本發(fā)明涉及3d打印，尤其是涉及一種噴頭塢的位置定位方法、位置定位系統(tǒng)和3d打印設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)智能化和自動化技術(shù)的快速發(fā)展，3d打印設(shè)備的多色多材料打印需求日益增長，噴頭的精準定位變得尤為重要?，F(xiàn)有的噴頭定位通常依賴于視覺識別或?qū)Φ短结樀葌鞲衅?，單目視覺只能識別平面特征點且精度有限，而雙目視覺和對刀探針則面臨成本高、體積大的問題，難以應(yīng)用于小型化、成本敏感的3d打印設(shè)備中。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種噴頭塢的位置定位方法、位置定位系統(tǒng)和3d打印設(shè)備，采用簡單的機械移動和電觸發(fā)信號來定位噴頭塢位置，從而降低了3d打印設(shè)備的成本和體積。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種噴頭塢的位置定位方法，應(yīng)用于3d打印設(shè)備，3d打印設(shè)備包括運動機構(gòu)、噴頭塢和噴頭座；運動機構(gòu)設(shè)有x軸導(dǎo)軌和y軸導(dǎo)軌，用于帶動噴頭座移動；運動機構(gòu)上預(yù)先設(shè)置有零點位置；噴頭座設(shè)置在運動機構(gòu)上，在靠近噴頭塢的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電元件；噴頭塢在靠近噴頭座的一側(cè)設(shè)置有至少一個噴頭和至少一個定位傳感元件；位置定位方法包括：當(dāng)接收到定位指令時，控制噴頭座移動至零點位置；控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件按照預(yù)設(shè)順序分別與定位傳感元件的沿y軸方向延伸的面和沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)電元件第一次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座上的參考點的第一實時坐標，在導(dǎo)電元件第二次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座上的參考點的第二實時坐標；根據(jù)第一實時坐標和第二實時坐標，確定噴頭塢的位置。

3、進一步的，控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件按照預(yù)設(shè)順序分別與定位傳感元件的沿y軸方向延伸的面和沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)電元件第一次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座的上的參考點的第一實時坐標，在導(dǎo)電元件第二次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座的上的參考點的第二實時坐標的步驟，包括：控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件與定位傳感元件接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)通時獲取噴頭座的第一實時坐標；控制噴頭座移動至預(yù)設(shè)坐標，以使導(dǎo)電元件與定位傳感元件脫離接觸；移動至預(yù)設(shè)坐標后，控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件與定位傳感元件再次接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)通時獲取噴頭座的第二實時坐標。

4、進一步的，控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件與定位傳感元件接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)通時獲取噴頭座的第一實時坐標的步驟，包括：控制噴頭座移動至第一測試坐標；其中，當(dāng)?shù)谝淮谓佑|導(dǎo)通為沿y軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通時，第一測試坐標的縱坐標在預(yù)設(shè)第一閾值范圍內(nèi)，橫坐標為預(yù)設(shè)定位坐標的橫坐標與預(yù)設(shè)第一測試步長之差；當(dāng)?shù)谝淮谓佑|導(dǎo)通為沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通時，第一測試坐標的橫坐標在預(yù)設(shè)第二閾值范圍內(nèi)，縱坐標在預(yù)設(shè)第三閾值范圍內(nèi)；判斷導(dǎo)電元件與定位傳感元件是否接觸導(dǎo)通；如果導(dǎo)電元件與定位傳感元件沒有接觸導(dǎo)通，基于預(yù)設(shè)步長調(diào)整方法更新第一測試坐標，得到更新后的第一測試坐標；控制噴頭座移動至更新后的第一測試坐標，直至導(dǎo)電元件與定位傳感元件接觸導(dǎo)通；確定更新后的第一測試坐標為第一實時坐標。

5、進一步的，控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件與定位傳感元件再次接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)通時獲取噴頭座的第二實時坐標的步驟，包括：控制噴頭座移動至第二測試坐標；其中，當(dāng)?shù)谝淮谓佑|導(dǎo)通為沿y軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通，且第二次接觸導(dǎo)通為沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通時，第二測試坐標的橫坐標在預(yù)設(shè)第二閾值范圍內(nèi)，縱坐標在預(yù)設(shè)第三閾值范圍內(nèi)；當(dāng)?shù)谝淮谓佑|導(dǎo)通為沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通，且第二次接觸導(dǎo)通為沿y軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通時，第二測試坐標的縱坐標在預(yù)設(shè)第一閾值范圍內(nèi)，橫坐標為預(yù)設(shè)定位坐標的橫坐標與預(yù)設(shè)第一測試步長之差；判斷導(dǎo)電元件與定位傳感元件是否接觸導(dǎo)通；如果導(dǎo)電元件與定位傳感元件沒有接觸導(dǎo)通，基于預(yù)設(shè)步長調(diào)整方法更新第二測試坐標，得到更新后的第二測試坐標；控制噴頭座移動至更新后的第二測試坐標，直至導(dǎo)電元件與定位傳感元件接觸導(dǎo)通；確定更新后的第二測試坐標為第二實時坐標。

6、進一步的，預(yù)設(shè)第一閾值范圍的最大值為預(yù)設(shè)定位坐標的縱坐標與第一縱坐標偏移量之和；預(yù)設(shè)第一閾值范圍的最小值為預(yù)設(shè)定位坐標的縱坐標與第一縱坐標偏移量之差；其中，第一縱坐標偏移量為導(dǎo)電元件的沿y軸方向延伸的面的長度的一半；預(yù)設(shè)第二閾值范圍的最大值為預(yù)設(shè)定位坐標的橫坐標與定位傳感元件的沿x軸方向延伸的面的長度之和；預(yù)設(shè)第二閾值范圍的最小值為預(yù)設(shè)定位坐標的橫坐標與導(dǎo)電元件的沿x軸方向延伸的面的長度之和；預(yù)設(shè)第三閾值范圍的最大值為預(yù)設(shè)定位坐標的縱坐標與第二縱坐標偏移量之和；預(yù)設(shè)第三閾值范圍的最小值為預(yù)設(shè)定位坐標的縱坐標與第二縱坐標偏移量之差；其中，第二縱坐標偏移量為預(yù)設(shè)第二測試步長、第一縱坐標偏移量和第三縱坐標偏移量之和；第三縱坐標偏移量為定位傳感元件的沿y軸方向延伸的面的長度的一半。

7、進一步的，噴頭塢的位置由目標橫坐標和目標縱坐標表示；目標橫坐標為第一目標橫坐標或第二目標橫坐標；目標縱坐標為第一目標縱坐標或第二目標縱坐標；根據(jù)第一實時坐標和第二實時坐標，確定噴頭塢的位置的步驟，包括：當(dāng)?shù)谝淮谓佑|導(dǎo)通為沿y軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通時，基于預(yù)設(shè)x方向誤差以及第一實時坐標的橫坐標確定定位傳感元件的第一目標橫坐標；基于預(yù)設(shè)y方向誤差以及第二實時坐標的縱坐標確定定位傳感元件的第一目標縱坐標；當(dāng)?shù)谝淮谓佑|導(dǎo)通為沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通時，基于預(yù)設(shè)y方向誤差以及第一實時坐標的縱坐標確定定位傳感元件的第二目標縱坐標；基于預(yù)設(shè)x方向誤差以及第二實時坐標的橫坐標確定定位傳感元件的第二目標橫坐標；基于預(yù)先設(shè)置的噴頭-定位傳感元件對應(yīng)關(guān)系、目標橫坐標和目標縱坐標，確定噴頭塢中每個噴頭對應(yīng)的噴頭坐標。

8、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種噴頭塢的位置定位系統(tǒng)，應(yīng)用于3d打印設(shè)備，3d打印設(shè)備包括運動機構(gòu)、噴頭塢和噴頭座；運動機構(gòu)設(shè)有x軸導(dǎo)軌和y軸導(dǎo)軌，用于帶動噴頭座移動；運動機構(gòu)上預(yù)先設(shè)置有零點位置；噴頭座設(shè)置在運動機構(gòu)上，在靠近噴頭塢的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電元件；噴頭塢在靠近噴頭座的一側(cè)設(shè)置有至少一個噴頭和至少一個定位傳感元件；位置定位系統(tǒng)包括：歸零模塊，用于當(dāng)接收到定位指令時，控制噴頭座移動至零點位置；實時坐標確定模塊，用于控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件按照預(yù)設(shè)順序分別與定位傳感元件的沿y軸方向延伸的面和沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)電元件第一次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座上的參考點的第一實時坐標，在導(dǎo)電元件第二次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座上的參考點的第二實時坐標；噴頭塢位置確定模塊，用于根據(jù)第一實時坐標和第二實時坐標，確定噴頭塢的位置。

9、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種3d打印設(shè)備，包括控制器、運動機構(gòu)、噴頭塢和噴頭座；還包括上述的噴頭塢的位置定位系統(tǒng)；噴頭塢的位置定位系統(tǒng)布設(shè)在控制器中；控制器分別與噴頭塢和噴頭座相連；運動機構(gòu)上預(yù)先設(shè)置有零點位置；噴頭座通過滑塊設(shè)置在運動機構(gòu)的導(dǎo)軌上，控制器通過控制驅(qū)動電機帶動滑塊運動，以使噴頭座沿運動機構(gòu)自由移動；噴頭座在靠近噴頭塢的一側(cè)安裝有導(dǎo)電元件；噴頭塢在靠近噴頭座的一側(cè)設(shè)置有至少一個噴頭和至少一個定位傳感元件。

10、進一步的，定位傳感元件為金屬定位銷或接觸式傳感器。

11、進一步的，噴頭塢上設(shè)置有至少一個坑位；每個坑位對應(yīng)安裝有一個噴頭；每個坑位的坑位寬度相同，坑位寬度大于或等于噴頭的噴頭寬度；定位傳感元件設(shè)置在坑位的單側(cè)或兩側(cè)。

12、本發(fā)明實施例提供了一種噴頭塢的位置定位方法、位置定位系統(tǒng)和3d打印設(shè)備，3d打印設(shè)備包括運動機構(gòu)、噴頭塢和噴頭座；運動機構(gòu)設(shè)有x軸導(dǎo)軌和y軸導(dǎo)軌，用于帶動噴頭座移動；運動機構(gòu)上預(yù)先設(shè)置有零點位置；噴頭座設(shè)置在運動機構(gòu)上，在靠近噴頭塢的一側(cè)設(shè)置有導(dǎo)電元件；噴頭塢在靠近噴頭座的一側(cè)設(shè)置有至少一個噴頭和至少一個定位傳感元件；位置定位方法包括：當(dāng)接收到定位指令時，控制噴頭座移動至零點位置；控制噴頭座向噴頭塢移動，直至導(dǎo)電元件按照預(yù)設(shè)順序分別與定位傳感元件的沿y軸方向延伸的面和沿x軸方向延伸的面接觸導(dǎo)通，在導(dǎo)電元件第一次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座上的參考點的第一實時坐標，在導(dǎo)電元件第二次接觸導(dǎo)通時獲取噴頭座上的參考點的第二實時坐標；根據(jù)第一實時坐標和第二實時坐標，確定噴頭塢的位置。該方式中，采用簡單的機械移動和電觸發(fā)信號來定位噴頭塢位置，從而降低了3d打印設(shè)備的成本和體積，進而確保噴頭與噴頭座的準確對接和穩(wěn)定性。

13、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

14、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。