發(fā)布時(shí)間：2021-07-07 08:46

　　近年來(lái),熔融沉積成型3D打印技術(shù)發(fā)展非常迅速,但是打印過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷不僅影響零件的外觀(guān)、使用性能,造成時(shí)間、材料的浪費(fèi),更嚴(yán)重制約了熔融沉積成型工藝的進(jìn)一步發(fā)展。本文在調(diào)研國(guó)內(nèi)外3D打印缺陷檢測(cè)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r和最新研究成果的基礎(chǔ)上,提出3D打印外表面缺陷多角度在線(xiàn)視覺(jué)檢測(cè)新方案。針對(duì)現(xiàn)有視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)中模型自身特征與真實(shí)缺陷的誤識(shí)別問(wèn)題,提出面向模型自特征的虛實(shí)匹配缺陷檢測(cè)算法,以減少誤檢率,提高檢測(cè)準(zhǔn)確度。本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新工作如下:首先開(kāi)展機(jī)器人3D打印多角度視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)�；�3D打印切片和路徑規(guī)劃的原理,提出一種多角度視覺(jué)缺陷檢測(cè)方法,將相機(jī)視角調(diào)整至打印路徑中垂線(xiàn)方向,以保證相機(jī)始終與打印表面垂直,并提供良好的圖像采集視角。針對(duì)3D打印場(chǎng)景及零件表面特性,結(jié)合VC++和OpenCV開(kāi)發(fā)圖像檢測(cè)系統(tǒng)。為提高特征的可檢測(cè)性,在直方均衡、LBP、中值濾波等預(yù)處理的基礎(chǔ)上,根據(jù)3D打印零件的層疊紋理特征,提出一種掩膜濾波方法,以增大前景與背景的對(duì)比度。進(jìn)而,根據(jù)3D打印中缺陷幾何形態(tài)設(shè)計(jì)缺陷識(shí)別與分析算法�；�3D打印層疊不變性以及世界坐標(biāo)系與圖像像素坐標(biāo)系的... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

典型3D打印流程

－進(jìn)絲裝置ｆ??ｄｏ??絲材??圖１．?２?ＦＤＭ?３Ｄ打印機(jī)基本結(jié)構(gòu)??熔融沉積成型工藝具有簡(jiǎn)單、廉價(jià)及綠色等優(yōu)點(diǎn)，理想成型件的形成需要機(jī)械運(yùn)動(dòng)、??送絲速率和溫度等因素的完美配合。但實(shí)際中噴頭運(yùn)動(dòng)誤差、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分布不均勻、??送絲速率過(guò)快或過(guò)慢等導(dǎo)致的精度較差問(wèn)題，使得其應(yīng)用場(chǎng)合主要集中在方案設(shè)計(jì)階段的??試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒐δ苄阅Ｐ秃凸に囉^(guān)賞性模型制造上。胡碧康等［１３］總結(jié)并歸納了?ＦＤＭ３Ｄ打??印缺陷的類(lèi)型，發(fā)現(xiàn)３Ｄ打印件的主要缺陷有翹曲、拉絲、鼓泡、塌陷、起皺、層間剝離、??缺絲，如圖１．３所示。??＇■■■?＊??ｂｅｄ??ｅ??圖１．?３?ＦＤＭ?３Ｄ打印件的主要缺陷??（ａ）翹曲，（ｂ）拉絲，（ｃ）鼓泡，（ｄ）塌陷，（ｅ）起皺，（ｆ）層間剝離，（ｇ）缺絲??以上總結(jié)集中于缺陷成因的歸納，更多分析打印過(guò)程中薄層甚至單層的缺陷狀況，本??文擬從零件的整體外觀(guān)對(duì)其缺陷進(jìn)行大致分析。如圖１．４所示，熔融沉積成型３Ｄ打印過(guò)??程中成型件易于出現(xiàn)質(zhì)量缺陷

試驗(yàn)?zāi)Ｐ�、功能性模型和工藝觀(guān)賞性模型制造上。胡碧康等［１３］總結(jié)并歸納了?ＦＤＭ３Ｄ打??印缺陷的類(lèi)型，發(fā)現(xiàn)３Ｄ打印件的主要缺陷有翹曲、拉絲、鼓泡、塌陷、起皺、層間剝離、??缺絲，如圖１．３所示。??＇■■■?＊??ｂｅｄ??ｅ??圖１．?３?ＦＤＭ?３Ｄ打印件的主要缺陷??（ａ）翹曲，（ｂ）拉絲，（ｃ）鼓泡，（ｄ）塌陷，（ｅ）起皺，（ｆ）層間剝離，（ｇ）缺絲??以上總結(jié)集中于缺陷成因的歸納，更多分析打印過(guò)程中薄層甚至單層的缺陷狀況，本??文擬從零件的整體外觀(guān)對(duì)其缺陷進(jìn)行大致分析。如圖１．４所示，熔融沉積成型３Ｄ打印過(guò)??程中成型件易于出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，由于３Ｄ打印逐層堆疊的打印原理，其在正常表面必然有??４??


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