Der Artikel stellt einen geschlossenen, visionsbasierten FDM-Druckansatz vor, um die Luftdichtigkeit von weichen pneumatischen Aktoren zu verbessern.
Pneumatische Aktoren sind die beliebtesten weichen Aktoren aufgrund ihrer Kostengünstigkeit und Einfachheit, werden aber normalerweise durch Silikonformung hergestellt, was zeitaufwendig ist. Additive Fertigung bietet Vorteile wie kürzere Fertigungszeiten, kann aber Probleme mit der Luftdichtigkeit aufweisen, insbesondere bei der Verwendung von Thermoplasten mit niedriger Shore-Härte.
Der vorgestellte Ansatz verwendet eine Webcam, um den Druckprozess zu überwachen und Defekte wie Löcher oder Lücken in Echtzeit zu erkennen und zu korrigieren. Die Erkennung erfolgt durch Bildverarbeitung, wobei Konturen aus dem G-Code verwendet werden, um die zuletzt gedruckte Schicht zu segmentieren und Bereiche mit geringer Intensität als mögliche Defekte zu identifizieren.
Wenn die Anzahl der erkannten Defekte einen empirisch eingestellten Schwellenwert überschreitet, wird der ursprüngliche G-Code für die aktuelle Schicht modifiziert, um die Extrusionsrate und Bewegungsgeschwindigkeit zu reduzieren und so die Schicht abzubügeln und Defekte zu füllen.
Die Experimente zeigen, dass dieser Ansatz die Luftdichtigkeit von FDM-gedruckten Balgaktoren im Vergleich zu einem offenen Regelkreis deutlich verbessert, und zwar um 75,5%, 82,4% und 97,5% bei drei verschiedenen Druckeinstellungen. Die Korrektur führt jedoch zu einer Erhöhung der Gesamtdruckzeit um 8,3% bis 40,4%.
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