[发明专利]一种单侧变速脱模快速成型控制系统及快速成型方法

权利要求书

1.一种单侧变速脱模快速成型控制系统，包括上位机模块、主控制器模块、DLP显示模块、温度采集和控制模块、光源控制模块和机械控制模块，其中，

所述上位机模块用于与主控制器模块进行通信，将测试命令和数控代码发送到主控制器模块进行模块测试和成型控制；

所述主控制器模块用于对所述上位机模块发送来的命令进行处理并控制与所述命令相关的模块执行所述命令；

DLP显示模块包括DLP光引擎，用于生成图像掩膜；

温度采集和控制模块用于采集和控制DLP光引擎灯珠的温度并进行辅助散热；

光源控制模块用于控制DLP光引擎灯珠的亮暗状态，脱模过程中关闭光源，树脂固化过程中打开光源；

机械控制模块包括平面反光镜、第一步进电机(4)、第二步进电机(5)、第一限位传感器(1)、第二限位传感器(2)、第三限位传感器(3)、树脂液槽、成型平台和外围屏蔽罩，所述平面反光镜用于增加光引擎投射光的距离，第一步进电机(4)用于控制成型平台，第二步进电机(5)用于控制树脂液槽，第一限位传感器(1)和第二限位传感器(2)分别用于限定成型平台的下界和上界位置，第三限位传感器(3)用于树脂液槽的平衡位置标定，树脂液槽用于盛放光敏树脂，所述树脂液槽可以从一侧抽出；所述外围屏蔽罩用于在成型防止外界光线对树脂固化产生影响；

所述单侧变速脱模为：每一层固化完成后，通过第二步进电机(5)拉动树脂液槽从单侧向下运动，使树脂液槽和平衡位置之间形成一个夹角，当所述夹角度数达到预设的预脱模夹角度数时加快第二步进电机的转速，直到完全脱模时停止。

2.如权利要求1所述的快速成型控制系统，其特征在于：

所述上位机模块与主控制器模块使用USB协议通信。

3.如权利要求 1所述的快速成型控制系统，其特征在于：

所述DLP光引擎灯珠为紫外LED灯珠。

4.如权利要求1所述的快速成型控制系统，其特征在于：

所述脱模过程基于模糊PID算法。

5.如权利要求1所述的快速成型控制系统，其特征在于：

所述预脱模夹角度数为5度。

6.一种利用权利要求1-5任一控制系统实现快速成型的方法，包括以下步骤：

(1)将光敏树脂加到树脂液槽内，然后打开上位机模块，并分别使用USB数据线和HDMI数据线连接主控制器模块和光引擎；

(2)在上位机模块中选择切片和数控代码所在的文件夹，然后对数控代码进行修正，接着进行成型初始化；

(3)上位机模块控制DLP光引擎按顺序显示切片图像，使图像投影到树脂液槽底面进行光敏树脂固化，一层固化完成后，通过第二步进电机(5)拉动树脂液槽从单侧向下运动，使树脂液槽和平衡位置之间形成一个夹角，当所述夹角度数达到预设的预脱模夹角度数时加快第二步进电机的转速，直到完全脱模时停止；

(4)脱模完成后第一步进电机(4)带动成型平台向上运动一个切片的厚度，同时第二步进电机(5)快速向上运动使树脂液槽回到原始平衡位置准备下一次固化；

(5)循环执行步骤(1)-(4)，直到所有切片都固化完成；

在执行步骤中(1)-(4)期间，定期采集DLP光引擎灯珠的温度并和温度阈值进行比较，超过则进行辅助风冷散热，并在脱模过程中关闭灯珠和辅助散热。