一种用于激光打印的温度调控方法与流程

本发明涉及温度调控领域，具体为一种用于激光打印的温度调控方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，激光3d打印技术越来越成熟，市场应用越来越广泛。激光3d打印技术将平面打印技术和工业熔铸技术合为一体，相比非激光3d打印技术，激光3d打印可大幅提高打印速度和打印精度，并可以打印出许多非激光3d打印机所不能打印的产品。一般3d打印机的打印头在工作中有两种传热方式：热传导和热对流。在打印的过程中，固体打印材料被加热腔加热成液体，保持熔化，具有良好的粘附流动性、适当的丝宽和良好的粘附性能，以确保试件的质量，即热传导过程。为了使打印过程顺利完成，试件符合标准，避免加热腔温度过低或过高，需要保持恒温，当温度过高时，需要打开冷水机组降低温度，这是热对流过程。打印材料在打印过程中若温度太高，喷嘴出口变粘，影响试件的使用效果，甚至引起变形;如果温度过低，会加速材料的凝固，无法与其他材料完全粘结，甚至导致材料无法喷出，打印无法顺利完成。因此在实际的行业应用中，客户对3d打印的效果越来越精细化，温度控制成了关键。热管理是保护关键部件免受过热的关键任务。有缺陷的零件可能会导致意外停机以及潜在利润的损失。要为散热组件去除多余的热量，需要让冷水机组在不同工况下按需供冷，从而实现高精度温度控制。

2、现有技术中，传统激光打印机的温度调控通常存在温度控制不稳定、温度异常处理不及时、冷水机组异常处理不及时的问题，从而会影响3d打印的打印质量，同时增加3d打印的生产成本，进而会导致3d打印的生产延误。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于激光打印的温度调控方法，解决了传统激光打印机的温度调控通常存在温度控制不稳定、温度异常处理不及时、冷水机组异常处理不及时的问题，从而会影响3d打印的打印质量，同时增加3d打印的生产成本，进而会导致3d打印的生产延误的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于激光打印的温度调控方法，包括以下步骤：获取激光打印机的加热机组历史温度数据、历史环境温度数据、加热机组实时温度值、实时环境温度值、激光打印机的冷水机组实时运行状态数据、实时打印负荷；基于激光打印机的加热机组历史温度数据、历史环境温度数据、加热机组实时温度值、实时环境温度值分别进行综合分析，得到温度预测指标和温度实时指标；判断温度实时指标是否符合温度预测指标；若是，则继续进行实时监测；若否，则判断温度实时指标是否高于设定的温度阈值；若是，则发送温度异常警报；若否，则分析激光打印机的冷水机组实时运行状态数据是否符合正常标准；若是，则将温度实时指标与温度预测指标进行差值分析，得到温度差值，并基于温度差值、实时打印负荷进行综合分析，并根据分析结果采取温度调控措施；若否，则发送冷水机组异常警报。

3、进一步地，所述激光打印机的加热机组历史温度数据具体为激光打印机的历史每个时间点的加热机组历史温度值，所述历史环境温度数据具体为历史每个时间点的历史环境温度值，所述激光打印机的冷水机组实时运行状态数据具体包括冷水机组的实时冷却介质温度、实时冷却水流量。

4、进一步地，基于激光打印机的加热机组历史温度数据、历史环境温度数据、加热机组实时温度值、实时环境温度值分别进行综合分析，得到温度预测指标和温度实时指标的步骤分别如下：分别读取激光打印机的历史每个时间点的加热机组历史温度值以及历史环境温度值，并分别采用均值法以及移动指数均值法对历史每个时间点的加热机组历史温度值、历史环境温度值进行均值分析，分别得到加热机组历史温度均值、历史环境温度均值；将加热机组历史温度均值、历史环境温度均值进行加权分析，得到温度预测指标；将加热机组实时温度值、实时环境温度值进行加权分析，得到温度实时指标。

5、进一步地，计算温度预测指标和温度实时指标的公式分别如下：；其中，为温度实时指标，为加热机组实时温度值，为实时环境温度值，为加热机组实时温度值的权重系数，为实时环境温度值的权重系数，，为温度预测指标，为加热机组历史温度均值，为历史环境温度均值，为加热机组历史温度均值的权重系数，为历史环境温度均值的权重系数，，为历史第个时间点的加热机组历史温度值，，为获取的激光打印机的加热机组历史温度值的时间点的总数量，为历史第个时间点的历史环境温度值，为历史第个时间点的历史环境温度值，为历史第个时间点的历史环境温度值的权重系数，为历史第个时间点的历史环境温度值的权重系数，，为获取的历史环境温度值的时间点的总数量。

6、进一步地，则分析激光打印机的冷水机组实时运行状态数据是否符合正常标准具体为：判断激光打印机的冷水机组中的压缩机是否处于运行状态；若冷水机组中的压缩机处于运行状态，则将冷水机组的实时冷却介质温度以及实时冷却水流量进行归一化处理，并基于归一化处理后的冷水机组的实时冷却介质温度以及实时冷却水流量进行综合分析，得到激光打印机的冷水机组实时运行状态指标；并将激光打印机的冷水机组实时运行状态指标与预设的冷水机组运行状态指标进行差值分析，得到运行差值；判断运行差值是否处于设定的差值误差范围之内；若运行差值处于设定的差值误差范围之内，则将激光打印机的冷水机组实时运行状态指标视为正常；若运行差值未处于设定的差值误差范围之内，则将激光打印机的冷水机组实时运行状态指标视为异常，并发送运行异常警报；若冷水机组中的压缩机未处于运行状态，则先发送激光打印机停止运行指令，同时发送压缩机开启异常指令。

7、进一步地，计算激光打印机的冷水机组实时运行状态指标的具体公式如下：；其中，为激光打印机的冷水机组实时运行状态指标，为归一化处理后的冷水机组的实时冷却介质温度，为归一化处理后的冷水机组的实时冷却水流量，为设定的冷水机组的实时冷却介质温度的比例系数，为设定的冷水机组的实时冷却水流量的比例系数，为自然常数，。

8、进一步地，基于温度差值、实时打印负荷进行综合分析，并根据分析结果采取温度调控措施具体为：分别判断打印负荷是否符合打印负荷阈值，温度差值是否为正值；若实时打印负荷低于设定的打印负荷阈值，温度差值为负值，则将实时环境温度值、激光打印机的实时打印负荷进行归一化处理，并根据归一化处理后的实时环境温度值、激光打印机的实时打印负荷进行综合分析，得到制冷需求指标，并获取激光打印机中冷水机组中的压缩机的实时运行速度值进行综合分析，得到制冷能力指标，将制冷需求指标、制冷能力指标输入至热气旁通阀开启量模型中，以调节热气旁通阀开启程度；若实时打印负荷低于设定的打印负荷阈值，温度差值为正值，则将温度差值发送至激光打印机的加热机组中，进行升温处理，直至温度实时指标与温度预测指标一致；若实时打印负荷高于设定的打印负荷阈值，温度差值为负值，则检测激光打印机的加热机组是否正常运行，同时停止激光打印机运行，若激光打印机的加热机组为异常运行，则发送加热机组异常警报，若激光打印机的加热机组正常运行，则发送温度异常警报；若实时打印负荷高于设定的打印负荷阈值，温度差值为正值，则将温度差值发送至激光打印机的冷水机组中，进行降温处理，直至温度实时指标与温度预测指标一致。

9、进一步地，计算制冷需求指标、制冷能力指标的公式分别如下：；其中，为制冷需求指标，为归一化处理后的实时环境温度值，为归一化处理后的激光打印机的实时打印负荷，为预设的实时环境温度值的比例系数，为预设的激光打印机的比例系数，，为制冷能力指标，为压缩机的实时运行速度值；为预设的压缩机的实时运行速度值的比例系数。

10、进一步地，热气旁通阀开启量模型具体为：；其中，为热气旁通阀开启量，为预设的热气旁通阀的调节系数，用于调整开启程度与制冷需求和制冷能力差异的关系。

11、进一步地，将制冷需求指标、制冷能力指标输入至热气旁通阀开启量模型中，以调节热气旁通阀开启程度之后，若是温度实时指标仍与温度预测指标不一致，则分析激光打印机中冷水机组中的冷凝压力控制点的调节量，使压缩机制冷能力变小，减少机组的制冷量，直至温度实时指标与温度预测指标一致；分析激光打印机中冷水机组中的冷凝压力控制点的调节量的具体公式如下：；其中，为激光打印机中冷水机组中的冷凝压力控制点的调节量，为当前实际制冷量，为目标制冷量，为历史最大制冷量，为预设的制冷量调节系数。

12、本发明具有以下有益效果：

13、（1）、该用于激光打印的温度调控方法，通过综合分析加热机组历史温度和环境温度数据，以及实时温度值，有效预测并控制激光打印过程中的温度波动，通过实时监测温度实时指标是否符合预测指标，并根据情况采取调控措施，可使温度控制更为稳定，这有助于提高产品质量一致性，减少生产过程中因温度变化而引起的质量问题，从而提升生产效率和产品可靠性。

14、（2）、该用于激光打印的温度调控方法，通过在温度实时指标偏离预测指标时能够及时发出温度异常警报，以引起注意并采取相应措施，这有助于加快对温度异常的响应速度，避免因温度异常而导致的生产故障或产品质量问题。通过及时处理温度异常，可以减少生产中断时间，提高生产效率和产品质量稳定性。

15、（3）、该用于激光打印的温度调控方法，通过分析冷水机组实时运行状态数据，包括冷却介质温度和冷却水流量等参数，及时检测并处理冷水机组异常，这有助于预防冷水机组故障对温度控制的影响，提高激光打印过程中冷却系统的稳定性和可靠性。通过优化冷水机组运行状态监测，可以降低生产风险，确保生产过程的平稳进行。

16、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。