本發(fā)明涉及3d打印，具體涉及一種噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置、方法及3d打印機(jī)。

背景技術(shù)：

1、噴墨式3d打印(3d?pr?i?nt?i?ng)技術(shù)是一種先進(jìn)的增材制造技術(shù)，包括粘結(jié)劑噴射、材料噴射及其相關(guān)衍生工藝。具體的，噴墨式3d打印技術(shù)可以通過噴墨噴頭精確噴射液態(tài)或半液態(tài)材料(如光敏樹脂、陶瓷漿料或金屬墨水)逐層固化或沉積成型，最終構(gòu)建得到三維零件。其中，噴墨噴頭的噴射性能和穩(wěn)定性對(duì)打印質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。如果噴墨噴頭的噴孔(或稱為噴嘴)堵塞或噴射異常，則會(huì)導(dǎo)致打印圖案缺失、零件表面缺陷，甚至影響零件的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)完整性。因此，噴墨噴頭異常不僅會(huì)降低生產(chǎn)效率，還增加材料浪費(fèi)和設(shè)備維護(hù)成本。

2、在相關(guān)技術(shù)中，噴墨噴頭檢測(cè)方法通常首先控制噴墨噴頭在紙基或其他承印物上打印測(cè)試圖樣。然后，采集測(cè)試圖樣的檢測(cè)圖像。最后，再根據(jù)檢測(cè)圖像通過人工檢測(cè)或視覺比對(duì)來判斷噴墨噴頭的噴孔是否堵塞或異常。

3、但是，噴墨式3d打印采用的打印材料通常為半透明或者無色透明墨水，其光學(xué)特性與有色墨水有顯著差異。相關(guān)技術(shù)中采集檢測(cè)圖像所用的光源容易產(chǎn)生反射和陰影，使采集的檢測(cè)圖像中無法準(zhǔn)確識(shí)別無色透明或半透明墨水噴射的細(xì)節(jié)，導(dǎo)致無法清晰、準(zhǔn)確地采集噴墨噴頭的檢測(cè)圖像，進(jìn)而導(dǎo)致難以高效、準(zhǔn)確地對(duì)噴墨噴頭進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是無法清晰、準(zhǔn)確地采集噴墨噴頭的檢測(cè)圖像的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置、方法及3d打印機(jī)，具體采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置，包括：透明檢測(cè)平臺(tái)、相機(jī)裝置、光源裝置、背板和平臺(tái)清洗裝置。其中，相機(jī)裝置與背板相對(duì)設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)的兩側(cè)，相機(jī)裝置垂直于透明檢測(cè)平臺(tái)設(shè)置。透明檢測(cè)平臺(tái)，用于承載待測(cè)噴墨噴頭根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)圖案噴射的檢測(cè)打印模型。光源裝置，用于向透明檢測(cè)平臺(tái)照射均勻的照明光線。相機(jī)裝置，用于采集檢測(cè)圖像，檢測(cè)圖像用于表征檢測(cè)打印模型和背板。背板，用于提供檢測(cè)圖像的背景，以凸顯檢測(cè)打印模型。平臺(tái)清洗裝置，用于清洗透明檢測(cè)平臺(tái)上的檢測(cè)打印模型。

4、該裝置，可以通過透明檢測(cè)平臺(tái)承載待測(cè)噴墨噴頭噴射的檢測(cè)打印模型。然后，通過光源裝置向透明檢測(cè)平臺(tái)照射均勻的照明光線。最后，通過相機(jī)裝置采集檢測(cè)圖像，該檢測(cè)圖像包括：檢測(cè)打印模型圖像和背板圖像。該裝置通過均勻照明能夠提高對(duì)有色、透明或者半透明墨水材料的兼容性，確保無論是有色還是無色墨水材料都能采集清晰、準(zhǔn)確的檢測(cè)圖像。該裝置通過均勻照明還能夠有效消除對(duì)檢測(cè)打印模型反射、陰影或不均勻照明的影響，保證檢測(cè)圖像采集的一致性和穩(wěn)定性。這樣，該裝置能夠采集清晰的檢測(cè)圖像，有效地提高了采集噴墨噴頭檢測(cè)圖像的準(zhǔn)確性。

5、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，相機(jī)裝置和光源裝置分別設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)的兩側(cè)，光源裝置設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)和背板之間。

6、在本實(shí)現(xiàn)方式中，將相機(jī)裝置和光源裝置分別設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)兩側(cè)的設(shè)置方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)打印模型的背光照明和正面照明。不僅可以便于識(shí)別有顏色墨水材料噴射的檢測(cè)打印模型，更有助于識(shí)別透明或者半透明墨水材料噴射的檢測(cè)打印模型，從而能夠有效提高采集的檢測(cè)圖像的清晰度和準(zhǔn)確性。

7、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，相機(jī)裝置和光源裝置設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)的同側(cè)，光源裝置設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)和相機(jī)裝置之間。

8、在本實(shí)現(xiàn)方式中，將相機(jī)裝置和光源裝置分別設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)兩側(cè)的設(shè)置方式，便于識(shí)別有顏色、透明或者半透明墨水材料噴射的檢測(cè)打印模型，而且裝置結(jié)構(gòu)更加緊湊，減少噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集整體的占用空間，方便集成和部署，尤其在空間受限的生產(chǎn)環(huán)境中具有明顯優(yōu)勢(shì)。

9、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，光源裝置射出的照明光線與透明檢測(cè)平臺(tái)的夾角范圍為：0°-90°。

10、在本實(shí)現(xiàn)方式中，照明光線與透明檢測(cè)平臺(tái)的角度可以在0°到90°之間調(diào)整，以適應(yīng)不同墨水材料的折射率，以實(shí)現(xiàn)最佳照明效果。

11、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，光源裝置包括以下光源中的一個(gè)或者多個(gè)：led光源、rgb光源、多光譜光源。

12、在本實(shí)現(xiàn)方式中，可以根據(jù)檢測(cè)打印模型的墨水材料的光學(xué)特性，選擇led光源、rgb光源、多光譜光源中的一個(gè)或者多個(gè)組合作為光源裝置。這樣，有助于突出檢測(cè)打印模型的線條特征，便于采集的檢測(cè)圖像更加清晰地識(shí)別檢測(cè)打印模型。

13、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，平臺(tái)清洗裝置包括以下中的一個(gè)或者多個(gè)：清潔刮片、清潔刷頭、清潔噴霧、氣動(dòng)清潔裝置。

14、在本實(shí)現(xiàn)方式中，可以選取清潔刮片、清潔刷頭、清潔噴霧和氣動(dòng)清潔裝置中的一個(gè)或者多個(gè)裝置組合成平臺(tái)清洗裝置，從而可以提高提高對(duì)透明檢測(cè)平臺(tái)的清洗效率和清潔度。

15、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，透明檢測(cè)平臺(tái)的表面設(shè)置有疏水層。

16、在本實(shí)現(xiàn)方式中，檢測(cè)平臺(tái)的疏水層可以有效地防止待測(cè)噴墨噴頭噴射的墨水材料的擴(kuò)散，從而確保噴射出的檢測(cè)打印模型的檢測(cè)線條清晰可見。

17、結(jié)合第一方面，在一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，光源裝置包括：兩個(gè)條形光源，兩個(gè)條形光源同側(cè)相對(duì)設(shè)置在透明檢測(cè)平臺(tái)的兩端。

18、在本實(shí)現(xiàn)方式中，兩個(gè)條形光源在能夠有效地射出均勻的照明光線的情況下，還能夠有效簡化噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)，縮小裝置的體積，并降低了噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置的造價(jià)成本。

19、第二方面，本發(fā)明提供一種噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集方法，包括：首先，響應(yīng)于檢測(cè)指令，將待測(cè)噴墨噴頭移動(dòng)至透明檢測(cè)平臺(tái)的上方，控制待測(cè)噴墨噴頭根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)圖案在透明檢測(cè)平臺(tái)噴射檢測(cè)打印模型。然后，開啟光源裝置，以向透明檢測(cè)平臺(tái)照射均勻的照明光線。接下來，通過相機(jī)裝置采集檢測(cè)圖像，檢測(cè)圖像用于表征檢測(cè)打印模型和背板。最后，在相機(jī)裝置采集檢測(cè)圖像后，通過平臺(tái)清洗裝置清洗透明檢測(cè)平臺(tái)上的檢測(cè)打印模型。

20、第三方面，提供一種3d打印機(jī)，包括：如上述第一方面及任一種可選擇的實(shí)現(xiàn)方式所提供的噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置、待測(cè)噴墨噴頭、儲(chǔ)墨盒、打印平臺(tái)和儲(chǔ)料箱。其中，噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集裝置用于采集待測(cè)噴墨噴頭的檢測(cè)圖像。儲(chǔ)墨盒與待測(cè)噴墨噴頭連接，儲(chǔ)墨盒用于向待測(cè)噴墨噴頭提供墨水材料。打印平臺(tái)，用于待測(cè)噴墨噴頭打印目標(biāo)模型。儲(chǔ)料箱，用于存儲(chǔ)墨水材料。

21、第四方面，提供一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、一個(gè)或多個(gè)處理器；存儲(chǔ)器與處理器耦合；其中，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序代碼，計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)，使得電子設(shè)備執(zhí)行如上述第二方面所提供的方法。

22、第五方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)計(jì)算機(jī)指令在電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得電子設(shè)備執(zhí)行如上述第二方面所提供的方法。

23、可以理解地，上述第二方面提供的噴墨噴頭檢測(cè)圖像采集方法、第三方面的3d打印機(jī)、第四方面的電子設(shè)備，以及第五方面的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所能達(dá)到的有益效果，可參考第一方面及其任一種可能的設(shè)計(jì)方式中的有益效果，此處不再贅述。