本发明属于3d打印选区激光熔化，具体涉及一种3d打印设备及其监测方法。
背景技术：
1、目前，在3d打印领域中，选区激光熔化(selective laser melting,slm)技术通过激光束将金属粉末层层熔化，并逐层堆积以创建复杂的三维金属零件，在航天航空、汽车、医疗等领域都具有广阔前景。
2、现有slm设备在铺粉打印步骤大致如下：工作缸推动打印底部基板向下移动至工作腔的内表面，粉缸活塞向上移动推动位于上方的粉末向上移动直至工作腔与打印底部基板上表面位于同一个水平面，再由刮刀将粉末平铺一层在底部基板上表面，激光束对金属粉末层进行扫描，使粉末瞬间融化并与底层熔合。一旦一层粉末熔化完成，工作缸会下降一定距离，以便为下一层粉末提供空间，然后重复上述铺粉、打印过程，直至整个零件逐层堆积完全成形。
3、铺粉精度将直接影响打印零件的质量和精度，因此监测铺粉打印过程的是十分必要的。但在目前的铺粉过程中，主要关注粉末质量及状态，忽略了对刮刀、工作缸、粉缸的状态监测。现有的铺粉过程只能通过设备操作人员在观察窗口位置处进行观察，以了解铺粉状态，但是所述方式只能观察到刮刀的具体位置，并不能够了解工作缸与粉缸活塞的具体高度，因此不能够及时的了解工作缸与粉缸具体升起的高度以及铺粉的厚度。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种3d打印设备及其监测方法，本发明利用gdi绘制模型图与传感器结合，实现了实时监测刮刀、工作缸、粉缸的位置、速度及运动状态的程序开发，将有效提高操作人员的打印效率及打印零件的质量和精度。本发明让设备操作人员在进行铺粉时能够更加直观的了解粉缸、工作缸活塞的位置，并对铺粉的厚度进行更好的预估，同时能更加直观的观察到刮刀的位置以及刮刀的状态。
2、为了实现预期效果，本发明采用了以下技术方案：
3、本发明公开了一种3d打印设备，所述3d打印设备为选区激光熔化3d打印设备，包括：
4、光栅尺，用于监测预设关键动态部件的位置变化数据；所述预设关键动态部件包括刮刀、工作缸、粉缸；
5、电机驱动器，所述电机驱动器支持ethercat通讯协议，用于将所述预设关键动态部件的位置变化数据传输至运动控制卡；
6、运动控制卡，用于将所述预设关键动态部件的位置变化数据传输至工控机；
7、工控机，用于根据所述预设关键动态部件的位置变化数据，调用gdi+工具绘制预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹。
8、进一步地，所述光栅尺包括光栅条和读取头，所述光栅条安装在打印腔的腔壁上及活塞缸的缸壁上，所述读取头安装在预设关键动态部件上。
9、进一步地，所述光栅尺的输出端与电机驱动器连接，并将实时监测到的预设关键动态部件的位置变化数据发送至电机驱动器。
10、进一步地，所述3d打印设备集成有运动控制卡，所述运动控制卡接收来自电机驱动器的信息，并通过预设的通信协议与工控机进行数据交互。
11、进一步地，所述工控机获取预设关键动态部件的位置变化数据后，根据预先设置的比例参数，将所述位置变化数据转换为真实的位置信息和速度信息，再根据所述位置信息和所述速度信息调用gdi+工具绘制预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹。
12、进一步地，所述工控机通过timer定时器以间隔预设时间读取预设关键动态部件的位置变化数据，并根据所述位置变化数据重新调用gdi+工具绘制预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹。
13、进一步地，所述工控机采用基于.net framework框架的接口调用gdi+工具。
14、进一步地，所述工控机还用于根据预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹调整3d打印设备的操作参数。
15、本发明还公开了一种3d打印设备的监测方法，所述方法基于上述任一项所述设备，包括：
16、光栅尺监测预设关键动态部件的位置变化数据；
17、电机驱动器将所述预设关键动态部件的位置变化数据传输至运动控制卡；
18、运动控制卡将所述预设关键动态部件的位置变化数据传输至工控机；
19、工控机根据所述预设关键动态部件的位置变化数据，调用gdi+工具绘制预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种3d打印设备及其监测方法，本发明通过与传感器结合，基于gdi+绘制设备模型图，可以实现高准确度的实时监测功能，并通过数据可视化提供直观的数据展示，使操作员能够更直观地了解打印过程，更能准确反应刮刀、工作缸、粉缸的位置和状态，从而提高监测的可靠性，结合实时更新的设备模型图可以更快速发现异常情况，并采取相应措施进行修复或调整。本发明技术稳定可靠，可适用于多种工业环境。本发明的gdi+图形设备接口基于.net framework框架，不依赖于第三方接口，不受网络速度影响，并且不需要等待第三方库的加载和初始化，资源占用较低，运行效率高，大大提高了软件响应速度；gdi+图形具有绘制矢量图形和位图的功能，可以实现各种复杂的图形操作和渲染效果；本发明通过软件与传感器相结合的方式，能够降低人力成本，提高工作效率。本发明基于gdi+技术，开发成本低、功能强大的工业监测和控制软件，可以有效降低人力成本。
1.一种3d打印设备，所述3d打印设备为选区激光熔化3d打印设备，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种3d打印设备，其特征在于，所述光栅尺包括光栅条和读取头，所述光栅条安装在打印腔的腔壁上及活塞缸的缸壁上，所述读取头安装在预设关键动态部件上。
3.如权利要求2所述一种3d打印设备，其特征在于，所述光栅尺的输出端与电机驱动器连接，并将实时监测到的预设关键动态部件的位置变化数据发送至电机驱动器。
4.如权利要求1所述一种3d打印设备，其特征在于，所述运动控制卡接收来自电机驱动器的信息，并通过预设的通信协议与工控机进行数据交互。
5.如权利要求1所述一种3d打印设备，其特征在于，所述工控机获取预设关键动态部件的位置变化数据后，根据预先设置的比例参数，将所述位置变化数据转换为真实的位置信息和速度信息，再根据所述位置信息和所述速度信息调用gdi+工具绘制预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹。
6.如权利要求1所述一种3d打印设备，其特征在于，所述工控机通过timer定时器以间隔预设时间读取预设关键动态部件的位置变化数据，并根据所述位置变化数据重新调用gdi+工具绘制预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹。
7.如权利要求1所述一种3d打印设备，其特征在于，所述工控机采用基于.netframework框架的接口调用gdi+工具。
8.如权利要求1所述一种3d打印设备，其特征在于，所述工控机还用于根据预设关键动态部件的实时位置和运动轨迹调整3d打印设备的操作参数。
9.一种3d打印设备的监测方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-8任一项所述设备，包括：
