧壁。通过设置一个定位结构700，能够在需要更换雾化漏包的时候将新的雾化漏包的位置固定的更为精确，这也在一定程度上增加了装置的精度，并且采用4个挡板的形式，分别设置在雾化漏包400的4等分点的位置，可以使雾化漏包受力更均匀，固定的更稳当。

结合图3，一种能够自动更换雾化漏包的方法，使用了上述的能够自动更换雾化漏包的装置，包括以下步骤：

步骤1、获取超声波收发装置在导液管与雾化漏包未堵塞时产生的波形图A；

步骤2、每隔一定时间启动超声波收发装置并获取当次产生的波形图B；

步骤3、对图A以及图B进行预处理，之后将预处理的图A与图B进行图像拟合，计算出拟合度Q；

步骤4、判断拟合度Q是否低于设定的阈值；设定的阈值可以根据具体的产品自身的精度等进行产品试验测算，确保在较为合适的时候对雾化漏包及导液管堵塞进行判定。本方案选定阈值为90%。

步骤401、若不低于则控制模块判定为无堵塞，装置继续正常运行；

步骤402、若低于则控制模块判定为存在堵塞，控制模块控制电机带动移动导轨更换预留的雾化漏包。

进一步，所述步骤3中的预处理包括对获取的波形图A以及图B进行小波去噪处理获取精度较高的波形图。通过小波去噪的方法对获取的波形进行优化，能够在一定程度上提高堵塞判定的精确度，当然也可以采用傅里叶变换并去噪等方式。

进一步，所述步骤3中计算拟合度Q的方法包括以下步骤：

步骤801、分别将A和B灰度化；

步骤802、将灰度化后的图像的灰度除以4；

步骤803、计算图像的平均灰度值;

步骤804、将灰度化后的图像的大小归一化到8*8的尺寸;

步骤805、将图像8*8个像素与平均灰度值进行比较大小，若大记为1，小记为0，之后按照一定的顺序排列成64位2进制的编码；

步骤806、比较图A和图B的编码，计算出拟合度。

本方案采用以上算法进行拟合度Q的计算，当然也可以通过其他的方式，只要能够较为精确的计算出拟合度Q即可。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。