本技术涉及增材制造的，具体涉及金属3d打印设备的风场控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、金属3d打印是一种先进的制造技术，通过逐层堆叠金属粉末或线材，并利用激光或电子束等热源将其熔化，逐层固化构建出三维物体。该技术具有高度灵活性和精确度，能够制造复杂形状和高性能的金属零件，广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。其优势包括无需模具、快速制造、减少材料浪费，但也存在成本较高、表面质量不如传统加工等挑战。随着技术不断进步，金属3d打印正逐渐成为制造业的重要一环，为生产过程带来了革命性的变革。
2、在金属3d打印过程中，当激光扫描成形缸粉床面时，由于高温激光照射金属粉末，部分金属粉末会被熔化并固化在构建平台上，形成所需的零件。然而，在这个过程中，由于金属粉末的燃烧或氧化，以及可能存在的气氛不足等因素，会产生大量的黑烟和杂质。这些黑烟和杂质主要是由燃烧后的金属粉末残留物、氧化物以及挥发性有机物等组成，它们会在空气中形成浓厚的烟雾，并沉积在构建平台周围和设备内部，影响设备的工作环境和打印质量。因此需要一种方法解决金属3d打印过程中激光扫描成形缸粉床面时产生黑烟杂质的问题。
技术实现思路
1、本技术提供金属3d打印设备的风场控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决金属3d打印过程中激光扫描成形缸粉床面时产生大量黑烟杂质的问题。
2、在本技术的第一方面提供了金属3d打印设备的风场控制方法，所述风场控制方法应用于预设打印仪的mcu，所述预设打印仪的成形仓正下方设置有进风口，所述进风口连接有进风流道，所述进风流道设置有多个栅格，多个所述栅格将所述进风流道分隔成多个气分支流道，各个所述气分支流道的两个末端中远离所述进风口的末端设置有电动开关，各个所述电动开关连接所述mcu；
3、所述风场控制方法包括：
4、获取所述成形仓内打印烟尘的烟尘浓度分布数据，所述烟尘浓度分布数据包括烟尘浓度数据；
5、根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据；
6、根据所述进风量数据，控制各个所述电动开关的闭合程度，以便于清除所述打印烟尘。
7、通过采用上述技术方案，实时监测成形仓内打印烟尘的分布情况，进而根据烟尘浓度数据调节进风量，有效控制了成形仓内的气流动态，提高了打印过程中烟尘的清除效率，从而有效解决了金属3d打印过程中激光扫描成形缸粉床面时产生大量黑烟杂质的问题。
8、可选的，所述成形仓的第一侧壁设置有第一色彩的识别面板，所述第一色彩与所述打印烟尘的第二色彩不同，在所述成形仓的第二侧壁设置有摄像机，所述摄像机与所述mcu连接，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，所述摄像机的摄像头正对所述识别面板；
9、所述烟尘浓度分布数据还包括烟尘分布区域数据，所述获取所述成形仓内打印烟尘的烟尘浓度分布数据，具体还包括：
10、获取所述摄像机拍摄目标影像；
11、计算所述目标影像中，各个第一像素块的色彩值与所述第一色彩的色彩值的色彩差值；
12、根据所述色彩差值，对所述目标影像进行颜色分割，得到目标区域，其中，所述目标区域对应的第一像素块的色彩差值大于或等于预设差值；
13、根据所述目标区域在所述目标影像中的位置，确定所述打印烟尘的烟尘分布区域数据。
14、通过采用上述技术方案，利用摄像机拍摄成形仓内的目标影像，通过颜色分割和色彩差值计算，能够准确识别出打印烟尘的分布区域，从而实现了对成形仓内打印烟尘的实时监测和定位。通过该方法，可以有效地获取打印烟尘的烟尘浓度分布数据，为后续的风场控制提供了准确的参考。
15、可选的，所述获取所述成形仓内打印烟尘的烟尘浓度分布数据，具体还包括：
16、确定多个所述第一像素块中，所述目标区域对应的第二像素块；
17、基于预设第一对应关系，根据各个所述第二像素块的色彩差值，确定对应的所述烟尘浓度数据，所述预设第一对应关系为色彩差值与烟尘浓度值的对应关系。
18、通过采用上述技术方案，对目标区域内各个第一像素块的色彩差值进行计算，并根据预设的第一对应关系，将色彩差值转换为对应的烟尘浓度数据。可以精确地确定打印烟尘在成形仓内的分布情况，并实现对烟尘浓度的定量化分析，为后续的风场控制提供更为准确的数据支持。
19、可选的，所述进风口还设置有电动控流板，所述电动控流板连接所述mcu，在所述根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据之前，所述方法还包括：
20、根据所述烟尘分布区域数据，若确定所述打印烟尘处于所述成形仓的第一半区，则生成第一控制指令，以使所述电动控流板沿所述第一半区对应的第一方向打开。
21、通过采用上述技术方案，根据烟尘分布区域数据确定电动控流板的控流方向，实现了对成形仓内打印烟尘的动态调控。当检测到打印烟尘位于成形仓的特定区域时，mcu会自动调节电动控流板的开启方向，以便有效地引导气流流动，将烟尘清除或集中到指定区域，从而提高了清除烟尘的效率。
22、可选的，所述根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据，具体包括：
23、获取第一烟尘浓度数据，所述第一烟尘浓度数据为多个所述烟尘浓度数据中的任意一个烟尘浓度数据；
24、查询所述第一烟尘浓度数据对应的第二烟尘浓度数据，所述第二烟尘浓度数据为多个预存烟尘浓度数据中的任意一个预存烟尘浓度数据，所述第一烟尘浓度数据的数值与所述第二烟尘浓度数据的数值相同；
25、根据预设第二对应关系，确定所述第二烟尘浓度数据对应的第一进风量；
26、设置所述第一进风量为所述进风量数据。
27、通过采用上述技术方案，获取第一烟尘浓度数据，并根据预设的对应关系查询对应的第二烟尘浓度数据，进而确定第一进风量。可以根据实时监测到的烟尘浓度数据，自动调整气分支流道的进风量，以适应不同的烟尘浓度情况，有效地控制打印烟尘。
28、可选的，所述根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据，具体还包括：
29、若确定不存在所述第二烟尘浓度数据，则计算所述第一烟尘浓度数据与各个所述预存烟尘浓度数据的浓度差值；
30、对多个所述浓度差值按数值从小到大进行排序，确定其中数值最小的目标浓度差值；
31、确定所述目标浓度差值对应的第三烟尘浓度数据，所述第三烟尘浓度数据为多个预存烟尘浓度数据中的任意一个预存烟尘浓度数据；
32、确定所述第三烟尘浓度数据对应的第二进风量；
33、根据所述目标浓度差值，计算第三进风量，所述第三进风量与所述第二进风量的差值与所述目标浓度差值对应。
34、通过采用上述技术方案，计算第一烟尘浓度数据与预存烟尘浓度数据之间的浓度差值，并根据差值的大小确定目标浓度差值。当不存在第二烟尘浓度数据时，会自动选择与第一烟尘浓度数据相差最小的预存烟尘浓度数据作为目标浓度数据，进而确定第三烟尘浓度数据对应的第二进风量。通过计算目标浓度差值，可以准确调节第三进风量，以确保成形仓内的气流环境能够及时有效地清除打印烟尘。
35、可选的，在所述根据多个所述进风量数据，控制各个所述电动开关的闭合程度之前，所述方法还包括：
36、根据所述目标区域在所述目标影像中的位置，判断所述打印烟尘处于靠近所述成形仓的出风口的第三半区，或者处于靠近所述成形仓的进风口的第四半区；
37、若确定所述打印烟尘处于所述第三半区，则停止对所述电动控流板的控制，以使所述电动控流板处于初始状态，其中，在所述初始状态下，所述电动控流板的控流面板与所述栅格平行。
38、通过采用上述技术方案，根据目标影像中烟尘的位置判断其所处的区域，若确定打印烟尘位于靠近成形仓出风口的第三半区，则停止对电动控流板的控制，使其保持初始状态，即控流面板与栅格平行。这样做可以避免对进风口地气流产生额外的扰动，保持气流的稳定性，有效地控制打印烟尘的分布和浓度。
39、在本技术的第二方面提供了金属3d打印设备的风场控制装置，所述装置用于执行上述金属3d打印设备的风场控制方法，所述装置包括获取模块、处理模块以及控制模块，其中：
40、所述获取模块，用于获取所述成形仓内打印烟尘的烟尘浓度分布数据，所述烟尘浓度分布数据包括烟尘浓度数据；
41、所述处理模块，用于根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据；
42、所述控制模块，用于根据所述进风量数据，控制各个所述电动开关的闭合程度，以便于清除所述打印烟尘。
43、可选的，所述获取模块，用于获取所述摄像机拍摄目标影像；
44、所述处理模块，用于计算所述目标影像中，各个第一像素块的色彩值与所述第一色彩的色彩值的色彩差值；
45、所述处理模块，用于根据所述色彩差值，对所述目标影像进行颜色分割，得到目标区域，其中，所述目标区域对应的第一像素块的色彩差值大于或等于预设差值；
46、所述处理模块，用于根据所述目标区域在所述目标影像中的位置，确定所述打印烟尘的烟尘分布区域数据。
47、可选的，所述处理模块，用于确定多个所述第一像素块中，所述目标区域对应的第二像素块；
48、所述处理模块，用于基于预设第一对应关系，根据各个所述第二像素块的色彩差值，确定对应的所述烟尘浓度数据，所述预设第一对应关系为色彩差值与烟尘浓度值的对应关系。
49、可选的，所述控制模块，用于根据所述烟尘分布区域数据，若确定所述打印烟尘处于所述成形仓的第一半区，则生成第一控制指令，以使所述电动控流板沿所述第一半区对应的第一方向打开。
50、可选的，所述获取模块，用于获取第一烟尘浓度数据，所述第一烟尘浓度数据为多个所述烟尘浓度数据中的任意一个烟尘浓度数据；
51、所述获取模块，用于查询所述第一烟尘浓度数据对应的第二烟尘浓度数据，所述第二烟尘浓度数据为多个预存烟尘浓度数据中的任意一个预存烟尘浓度数据，所述第一烟尘浓度数据的数值与所述第二烟尘浓度数据的数值相同；
52、所述处理模块，用于根据预设第二对应关系，确定所述第二烟尘浓度数据对应的第一进风量；
53、所述控制模块，用于设置所述第一进风量为所述进风量数据。
54、可选的，所述处理模块，用于若确定不存在所述第二烟尘浓度数据，则计算所述第一烟尘浓度数据与各个所述预存烟尘浓度数据的浓度差值；
55、所述处理模块，用于对多个所述浓度差值按数值从小到大进行排序，确定其中数值最小的目标浓度差值；
56、所述处理模块，用于确定所述目标浓度差值对应的第三烟尘浓度数据，所述第三烟尘浓度数据为多个预存烟尘浓度数据中的任意一个预存烟尘浓度数据；
57、所述处理模块，用于确定所述第三烟尘浓度数据对应的第二进风量；
58、所述处理模块，用于根据所述目标浓度差值，计算第三进风量，所述第三进风量与所述第二进风量的差值与所述目标浓度差值对应。
59、可选的，所述处理模块，用于根据所述目标区域在所述目标影像中的位置，判断所述打印烟尘处于靠近所述成形仓的出风口的第三半区，或者处于靠近所述成形仓的进风口的第四半区；
60、所述控制模块，用于若确定所述打印烟尘处于所述第三半区，则停止对所述电动控流板的控制，以使所述电动控流板处于初始状态，其中，在所述初始状态下，所述电动控流板的控流面板与所述栅格平行。
61、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口均用于与其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上述任意一项所述的方法。
62、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如上述任意一项所述的方法。
63、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
64、实时监测成形仓内打印烟尘的分布情况，进而根据烟尘浓度数据调节进风量，并控制电动控流板的方向，使气流能够有效清除打印烟尘。通过调节进风量和电动控流板方向，有效控制了成形仓内的气流动态，提高了打印过程中烟尘的清除效率，能够清除不同区域的打印黑烟，从而有效解决了金属3d打印过程中激光扫描成形缸粉床面时产生大量黑烟杂质的问题。
1.金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，所述风场控制方法应用于预设打印仪的mcu，所述预设打印仪的成形仓正下方设置有进风口，所述进风口连接有进风流道，所述进风流道设置有多个栅格，多个所述栅格将所述进风流道分隔成多个气分支流道，各个所述气分支流道的两个末端中远离所述进风口的末端设置有电动开关，各个所述电动开关连接所述mcu；
2.根据权利要求1所述的金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，所述成形仓的第一侧壁设置有第一色彩的识别面板，所述第一色彩与所述打印烟尘的第二色彩不同，在所述成形仓的第二侧壁设置有摄像机，所述摄像机与所述mcu连接，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对，所述摄像机的摄像头正对所述识别面板；
3.根据权利要求2所述的金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，所述获取所述成形仓内打印烟尘的烟尘浓度分布数据，具体还包括：
4.根据权利要求2所述的金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，所述进风口还设置有电动控流板，所述电动控流板连接所述mcu，在所述根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，所述根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据，具体包括：
6.根据权利要求5所述的金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，所述根据所述烟尘浓度确定所述气分支流道的进风量数据，具体还包括：
7.根据权利要求2所述的金属3d打印设备的风场控制方法，其特征在于，在所述根据多个所述进风量数据，控制各个所述电动开关的闭合程度之前，所述方法还包括：
8.金属3d打印设备的风场控制装置，其特征在于，所述装置用于执行权利要求1-7任意一项所述的金属3d打印设备的风场控制方法，所述装置包括获取模块(801)、处理模块(802)以及控制模块(803)，其中：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器(901)、存储器(905)、用户接口(903)以及网络接口(904)，所述存储器(905)用于存储指令，所述用户接口(903)和所述网络接口(904)均用于与其他设备通信，所述处理器(901)用于执行所述存储器(905)中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的风场控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的风场控制方法。
