[发明专利]一种新型可见光固化3D打印机的控制系统及方法

说明书

本发明涉及3D打印控制技术领域，具体公开了一种新型可见光固化3D打印机的控制系统，包括综合控制处理器、伺服控制组合、打印驱动组合、光固化控制组合和多光源执行组合；综合控制处理器分别与伺服控制组合、光固化控制组合进行通信连接，用于联动控制伺服控制组合与光固化控制组合。本发明又公开了一种新型可见光固化3D打印机的控制方法，包括：S1，输入打印面积与设定面积阈值；S2，判断打印面积是否大于面积阈值；若判断为否则执行S3；若判断为是则执行S4；S3，打开第二光源；S4，打开光功率大于第二光源的第一光源。本发明降低了光源使用成本，提高了打印的精度和速度，也提高了光固化3D打印机的工作可靠性和稳定性。

技术领域

本发明涉及3D打印控制技术领域，具体涉及一种新型可见光固化3D打印机的控制系统及方法。

背景技术

SLA是Stereo Lithography Apparatus的缩写，即立体光固化成型法。SLA 3D打印快速成型技术是一种以数字模型为基础，以液态光敏树脂为材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其成型原理是：以液态光敏树脂为加工材料，计算机控制紫外激光束按加工零件的分层截面信息逐层对光敏树脂进行扫描，使其产生光聚合反应，每次固化形成零件的一个薄层截面；每一层固化完毕之后，工作平台移动一个层厚的高度，然后在原先固化好的树脂表面再涂敷一层新的液态树脂，以便进行下一层扫描固化；新固化的一层牢固的粘合在前一层上，如此重复直到零件原型制造完毕。所以激光扫描固化的方式对打印成型的速度和精度有很大的影响，而且现有的光固化3D打印机结构复杂，控制方式不够简单。

现有的桌面级光固化3D打印机都是通过单一的紫外线光源来照射扫描固化，通过控制光斑的大小来控制固化速度，这种方式严重限制了打印速度，并且影响打印精度。另外，现有的光固化3D打印机结构比较复杂，控制过程也相对复杂，尤其是光源照射是采用单一的紫外线光源扫描照射，其中，激光束填充扫描速度越小，则成型截面上每一点处激光照射时间越长，固化效果越好，零件固化硬度越高，但零件的成型效率就会降低；而且在光固化成型的过程中，圆形光斑具有一定的直径，固化的线宽大小等于在该扫描速度下实际光斑直径大小。如果不采用补偿，所制作的零件实体部分实际上每侧大了一个光斑半径，零件的长度尺寸大了一个光斑直径，使零件出现偏差。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种新型可见光固化3D打印机的控制系统及方法，本发明所要解决的技术问题是：现有的可见光固化3D打印机结构复杂、控制过程复杂、打印效率低以及打印精度差。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种新型可见光固化3D打印机的控制系统，应用于包含有打印头的3D打印机，该控制系统包括综合控制处理器、伺服控制组合、打印驱动组合、光固化控制组合和多光源执行组合；

所述综合控制处理器分别与伺服控制组合、光固化控制组合进行通信连接，用于联动控制伺服控制组合与光固化控制组合；

所述伺服控制组合与打印驱动组合连接，用于对打印驱动组合进行多轴伺服运动控制；

所述打印驱动组合用于执行伺服控制，从而驱动打印头进行快速精准的定位与移动；

所述光固化控制组合与多光源执行组合连接，用于对多光源执行组合进行多光源联合控制与调节；

所述多光源执行组合用于光固化3D打印机的打印材料。

进一步地，所述伺服控制组合包括运动控制器和伺服驱动器；

所述运动控制器分别与综合控制处理器、伺服驱动器连接，用于多轴运算控制，并将运动控制指令发送给伺服驱动器；

所述打印驱动组合包括X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机；X轴伺服电机用于驱动打印头在X轴方向的位移并进行定位反馈；Y轴伺服电机用于驱动打印头在Y轴方向的位移并进行定位反馈；Z轴伺服电机用于驱动打印头在Z轴方向的位移并进行定位反馈；