实施方案
[0018] 如图1所示，温度补偿系统，包括视觉机器模块、线性滑台、标志物、温度补偿模块和控制器，标志物设置在打印模型中心位置一段固定距离的平面上，视觉机器模块设置在线性滑台中心位置，温度补偿模块和视觉机器模块位于同一垂直线上并与视觉机器模块随动，线性滑台沿水平垂直方向自由移动，视觉机器模块采集打印模型图像，标志物用于提供定点位置给视觉机器模块建立图像坐标系，视觉机器模块得到的图像坐标信息输入控制器，控制器用于根据采集的3D打印过程的图像坐标变化判断打印过程，并根据图像坐标变化发出控制信号，驱动视觉机器模块移动，保持与打印进程的同步移动，同时温度补偿模块随动，温度补偿模块包括红外温度传感器和热风吹风单元，用于检测3D模型温度，所述检测温度传输至控制器，控制器根据检测温度与预设温度，判断发出温补控制信号给温度补偿单元的热风吹风单元，通过热吹方式，对3D打印模型温度进行补偿。这里的标志物优选二维码，可以贴在打印机的框架上，便于识别。
[0019] 下面给出一个上述系统实现的具体实施例。
[0020] 1)系统以线性滑台和控制电机为基础，使用STM32F105单片机为控制器，通过控制器、驱动器和步进电机构成控制系统，如图4所示。机器视觉模块将3D打印机的位置信息以串口通信的方式反馈给控制器，控制器根据位置信息输出波形给驱动器，驱动器将波形进行整合，驱动步进电机带动机器视觉模块移动，同时机器视觉模块将实时的位置信息反馈给控制器，使得始终保持底板中心位置处于机器视觉模块采集图像的固定坐标位置，实现位置随动系统。
[0021] 2)采用STM32F105作为控制器，STM32F105的最大输出电压为3V、最大输出电流为3mA，而步进电机的驱动电压为24V、驱动电流为2A，STM32F105与步进电机的驱动电平不匹配，所以采用DM422C驱动器驱动步进电机。
[0022] 3)STM32F105的I/O口输出高低电平波形连接驱动器ENA口产生使能信号，控制电机停止/启动；STM32F105的I/O口输出低电压低于0.5V，高电压高于3.5V的高低电平波形连接驱动器DIR口产生方向信号，控制电机正反转；STM32F105的I/O口输出脉冲宽度不小于2.5μs的PWM波连接驱动器PUL口产生脉冲信号，控制电机转动速度。
[0023] 4)温度补偿模块中，热风吹风单元实现为：如图5所示，基于PTC材料的加热单元采用环氧树脂板作为整体外壳，同时在环氧板和PTC中间增加云母片以提高整体效率，另外将灌流风装配在一侧作为送风装置,贯流风机的主要作用是将热量吹至打印空间。
[0024] 本发明温度补偿系统的补偿方法包括如下步骤：
[0025] 1)首先在距离打印模型中心位置一段固定距离设置标志物，并将视觉机器模块安装在线性滑台中心位置，同时将温度补偿模块和视觉机器模块安装在同一垂直线上，其中线性滑台沿(x，y)方向自由移动，机器视觉模块采集包含标志物和打印模型的图像，以标志物为中心建立图像坐标系，并输出给控制器；
[0026] 2)开始3D打印之前，通过机器视觉模块捕捉标志物的空间坐标位置，计算打印机底板中心坐标位置，并通过串口将采集的图像和坐标位置传送至控制器，控制器读取标志物坐标和打印模型位置的误差数据；
[0027] 3)打印开始后，控制器根据底板中心坐标位置，调整线性滑台沿(X,Y)方向移动，带动机器视觉模块和温度补偿模块移动，使得始终保持底板中心位置处于机器视觉模块采集图像的固定坐标位置，实现位置随动系统；
[0028] 4)位置随动系统工作中，温度补偿单元的红外温度传感器检测3D模型温度，控制器模块计算检测温度与预设温度误差，若误差温度大于2℃，温度补偿单元通过热吹方式，对3D打印模型温度持续补偿，减小模型温度与预设温度差值，当误差温度减小至小于2℃则降低吹风单元功率，减小热吹风量，保证模型温度在预设温度±2℃以内。
[0029] 如图2和图3所示，本发明的温度补偿与现有技术的热床加热温度补偿方式相比，打印温度更加稳定，具有更好的温度补偿效果。
