摘要：传统砂箱模拟有助于理解复杂的地形和空间关系，便于观察和分析。近年来砂箱模拟技术主要是平面相似模拟，该方法存在精度差、自动化程度低等问题，3D打印模拟砂箱开始出现并显示其三维模拟方面的优势。三维相似模拟在一定程度上能解决平面相似模拟上的不足，现有模拟砂箱3D打印机对压力的控制能力欠佳，会产生过堆积、间断等问题。在国内首台砂箱3D打印机的基础上，对上层结构进行了改进，增加了一维移动方向，以实现打印模型的多样化。其次设计了基于视觉检测的压力控制系统，使用Basler相机进行视觉检测与图像处理，分析打印过程中的打印质量与效果，并监控原料管内压力。设计了基于模糊PID控制的3D打印砂箱压力控制系统，解决了打印过程中由于压力不稳定造成的间断、过堆积等问题。实验结果表明基于视觉检测的3D打印砂箱压力控制系统能更好的将管内压力控制在最佳打印范围内，使打印过程管内压力维持在最佳范围内的合格率提升了24.25%。该系统的设计能够实现3D打印砂箱准确连续输出，满足了3D打印砂箱性能要求。

关键字：3D打印;模拟砂箱;相似模拟;模糊PID控制;视觉检测

ISSN号：2096-0581

卷、期、页：卷06:57-64

发表日期：2025-12-30

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,机械工程领域高质量科技期刊分级目录（T2）

发表期刊名称：智能制造

第一作者：李志伟,赵弘

论文类型：期刊论文

论文概要：李志伟,赵弘，基于视觉检测的3D打印砂箱模糊PID控制系统设计，智能制造，2025，卷06:57-64

论文题目：基于视觉检测的3D打印砂箱模糊PID控制系统设计