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龙图腾网获悉丽驰精密机械(嘉兴)有限公司申请的专利一种3D打印复合机床及其动态调控方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118700539B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411056566.6，技术领域涉及：B29C64/232；该发明授权一种3D打印复合机床及其动态调控方法是由胡国伦;张圣喆设计研发完成，并于2024-08-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种3D打印复合机床及其动态调控方法在说明书摘要公布了：本发明涉及3D打印机床的技术领域，它涉及一种3D打印复合机床及其动态调控方法，包括床体、X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、3D打印头、摇摆组件、旋转组件、供料组件、加工机头，通过导入3D模型数据，生成打印的加工路径，启动3D打印机，按照预设路径逐层打印零件，将原始3D模型数据和摄像头采集的数据进行比分析后输出零件加工数据，控制中心将其转换成机床的动态参数，生成拓扑路径，将补偿参数输送至控制中心，通过PID控制单元实时调整机床刀具的空间位置，本发明通过动态监控和实时误差补偿，确保加工过程的高质量，集成了实时监控和反馈机制，能够在加工过程中及时检测和纠正偏差，提高了成品的可靠性。

本发明授权一种3D打印复合机床及其动态调控方法在权利要求书中公布了：1.一种3D打印复合机床，包括床体、X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件、3D打印头、摇摆组件、旋转组件、供料组件、加工机头，其特征在于： 3D打印头活动连接于加工机头的外侧壁上， Z轴移动组件控制加工机头在Z轴方向上活动，X轴移动组件控制加工机头在X轴方向上活动，Y轴移动组件控制加工机头在Y轴方向上活动； X轴移动组件、Z轴移动组件、Y轴移动组件均包括伺服电机、导轨和滑台，滑台置于导轨上，以便伺服电机驱动滑台在导轨上位移， 摇摆组件包括电机一、基座和摆动台，摆动台和基座转动连接，电机一的输出端连接摆动台，以便控制摆动台绕着X轴方向转动， 旋转组件包括旋转台和置于摆动台内的电机二，旋转台和摆动台旋转连接，电机二的输出端连接转台，以便控制转台绕着Z轴方向旋转， 在旋转台的顶面上构成有用于打印头输出产品的加工工位， 供料组件包括料箱、供料泵、送料管，料箱通过供料泵经送料管将材料经过3D打印头输出至加工工位上； 对3D打印复合机床动态调控方法，包括如下步骤： S1、设计并导入3D模型数据，生成打印的加工路径，且对机床进行校准，确保打印和加工的精度； S2、设置打印参数，启动3D打印机，按照预设路径逐层打印零件，通过传感器和摄像头实时监控打印过程； S3、将原始3D模型数据和摄像头采集的数据进行比分析后输出零件加工数据， 基于零件加工数据，控制中心将其转换成机床的动态参数，针对该动态参数，生成拓扑路径，并对刀具进行校准； 所述步骤S3中的拓扑路径生成步骤： S31、数据采集：通过摄像头采集3D打印产品的轮廓数据；获取精确的点云数据和3D坐标点；通过MEMS传感器反馈的3D打印产品期间摆动台和旋转台的旋转角度和旋转速度， S32、契合点选择：计算轮廓曲率，选择曲率变化大于某个阈值的点作为契合点，便于刀具进行加工；对于3D空间中的曲线，曲率的计算公式为： ， 其中，是曲线的参数方程，和分别是其一阶和二阶导数向量， 根据计算出的曲率值，选择曲率变化大于某个阈值的点作为契合点：， 其中，表示轮廓上的点； S33、初步路径规划：使用契合点生成初步的刀具加工路径，采用路径规划A*算法来连接这些契合点； S34、路径优化：在初步路径的基础上进行局部优化，通过梯度下降算法细化路径，减少曲率变化，使刀具更精确地跟踪轮廓；优化目标函数的梯度下降更新公式为： ， 其中，是当前路径点的位置向量，是学习率，是目标函数关于路径点的梯度； 目标函数可以定义为路径的总曲率或总长度，具体为： ， 是是路径上第个个点的曲率，是是相邻路径点之间的距离，是权重， 使用B样条曲线对路径进行平滑处理，减少刀具的振动和调整； S4、建立补偿参数模型，将补偿参数输送至控制中心，通过PID控制单元根据补偿参数实时调整机床刀具的空间位置； 所述步骤S4中具体包括如下步骤： S41、启动机床，根据控制中心设置预定的第一档位速度，控制刀具根据拓扑路径运动得到第一运行轨迹，记录实际路径点，生成第一轨迹测量图； S42、根据控制中心设置预定的第二档位速度，控制刀具根据拓扑路径运动得到第二运行轨迹，记录实际路径点，生成第二轨迹测量图； S43、根据控制中心设置预定的第三档位速度，控制刀具根据拓扑路径运动得到第三运行轨迹，记录实际路径点，生成第三轨迹测量图； S44、将第一轨迹测量图、第二轨迹测量图和第三轨迹测量图分别和拓扑路径对比，确定路径误差区间； 步骤S44中确定路径误差区间的具体步骤： S441、将第一轨迹测量图、第二轨迹测量图和第三轨迹测量图按照统一的时间标准和格式进行记录和同步，假设时间标准为t，则每个轨迹测量图可以表示为： ； ； ， 在每个轨迹测量图内要加入每次摆动台和旋转台的旋转角度和旋转速度， ， S442、对每个采集点计算实际路径与预定路径之间的差异： 预定路径点为，实际路径点为，计算每个采集点的误差， ； 误差的分量计算如下： ， 实时计算实际角度与预定角度之间的误差： ； ； ， 计算误差数据的基本统计量：包括平均值、标准差和方差： ； ； ， 其中，是第个误差样本，是样本数量， S443、根据误差数据的统计分析结果，确定误差区间， 误差区间： ， 其中，是对应置信水平的Z值， 如果确定的路径误差区间超过原设定阈值，重新回到步骤S32中，重新回到契合点选择环节，调整路径规划； S45、将得到的误差区间值输入误差补偿参数模型中计算后，输出控制的补偿参数，而后通过PID控制单元控制刀具的动态； 所述误差补偿参数模型为： ； ； ， 、、分别表示在X轴、Y轴和Z轴方向的补偿系数，、分别表示在时间t时刻，刀具在X轴、Y轴和Z轴方向的误差， 根据PID控制器的输出，实时调整机床刀具的位置，使其沿着预定路径准确移动。

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