打印材料余量检测方法、增材制造设备和可读存储介质

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别涉及一种打印材料余量检测方法、增材制造设备和可读存储介质。

背景技术

目前，现有的光固化增材制造设备主要利用紫外光照射料槽内的光敏树脂耗材进行曝光固化，以实现增材制造。然而，现有的光固化增材制造设备在工作工程中，并没有检测料槽内的打印材料余量，或者由于检测装置复杂性高，导致无法准确可靠地判断料槽内的打印材料余量是否足够，甚至出现因未及时添料导致打印中断的情况，影响打印效率。

因此，如何避免由于无法精确判断料槽内的打印材料余量是否足量导致的打印效率低下的问题，是亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种打印材料余量检测方法、增材制造设备和可读存储介质，能够精确判断料槽内的打印材料余量是否足量，从而提升打印效率。

为实现上述目的，本申请提供一种打印材料余量检测方法，应用于增材制造设备，增材制造设备包括料槽及能够相对于料槽运动的打印平台，打印材料余量检测方法包括：

控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值；

在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；

根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量。

在一些实施例中，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：

根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量；第一预设平面为料槽底部所在的平面；或

根据第一目标位置以及预设位置范围，确定第一目标位置是否在预设位置范围内；当第一目标位置在预设位置范围内时，判定料槽内打印材料余量不足；当第一目标位置在预设位置范围之外时，判定料槽内打印材料余量足够。

在一些实施例中，计算距离的方式包括通过两个位置的坐标计算距离或通过两个位置所对应的电机行程位置之间的电机行程计算距离；

根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：

根据第一目标位置以及第一预设平面所在的位置直接计算目标距离；或

在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；预设距离为第一预设平面与第二预设平面之间的距离，第二预设平面为与第一预设平面平行的任意平面；或

在第二预设平面位于第一目标位置和第一预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第二距离，并将第二距离与预设距离之间的加和值，作为目标距离；预设距离为第一预设平面与第二预设平面之间的距离，第二预设平面为与第一预设平面平行的任意平面。

在一些实施例中，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：

在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；其中，第二预设平面为位于料槽上方的任一平面；

其中，控制打印平台朝向料槽移动，包括：

控制打印平台自第二预设平面朝向料槽移动。

在一些实施例中，在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，或者在第二预设平面位于第一目标位置和第一预设平面之间的情况下，在根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离之前，打印材料余量检测方法还包括：

获取预存的预设距离；或

在第二预设平面为位于料槽上方的任一平面的情况下，控制打印平台运动至第二预设平面；

控制打印平台自第二预设平面向第一预设平面下压，并在下压过程中检测用于表征打印平台的受力的检测值，得到第二检测值；

在第二检测值达到第二预设条件时确定打印平台到达的当前位置为第二目标位置，并将第二目标位置与第二预设平面之间的距离作为预设距离；其中，第二预设条件为第二检测值达到第二阈值，或，第二预设条件为第二检测值处于第二取值范围；其中，第二阈值处于第二取值范围中。

在一些实施例中，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量；第一预设平面为料槽底部所在的平面；其中，根据目标距离确定料槽内打印材料余量，包括：

获取料槽的底面积，并根据预设关系式计算料槽内打印材料余量，预设关系式为V＝S×h，其中，V为料槽内打印材料余量，S为料槽的底面积，h为目标距离；或

获取预设映射表，预设映射表包括了料槽的打印材料高度和打印材料余量之间的映射关系，将目标距离作为打印材料高度，并将打印材料高度所映射的打印材料余量作为料槽内的打印材料余量。

在一些实施例中，在根据目标距离确定料槽内打印材料余量之后，打印材料余量检测方法还包括：

根据待打印模型的体积、已打印模型的体积计算打印完待打印模型需要的打印材料量；

将料槽内打印材料余量与打印完待打印模型需要的打印材料量比对，并判断当前料槽内打印材料余量是否达到了打印完剩余模型需要的打印材料量；

若否，则发出缺料提醒信号。

在一些实施例中，在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置，包括：

在第一检测值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；或

在第一检测值处于第一取值范围时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；或

在第一检测值达到第三阈值时，确定在打印平台朝向料槽移动的过程中，第一检测值与时间的关系曲线；在关系曲线的曲率大于预设曲率时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置。

在一些实施例中，第一检测值包括第一检测力值；获取用于表征打印平台的受力的第一检测值，包括：

检测打印平台的受力，得到第一检测力值；

在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置，包括：

在第一检测力值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；

在检测打印平台的受力，得到第一检测力值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若增材制造设备已打印了待打印模型的一部分，则获取增材制造设备的当前模型打印进度；

根据当前模型打印进度和待打印模型的切片信息确定打印平台当前粘附的模型的底面积；

确定与当前粘附的模型的底面积对应的第一阈值，第一阈值与当前粘附的模型的底面积具有正相关的关系；

若增材制造设备还未打印待打印模型的任何部分，则将默认阈值作为第一阈值。

在一些实施例中，控制打印平台朝向料槽移动，包括：

获取料槽中的打印材料类别，并根据打印材料类别确定打印平台朝向料槽移动的移动速度；

以移动速度控制打印平台朝向料槽移动。

在一些实施例中，在控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若打印平台距离料槽的放置平面的距离小于预设限制距离时，第一检测值仍未达到第一阈值，控制打印平台停止朝向料槽移动；

增大打印平台的移动速度，并控制打印平台上抬后重新朝向料槽移动，在移动过程中重新检测第一检测值。

本申请提供一种增材制造设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现上述任意一项的打印材料余量检测方法的步骤。

本申请提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项的打印材料余量检测方法的步骤。

相对于上述背景技术，本申请实施例所提供的打印材料余量检测方法，应用于增材制造设备，增材制造设备包括料槽和打印平台，在打印过程中，打印平台能够相对于料槽运动。具体地，在本申请的打印材料余量检测方法中，首先控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值，然后在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置，最后根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量。采用上述打印材料余量检测方法能够在模型还未打印时或者在模型打印过程中，直接通过打印机的已有结构实现对于当前料槽内的打印材料余量的确定，以便准确判断打印材料余量是否足以完成整个待打印模型的打印，有利于在料槽内的打印材料量不足时提醒用户添加打印材料，从而解决因未及时添加打印材料导致打印工作迟滞或中断的问题，从而大大提升工作效率。且由于检测结构的主体是打印机中的已有结构，相比较于额外搭载打印材料液位的检测探针等方案，可以降低打印机和检测结构的复杂度，提高系统稳定性的同时，还能够降低设备成本。

此外，本申请实施例还提供了一种增材制造设备和可读存储介质，具有和上述打印材料余量检测方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中打印材料余量检测方法的流程图；

图2为本申请实施例中打印材料余量检测方法的原理图；

图3为本申请实施例中打印材料余量检测方法的一种实施方式示意图；

图4为本申请实施例中打印材料余量检测方法的另一种实施方式示意图；

图5为本申请实施例中增材制造设备的结构框图。

其中：

1-料槽、2-打印平台、3-第一目标位置、4-第一预设平面、5-第二预设平面、6-第二目标位置、7-悬臂、8-力传感器；

100-存储器、200-处理器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

本申请实施例所提供的打印材料余量检测方法，应用于增材制造设备，并用于检测增材制造设备的料槽1内打印材料余量。

其中，本申请中的增材制造设备为光固化3D打印设备，设备包括料槽1和打印平台2，在打印过程中，打印平台2能够相对于料槽1运动。具体实施方式中，打印平台2能够相对于料槽1沿竖直方向相对于料槽1运动。需要说明的是，光固化3D打印的工作原理是：将需要打印的模型切片为一层层平面，然后控制利用LCD(Liquid Crystal Display的简称，中文名为液晶显示器)成像原理，在计算机及显示屏电路的驱动下，由计算机程序提供图像信号，在液晶屏幕上出现选择性的透明区域，紫外光透过透明区域，照射料槽1内的打印材料进行曝光固化，每一层固化时间结束，打印平台2将固化部分提起，之后，平台再次下降，模型与离型膜之间的薄层再次被紫外线曝光并且固化，此时模型和离型膜被固化粘结在一起，打印平台2拉动模型上升，模型和离型膜在力的作用下分离，从而实现整个模型的打印。

在上述打印过程中，为了便于在打印前确定当前料槽1内的打印材料余量，以判断当前打印材料余量是否足以完成整个待打印模型的打印，或者在打印过程中确定料槽1内的打印材料余量，以判断当前打印材料余量是否足以完成剩下的待打印模型的打印，从而避免因未及时添加打印材料导致打印工作迟滞或中断的情况，有必要适时提供一种打印材料余量检测方法。

具体地，请参阅图1和图2，本申请的打印材料余量检测方法包括：

S1：控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值；

S2：在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；

S3：根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量。

需要说明的是，在S1中，用于表征打印平台2的受力的第一检测值，可以是用于表征打印平台2的受力的力值，可以是用于表征打印平台2的受力的形变值，可以是用于表征打印平台2的受力的电流值，可以是用于表征打印平台2的受力的其他值，本申请对此不作特别限定。

在一些实施例中，该第一检测值可以是通过安装于打印平台2或打印平台2的悬臂7上的力传感器8检测得到的检测力值。例如，力传感器8安装在打印平台2的悬臂7上，力传感器8可以采用电阻应变式传感器，当然，也可以采用其他传感器，电阻应变式传感器是可以将由于打印平台2受力造成的悬臂7形变量转换为相应电阻值的力传感器，电阻应变式传感器与增材制造设备的控制系统电连接。例如，电阻应变式传感器包括应变片和信号处理电路，信号处理电路用于对应变片感测到的信号做处理。

在一些实施例中，该第一检测值可以是通过对打印平台2的驱动电机的电流大小检测得到的检测值。例如，第一检测值可以是电流检测值，由设置在驱动电机的驱动电路中的电流检测模块，对驱动电机的驱动电路检测得到。如此，通过检测打印平台2的驱动电机的电流大小反映出打印平台2的受力情况，可以理解，该电流大小能够反映出电机的输出力的大小，电机的输出力的大小与打印平台2的受力情况一般具有相应性，因此，能够较为准确地测量出打印平台2的受力情况。

在一些实施例中，该第一检测值可以是通过扭力传感器，对打印平台2的驱动电机与丝杆之间的扭力进行检测得到的检测值。可以理解，扭力传感器能够测量出驱动电机的输出力的大小，驱动电机的输出力的大小与打印平台2的受力情况一般具有相应性，因此，能够较为准确地测量出打印平台2的受力情况。

在一些实施例中，该第一检测值可以是通过光电传感器检测打印平台2与打印材料液面之间的距离得到的检测值。可以理解，光电传感器能够通过向料槽中的打印材料液面发射光电信号并接收打印材料液面反射回的光电信号判断打印平台2与打印材料液面之间的距离。当该距离小于预设距离时，也即第一检测值达到第一阈值时确定所述打印平台2到达的当前位置为第一目标位置3。

在一些其他实施例中，该第一检测值还可以通过速度传感器、加速度传感器或位移传感器等传感器得到，只要得到的第一检测值可以用于表征打印平台2的受力即可。例如，通过与打印平台有关联的部件的加速度的大小表征打印平台2的受力，通过与打印平台有关联的部件的速度的大小表征打印平台2的受力，通过与打印平台有关联的部件的位移量的大小表征打印平台2的受力。

在一些具体实施例中，除了检测打印平台2的受力，得到第一检测力值。还可以如上实施例所示，检测打印平台2的驱动电机的电流大小得到电流检测值，并采用电流检测值对第一检测力值作校准；或，对打印平台2的驱动电机与丝杆之间的扭力进行检测得到扭力检测值，并采用扭力检测值对第一检测力值作校准；或，通过光电传感器检测打印平台2与打印材料液面之间的距离得到的检测值，对第一检测力值作校准。也就是说，不同类型的第一检测值之间可以互相校准，以输出更为准确无误的第一检测值，能够提升打印材料余量的检测精度。

在一些实施例中，打印材料可以为树脂或其他打印材料。具体实施方式中，打印材料可以为液态光敏树脂。例如，打印材料可以为液态打印材料，或者，打印材料可以为粉末状打印材料，或者，打印材料可以为固态打印材料，等等。

在S1中，控制打印平台朝向料槽移动，包括：

获取料槽中的打印材料类别，并根据打印材料类别确定打印平台朝向料槽移动的移动速度；

以移动速度控制打印平台朝向料槽移动。

可以理解的是，以打印材料为树脂为例，不同类别的树脂粘性(粘度)很可能不同。因此，对于不同类别的树脂，可以根据该类别的树脂确定打印平台2朝向料槽1移动的移动速度。例如，增材制造设备上可以设置有树脂粘度计，可以采用树脂粘度计测量树脂粘度并反馈至主控器，从而以与该类别的树脂对应的移动速度控制打印平台2朝向料槽1移动。又或者，可以在模型切片文件中获取所使用的树脂的树脂类型和/或树脂粘度。再例如，可以通过交互屏获取用户自定义选择使用的树脂类型。又例如，可以通过对树脂瓶的标签的读取获取所使用的树脂的树脂类型和/或树脂粘度。

在一些实施例中，针对粘性较大的树脂，可以将打印平台2的移动速度适当调小。否则，如果将打印平台2的移动速度设置较大，以较大的移动速度撞击树脂液面时的平台受力较大，过大的平台受力可能会导致第一检测值的失真情况出现，从而能够保证第一检测值的检测精度。可以理解，打印平台2的移动速度大小与打印平台2撞击树脂液面时的受力大小呈正相关。并且，树脂的粘性大小也与打印平台2撞击树脂液面时的受力大小呈正相关。

在一些实施例中，针对粘性较小的树脂，可以将打印平台2的移动速度适当调大，否则，如果将打印平台2的移动速度设置较小，以较小的移动速度撞击树脂液面时的平台受力较小，过小的平台受力会难以识别而使得第一检测值的识别准确度较差。由此，针对粘性较小的树脂，将打印平台2的移动速度适当调大，能够提升第一检测值的的检测准度。

在一些实施方式中，第一检测值可以采用力传感器8检测得到，力传感器8的检测精度也是可选的，比如可以根据树脂类别(或树脂粘性)、打印平台2当前粘附的模型的底面积等参数，选择合适的检测精度。当然，用户也可以自定义选择力传感器8的检测精度，前提是能够保证第一检测值的检测精度，本实施例对此并不作具体限制。

在一些实施例中，在控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若打印平台距离料槽的放置平面的距离小于预设限制距离时，第一检测值仍未达到第一阈值，控制打印平台停止朝向料槽移动；

增大打印平台的移动速度，并控制打印平台上抬后重新朝向料槽移动，在移动过程中重新检测第一检测值。

换言之，如果在打印平台2距离料槽1的放置平面的距离小于预设限制距离时，第一检测值仍未达到第一阈值，则停止本次打印，即控制打印平台2停止朝向料槽1移动，重新增大打印平台2的移动速度，并控制打印平台2上抬后以增大后的移动速度朝向料槽1移动，在移动过程中重新检测第一检测值。如此，能够提高第一目标位置的识别成功率，也即提高料槽的打印材料液面的识别的成功率。

在本实施例中，如果本次打印在打印平台2距离料槽1的放置平面的距离小于预设限制距离之前，第一检测值达到了第一阈值，说明本次检测成功检测到了目标位置，此时，以本次的打印计算打印材料余量，并记录本次成功的相关参数，以便报告后台以及更新树脂类别和打印平台2移动速度之间的映射关系。其中，该映射关系可以存储在设备上，或者，该映射关系可以上传至远程设备中，例如云服务器中，以便实现树脂类别和打印平台2移动速度之间的大数据分析优化。

在S2中，在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置，包括：

在第一检测值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；或

在第一检测值处于第一取值范围时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；或

在第一检测值达到第三阈值时，确定在打印平台朝向料槽移动的过程中，第一检测值与时间的关系曲线；在关系曲线的曲率大于预设曲率时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置。

具体地，第三阈值可以与第一阈值相同。或者，第三阈值可以是第一取值范围的最小值或最大值，第一取值范围是包含了第一阈值的取值范围。

需要说明的是，在第一检测值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置3的步骤中，第一阈值是打印平台撞击树脂液面时第一检测值会达到的阈值，当第一检测值达到第一阈值时能够说明打印平台撞击树脂液面。而第一阈值处于第一取值范围中。例如，第一阈值可与是第一取值范围的中值；例如，第一阈值是A值，第一取值范围可以是A*(1±10％)。或者，第一取值范围也可以是其他包含了第一阈值的取值范围。第一阈值可以根据打印平台撞击树脂液面的运动模型计算得到，或者第一阈值的大小可以通过打印平台撞击树脂液面的实验结果分析确定。

此外，本申请实施例采用判断第一检测值并在第一检测值达到第一阈值时确定打印平台2到达的当前位置为第一目标位置3，该第一目标位置3应当为打印平台2碰撞到料槽1在的树脂液面的位置，也就是打印平台2撞击树脂液面后会使得打印平台2受到的压力瞬时增大，而根据第一检测值与时间的关系曲线得到当前第一检测值对应的曲率，该曲率值越大，说明第一检测值达到第一阈值时打印平台2碰撞到料槽1内树脂液面的真实性越可靠。

可以理解的是，由于打印平台2自向装有树脂的料槽1运动过程可能会出现误判断，而导致第一检测值达到第一阈值时不符合打印平台2碰撞到料槽1内树脂液面的这种情况。比如，打印平台2在下行时遇到较大的空气阻力时，也会使得第一检测值发生变化，因此，本申请实施例有必要适时提供一种能够规避空气阻力或者其他干扰阻力影响的方法(也即在第一检测值达到第三阈值时，确定在打印平台朝向料槽移动的过程中，第一检测值与时间的关系曲线，并在曲率大于预设曲率时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置3)，以将第一检测值发生变化的原因限定在打印平台2与树脂液面发生碰撞的情况，这样可以大大提升检测的精度。可以理解，空气阻力或者其他干扰阻力影响第一检测值的，其对检测值的影响一般不如撞击树脂液面对检测值的影响具有突变性。例如，空气阻力的影响具有持续性，突变性不明显，又例如，假如打印之前打印平台挂了一个重物，该重物对第一检测值的的影响也具有持续性，突变性不明显。

当然，也可以采用其他方式排除如上所述的误判断的情况，提升检测精度。比如，在第一检测值发生变化而达到第一预设条件时，记录所在的位置，控制打印平台2停止，并判断第一检测值减小幅度是否大于预设幅度，若第一检测值的减小幅度大于预设幅度，也即第一检测值大幅减小，则表示一开始第一检测值发生瞬时变化时的位置即为目标位置，若否，则表示打印平台2还未到达目标位置。

在具体实施方式中，第一目标位置3即为打印平台2向料槽1移动的过程通过检测力值反馈得知的一个位置，该位置可以以空间位置坐标的方式记录，也可以以高度位置坐标的方式记录，也可以以电机的行程位置方式记录。在打印平台2到达该位置时，第一检测值变化并达到第一阈值，第一检测值变化的原因是打印平台2在下行过程中碰撞到料槽1中的打印材料。

需要说明的是，第一检测值达到第一阈值，可以是第一检测值大于或等于第一阈值，或者，也可以是第一检测值小于或等于第一阈值。当第一检测值的变化与打印平台2的受力变化呈正相关时，第一检测值达到第一阈值，是第一检测值大于或等于第一阈值。当第一检测值的变化与打印平台2的受力变化呈负相关时，第一检测值达到第一阈值，是第一检测值小于或等于第一阈值。

与此类似，第一检测值达到第三阈值，可以是第一检测值大于或等于第三阈值，或者，也可以是第一检测值小于或等于第三阈值。当第一检测值的变化与打印平台2的受力变化呈正相关时，第一检测值达到第三阈值，是第一检测值大于或等于第三阈值，第三阈值可以是第一取值范围的最小值，或者，第三阈值可以是第一阈值。当第一检测值的变化与打印平台2的受力变化呈负相关时，第一检测值达到第三阈值，是第一检测值小于或等于第三阈值，第三阈值可以是第一取值范围的最大值，或者，第三阈值可以是第一阈值。

在一些实施例中，第一检测值包括第一检测力值；获取用于表征打印平台的受力的第一检测值的步骤，包括：

检测打印平台的受力，得到第一检测力值；

在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；包括：

在第一检测力值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；

在检测打印平台的受力，得到第一检测力值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若增材制造设备已打印了待打印模型的一部分，则获取增材制造设备的当前模型打印进度；

根据当前模型打印进度和待打印模型的切片信息确定打印平台当前粘附的模型的底面积；

确定与当前粘附的模型的底面积对应的第一阈值，第一阈值与当前粘附的模型的底面积具有正相关的关系；

若增材制造设备还未打印待打印模型的任何部分，则将默认阈值作为第一阈值。

在一些实施例中，在第一检测力值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置3的步骤中，第一阈值的确定包括两种情况，一种情况是增材制造设备已打印了待打印模型的一部分，此时的第一阈值与打印平台2当前粘附的模型的底面积有关，另一种情况是增材制造设备还未打印待打印模型的任何部分，此时，第一阈值为默认阈值。

具体地，在检测打印平台的受力，得到第一检测力值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若增材制造设备已打印了待打印模型的一部分，则获取增材制造设备的当前模型打印进度；根据当前模型打印进度和待打印模型的切片信息确定打印平台当前粘附的模型的底面积；确定与当前粘附的模型的底面积对应的第一阈值，第一阈值与当前粘附的模型的底面积具有正相关的关系；若增材制造设备还未打印待打印模型的任何部分，则将默认阈值作为第一阈值。

在S3中，确定料槽内打印材料余量的涵义至少包括两种，一种是直接计算出料槽内打印材料余量的多少，另一种则无需计算出余量是多少，而是直接确定目标距离是否小于预设距离，若是，则判断处于预警余量范围；若否，则判断不处于预警余量范围，而是处于安全余量范围。其中，处于安全余量范围，也就是说余量足够，处于预警余量范围，也就是说余量不足。与之同理，根据目标距离确定料槽内打印材料余量的步骤中所说的确定料槽内打印材料余量，也至少具有如上两种涵义。

可以理解的是，上述实施例所述的第一目标位置3可以以空间位置坐标的方式记录，也可以以高度位置坐标的方式记录，也可以以电机的行程位置方式记录，基于此，当用不同的方式记录第一目标位置3时，确定打印材料余量有不同的对应计算方式。

具体地，在一些实施方式中，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量；第一预设平面为料槽底部所在的平面。

如此，能够直接根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量，实现对于打印材料余量的精确计算。

具体实施方式中，计算距离的方式包括通过两个位置的坐标计算距离或通过两个位置所对应的电机行程位置之间的电机行程计算距离。例如，目标距离可以是通过第一目标位置3的坐标(例如高度坐标或者空间坐标)以及第一预设平面所在的位置的坐标(例如高度坐标或者空间坐标)直接计算距离，也可以是通过两点间的电机行程计算距离。

在另一些实施方式中，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：根据第一目标位置以及预设位置范围，确定第一目标位置是否在预设位置范围内；当第一目标位置在预设位置范围内时，判定料槽内打印材料余量不足；当第一目标位置在预设位置范围之外时，判定料槽内打印材料余量足够。

如此，能够在无需计算目标距离的情况下，直接通过第一目标位置与预设位置范围的比较，就能判断料槽内打印材料余量是否足够，从而能够减少设备运算量，降低电耗并提高运行效率，以简便的方式实现对于料槽内打印材料余量是否足够的判断。

其中，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：根据第一目标位置以及第一预设平面所在的位置直接计算目标距离。

具体所述方式中，目标距离可以是通过第一目标位置3的坐标(例如高度坐标或者空间坐标)以及第一预设平面所在的位置的坐标(例如高度坐标或者空间坐标)直接计算距离，也可以是通过两点间的电机行程计算距离。其中，通过两点间的电机行程计算距离，可以是记录打印平台达到第一目标位置时的第一电机行程位置，并且记录打印平台达到第一预设平面时的第二电机行程位置(或者获取预存的打印平台达到第一预设平面时的第二电机行程位置)，再计算第一电机行程位置和第二电机行程位置之间的电机行程距离。

或者，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；预设距离为第一预设平面与第二预设平面之间的距离，第二预设平面为与第一预设平面平行的任意平面。

具体实施方式中，在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，在打印平台下降过程中会得到第一目标位置并记录第一目标位置的电机行程位置，并获取第二预设平面对应的预存电机行程位置，再获取第一目标位置与第二预设平面之间的电机行程距离，得到第一距离。并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离。预设距离可以通过控制打印平台从第二预设平面下降至第一预设平面，再通过第一预设平面与第二预设平面之间的电机行程距离得到，第二预设平面可以为与第一预设平面平行且位于第一预设平面之上的平面。或者，预设距离可以提前预存于设备中。

如此，通过引入第二预设平面，并通过作差值的方式，得到第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离。在此基础上，再配合通过两个位置所对应的电机行程位置之间的电机行程计算距离的方式，能够在无需记录位置高度坐标的情况下实现打印材料余量高度的运算，能够进一步减少检测所需的部件，而是复用现有的打印平台的电机部件，能够提高系统运行稳定性以及降低设备成本。

或者，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：在第二预设平面位于第一目标位置和第一预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第二距离，并将第二距离与预设距离之间的加和值，作为目标距离；预设距离为第一预设平面与第二预设平面之间的距离；第二预设平面为与第一预设平面平行的任意平面。

如此，通过引入第二预设平面，并通过作差值的方式，得到第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离。在此基础上，再配合通过两个位置所对应的电机行程位置之间的电机行程计算距离的方式，能够在无需记录位置高度坐标的情况下实现打印材料余量高度的运算，能够进一步减少检测所需的部件，而是复用设备控制打印平台运动必备的打印平台的电机部件以及行程记录模块，能够提高系统运行稳定性以及降低设备成本。

在一些实施方式中，第二预设平面是为与第一预设平面平行的任意平面，第二预设平面可以在第一预设平面之上，也可以在第一预设平面之下，当然，第二预设平面也可以是第一预设平面本身，本实施例对此并不作具体限制。

在本申请的任一实施例中，距离可以是通过两个位置的坐标(例如高度坐标或者空间坐标)直接通过坐标运算计算距离，也可以是通过两个位置所对应的电机行程位置之间的电机行程计算距离，或者，还可以是通过其他方式来计算距离。例如，在打印时，控制系统控制电机转动，电机通过滚珠丝杆组件带动打印平台2在竖直方向运动。因此，在某些实施方式中，两个位置间的距离可以通过电机行程或者光栅尺、限位开关等方式探测得到。上文所说的位置，包括第一目标位置、第二目标位置等打印平台所处位置，也包括第一预设平面、第二预设平面等平面所处位置。具体实施方式中，平面所处位置还可以由打印平台移动到该平面时打印平台所处位置来得到。

在一些实施方式中，第一预设平面所在的位置，可以通过打印平台2撞击料槽1的底面得到。具体地，控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第三检测值；在第三检测值大于或等于第四阈值时，将打印平台的当前所在平面确定为第一预设平面。其中第四阈值大于第一阈值。如此，能够通过比撞击料槽内打印材料更大的力度所对应的第四阈值，实现对于打印平台2再撞击料槽1的底面时的位置识别，也即识别出料槽底部所在的平面——第一预设平面。在具体实施方式，料槽可以安装在浮动平台上，使得料槽能够沿着打印平台运动的方向具有移动空间，从而能够避免打印平台的压力对料槽、离型膜或曝光屏幕造成损伤。

在一些实施例中，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：

在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；其中，第二预设平面为位于料槽上方的任一平面；

其中，控制打印平台朝向料槽移动，包括：

控制打印平台自第二预设平面朝向料槽移动。

也就是说，在本实施例中，请一并参阅图2，打印材料余量检测方法即为：

控制打印平台2自第二预设平面5朝向料槽1移动，并在打印平台2朝向料槽1移动的过程中，获取用于表征打印平台2的受力的第一检测值；其中，第二预设平面5为位于料槽1上方的任一平面；

在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台2的当前位置确定为第一目标位置3；

获取第一目标位置3与第二预设平面5之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；其中，预设距离为第一预设平面4与第二预设平面5之间的距离；

根据目标距离确定料槽内打印材料余量。

此处需要说明的是，第二预设平面5为位于料槽1上方的任一平面中所谓位于料槽1上方，可以是料槽1内所能容置的打印材料的最高位置的上方，也即当打印材料为树脂时料槽1内所能盛放的树脂的最高液面位置的上方，可以是整个料槽1的最高部位的上方，也可以是整个料槽1的几何中心位置的上方。又或者，在实际应用中，料槽1上方还可以是上一次检测时的液面位置的上方。或者，料槽1上方还可以是料槽1的离型膜的上方等。如此，第二预设平面5为位于料槽1上方，使得打印平台2有从第二预设平面5向下运动的空间，也就能对应地实现对于打印材料的液位高度的测量。

在一些实施例中，预设距离获取可以为预先设定或者存储的预设距离，比如，在第二预设平面5为位于料槽上方的任一平面时，打印平台2的初始位置可以为打印平台2在其运动轨迹上能够到达的最高限位位置或者位于最高限位位置以下且位于料槽1以上的任意预存位置。当然，获取预设距离的具体过程也可以参照打印平台2自第二预设位置向料槽1移动的过程中第一距离的获取过程。

具体地说，在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，或者在第二预设平面位于第一目标位置和第一预设平面之间的情况下，在根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离之前，打印材料余量检测方法还包括：

获取预存的预设距离；或：

在第二预设平面为位于料槽上方的任一平面的情况下，控制打印平台运动至第二预设平面；

控制打印平台自第二预设平面向第一预设平面下压，并在下压过程中检测用于表征打印平台的受力的检测值，得到第二检测值；

在第二检测值达到第二预设条件时确定打印平台到达的当前位置为第二目标位置，并将第二目标位置与第二预设平面之间的距离作为预设距离；其中，第二预设条件为第二检测值达到第二阈值，或，第二预设条件为第二检测值处于第二取值范围；其中，第二阈值处于第二取值范围中。

需要说明的是，上述获取预设距离的具体过程可以在设备已安装/放置了料槽1的情况下进行，或者，也可以在设备安装/放置了未盛放打印材料的料槽1的情况下进行。此时，获取预设距离即为获取预设位置3与料槽1的放置平面之间的距离。由于打印过程中，打印平台2在电机的控制下运动，具体地，控制系统控制电机转动，电机可以通过丝杆组件带动打印平台2在竖直方向运动。因此，该预设距离的获取可以通过电机的行程统计得到，也可以是对电机的脉冲数量统计得到，还可以通过直接测算打印平台2在竖直方向的位移值得到。在获取预设距离之后，可以将获取到的预设距离存储在设备中以供后续读取，如此，能够保证预设距离的获取的准确性，避免各台设备的装配误差带来的预设距离的预存数据不准确的问题。

可以理解，预设距离的确定是在第二检测值达到第二预设条件时确定打印平台2到达的当前位置为第二目标位置6。也就是说，预设距离和第一距离的确定均运用到了用于表征打印平台2的受力的第一检测值，因此，对预设距离和第一距离作差值能够在消除第一检测值的检测误差的情况下得到目标距离，目标距离可以用于表征打印材料的液位高度，也就是打印材料的余量的高度。

在一些实施例中，确定料槽1内打印材料余量可为直接计算出料槽1内打印材料余量。料槽1内打印材料余量可以根据体积计算公式计算得出，也即，根据预先得到的料槽1底面积乘以目标距离得到料槽1内打印材料余量，或者，根据具有料槽1的打印材料高度和打印材料余量之间的映射关系的映射表直接得到，在该映射表中，将目标距离作为打印材料高度，并将打印材料高度所映射的打印材料余量作为所需要得到的料槽1内的打印材料余量。

需要注意的是，料槽1中可以装有打印材料，或者料槽1中也可以不装有打印材料，也即打印材料高度为零。具体地，当打印材料为液态时，打印材料高度为打印材料的液位高度。

具体地说，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量；第一预设平面为料槽底部所在的平面；其中，根据目标距离确定料槽内打印材料余量，包括：

获取料槽的底面积，并根据预设关系式计算料槽内打印材料余量，预设关系式为V＝S×h，其中，V为料槽内打印材料余量，S为料槽的底面积，h为目标距离；或

获取预设映射表，预设映射表包括了料槽的打印材料高度和打印材料余量之间的映射关系，将目标距离作为打印材料高度，并将打印材料高度所映射的打印材料余量作为料槽内的打印材料余量。

在上述第一种计算方式中，无论料槽1的形状是规则，还是不规则，均可以实现计算。规则形状的料槽1的各个型号对应的底面积，以及不规则形状的料槽1的底面积可以预先存储于控制系统中，在获取到目标距离后通过预设关系式计算。当然，也可以在打印前，利用设置于打印平台2上的摄像头实时扫描未装树脂的料槽1的底面积来计算。

在上述第二种计算方式中，上述预设映射表即为通过打印材料高度和打印材料余量的函数关系建立的映射表。在得出目标距离(打印材料高度)后，即可根据映射表中该打印材料高度所对应的打印材料余量得出需要计算出的料槽1内的打印材料余量。

在一些实施例中，在根据目标距离确定料槽内打印材料余量之后，打印材料余量检测方法还包括：

根据待打印模型的体积、已打印模型的体积计算打印完待打印模型需要的打印材料量；

将料槽内打印材料余量与打印完待打印模型需要的打印材料量比对，并判断当前料槽内打印材料余量是否达到了打印完剩余模型需要的打印材料量；

若否，则发出缺料提醒信号。

可以理解的是，本申请实施例提供的打印材料余量检测方法，其检测可以涉及至少两种应用场景，其一，在模型还没有打印时，检测打印完整个待打印模型需要的打印材料余量，其二，模型已经打印了至少部分了，打印完剩下的待打印模型还需要的打印材料余量。

这样一来，通过进一步比对在打印前或者打印过程中检测到的料槽1内打印材料余量与打印完待打印模型需要的打印材料量，即可精确判断出料槽1内的打印材料余量是否足以完成待打印模型的打印，如果当前料槽1内的打印材料余量不足以完成待打印模型的打印，需要及时提醒用户加料，从而避免因未及时添加打印材料导致打印工作迟滞或中断的情况。

在一些实施例中，可以在打印设备上设置报警器，在当前料槽1内的打印材料余量不足以完成待打印模型的打印时，及时发出缺料提醒信号，控制系统接收到信号后，立即控制报警器发出报警，以提示用户加料。

如此一来，采用上述打印材料余量检测方法能够在打印前，也就是当前模型还未打印时，确定当前料槽1内的打印材料是否足以完成整个待打印模型的打印，或者，在打印过程中确定料槽1内的打印材料余量是否足以完成剩下的待打印模型的打印，有利于在料槽1内的打印材料量不足时提醒用户添加打印材料，这样可以解决因未及时添加打印材料导致打印工作迟滞或中断的问题，从而大大提升工作效率。

请一并参阅图3和图4，增材制造设备还包括悬臂7和运动模组(电机及丝杠传动组件)，打印平台2通过悬臂7连接至运动模组，运动模组向打印平台2传递运动与动力，使得打印平台2沿竖直方向运动，力传感器8可以设置于打印平台2或者悬臂7上。例如，力传感器8可以包括应变片，以粘附的方式设置在打印平台2或者悬臂7上。

本申请提供一种打印材料余量检测方法，应用于增材制造设备，增材制造设备包括料槽及能够相对于料槽运动的打印平台，打印材料余量检测方法包括：

控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值；

在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；

根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量。

其中，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：

根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量；第一预设平面为料槽底部所在的平面；或

根据第一目标位置以及预设位置范围，确定第一目标位置是否在预设位置范围内；当第一目标位置在预设位置范围内时，判定料槽内打印材料余量不足；当第一目标位置在预设位置范围之外时，判定料槽内打印材料余量足够。

其中，计算距离的方式包括通过两个位置的坐标计算距离或通过两个位置所对应的电机行程位置之间的电机行程计算距离。

其中，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：

根据第一目标位置以及第一预设平面所在的位置直接计算目标距离；或

在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；预设距离为第一预设平面与第二预设平面之间的距离，第二预设平面为与第一预设平面平行的任意平面；或

在第二预设平面位于第一目标位置和第一预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第二距离，并将第二距离与预设距离之间的加和值，作为目标距离；预设距离为第一预设平面与第二预设平面之间的距离，第二预设平面为与第一预设平面平行的任意平面。

其中，根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，包括：

在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，获取第一目标位置与第二预设平面之间的距离，得到第一距离，并将第一距离与预设距离之间的差值，作为目标距离；其中，第二预设平面为位于料槽上方的任一平面；

其中，控制打印平台朝向料槽移动，包括：

控制打印平台自第二预设平面朝向料槽移动。

其中，在第一目标位置位于第一预设平面和第二预设平面之间的情况下，或者在第一预设平面位于第一目标位置和第二预设平面之间的情况下，或者在第二预设平面位于第一目标位置和第一预设平面之间的情况下，在根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离之前，打印材料余量检测方法还包括：

获取预存的预设距离；或

在第二预设平面为位于料槽上方的任一平面的情况下，控制打印平台运动至第二预设平面；

控制打印平台自第二预设平面向第一预设平面下压，并在下压过程中检测用于表征打印平台的受力的检测值，得到第二检测值；

在第二检测值达到第二预设条件时确定打印平台到达的当前位置为第二目标位置，并将第二目标位置与第二预设平面之间的距离作为预设距离；其中，第二预设条件为第二检测值达到第二阈值，或，第二预设条件为第二检测值处于第二取值范围；其中，第二阈值处于第二取值范围中。

其中，根据第一目标位置确定料槽内打印材料余量，包括：根据第一目标位置确定第一目标位置与第一预设平面之间的目标距离，并根据目标距离确定料槽内打印材料余量；第一预设平面为料槽底部所在的平面；其中，根据目标距离确定料槽内打印材料余量，包括：

获取料槽的底面积，并根据预设关系式计算料槽内打印材料余量，预设关系式为V＝S×h，其中，V为料槽内打印材料余量，S为料槽的底面积，h为目标距离；或

获取预设映射表，预设映射表包括了料槽的打印材料高度和打印材料余量之间的映射关系，将目标距离作为打印材料高度，并将打印材料高度所映射的打印材料余量作为料槽内的打印材料余量。

其中，在根据目标距离确定料槽内打印材料余量之后，打印材料余量检测方法还包括：

根据待打印模型的体积、已打印模型的体积计算打印完待打印模型需要的打印材料量；

将料槽内打印材料余量与打印完待打印模型需要的打印材料量比对，并判断当前料槽内打印材料余量是否达到了打印完剩余模型需要的打印材料量；

若否，则发出缺料提醒信号。

其中，在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置，包括：

在第一检测值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；或

在第一检测值处于第一取值范围时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；或

在第一检测值达到第三阈值时，确定在打印平台朝向料槽移动的过程中，第一检测值与时间的关系曲线；在关系曲线的曲率大于预设曲率时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置。

其中，第一检测值包括第一检测力值；获取用于表征打印平台的受力的第一检测值，包括：

检测打印平台的受力，得到第一检测力值；

在第一检测值达到第一预设条件时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置，包括：

在第一检测力值达到第一阈值时，将打印平台的当前位置确定为第一目标位置；

在检测打印平台的受力，得到第一检测力值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若增材制造设备已打印了待打印模型的一部分，则获取增材制造设备的当前模型打印进度；

根据当前模型打印进度和待打印模型的切片信息确定打印平台当前粘附的模型的底面积；

确定与当前粘附的模型的底面积对应的第一阈值，第一阈值与当前粘附的模型的底面积具有正相关的关系；

若增材制造设备还未打印待打印模型的任何部分，则将默认阈值作为第一阈值。

其中，控制打印平台朝向料槽移动，包括：

获取料槽中的打印材料类别，并根据打印材料类别确定打印平台朝向料槽移动的移动速度；

以移动速度控制打印平台朝向料槽移动。

其中，在控制打印平台朝向料槽移动，并在打印平台朝向料槽移动的过程中，获取用于表征打印平台的受力的第一检测值之后，打印材料余量检测方法还包括：

若打印平台距离料槽的放置平面的距离小于预设限制距离时，第一检测值仍未达到第一阈值，控制打印平台停止朝向料槽移动；

增大打印平台的移动速度，并控制打印平台上抬后重新朝向料槽移动，在移动过程中重新检测第一检测值。

此外，请一并参阅图5，增材制造设备还包括：

存储器100，用于存储计算机程序；

处理器200，用于执行计算机程序时实现上述实施例所描述的打印材料余量检测方法的步骤。

本申请所提供的一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器200执行时实现上述实施例所描述的打印材料余量检测方法的步骤。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的打印材料余量检测方法、增材制造设备和可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。