本技术涉及三维打印领域,具体涉及一种三维打印机助熔灯控制方法和三维打印机。
背景技术:
1、现有技术中,三维打印机包括机体和相对机体往复直线运动的打印单元,打印单元包括助熔剂喷射组件和至少一个助熔灯组件。助熔剂喷射组件用于向构建平台上的打印材料逐层喷射助熔剂,助熔灯组件用于逐层加热打印材料,使被喷射助熔剂的打印材料得以烧结以最终成型三维打印件。助熔灯组件位于助熔剂喷射组件沿移动方向的一侧并跟随助熔剂喷射组件移动。一般地,助熔灯组件的数量为两个,两个助熔灯组件沿助熔剂喷射组件的移动方向位于助熔剂喷射组件的两侧。每个助熔灯组件包括壳体、助熔灯组、反光罩和至少一个透光件。壳体和透光件围合而成容腔,助熔灯组和反光罩被容置于容腔中。助熔灯组包括至少两个助熔灯,助熔灯组中各助熔灯沿助熔剂喷射组件的移动方向布设,每个助熔灯的延伸方向垂直于助熔剂喷射组件的移动方向。反光罩用于反射助熔灯发出的辐射光使所述辐射光向下穿透透光件。助熔灯发出的辐射光向下穿透透光件后加热位于下方的打印材料,以成型三维打印件。实践中,助熔灯对打印材料的加热是影响三维打印件质量的重要因素。助熔灯的辐射强度不够,或者助熔灯的辐射强度过大,或者助熔灯的辐射强度不稳定,都会造成三维打印件形状不良(例如产生凹陷)或者尺寸偏差或者物理性能(例如表面硬度、抗弯曲强度、抗拉伸强度等)降低。因此,助熔灯的辐射强度需要进行有效控制。实践中,助熔灯的功率控制主要依靠高频电子开关,长时间的高频开关使助熔灯容易老化,而且助熔灯的老化还与助熔灯的功率有关,单个助熔灯的点亮功率越高,则助熔灯越易老化。助熔灯老化后,灯管表面会黑化,使助熔灯发射的辐射强度降低。最终,助熔灯还会发生断路而无法点亮。而如果助熔灯在三维打印机的三维打印进程中发生断路,则可能导致三维打印件因为助熔灯组的总功率不够而导致助熔灯组的辐射强度无法达到要求打印材料为相变而需要吸收的辐射强度,从而导致打印出来的三维打印件出现形状或物理性能上的缺陷。
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题,提供一种三维打印机助熔灯控制方法和三维打印机,其能够在三维打印进程中助熔灯组中的个别助熔灯出现断路故障时,相较于现有技术更有利于避免或降低三维打印件出现形状或物理性能的缺陷。
2、为达成上述目的,采用如下技术方案:
3、第一技术方案涉及一种三维打印机助熔灯控制方法,用于控制助熔灯组中各助熔灯,所述助熔灯组件位于助熔剂喷射组件的一侧并跟随助熔剂喷射组件移动,所述助熔剂喷射组件用于向打印材料喷射助熔剂;所述控制方法包括:根据打印任务确定助熔灯组对应的表征值并标记为第一表征值,所述表征值用于表征打印材料为相变而需要吸收的辐射强度,所述第一表征值用于表征打印材料为相变而需要从该助熔灯组吸收的辐射强度;实时判断助熔灯组中每个助熔灯是否可用并将第一表征值分配至该助熔灯组中所有可用的助熔灯,得到每个可用的助熔灯的表征值并标记为第二表征值,所述第二表征值用于表征打印材料为相变而需要从该助熔灯吸收的辐射强度;根据每个助熔灯的第二表征值结合该助熔灯表征值与输出功率的对应关系控制每个助熔灯的点亮功率。
4、第二技术方案基于第一技术方案,其中,通过检测每个助熔灯在被点亮时是否通过电流确定助熔灯是否可用。
5、第三技术方案基于第一技术方案,其中,助熔灯组中所有可用助熔灯最大许用功率对应的表征值总和小于第一表征值时停止三维打印进程并报警。
6、第四技术方案基于第一技术方案,其中,每个助熔灯的表征值与输出功率的对应关系近似为标称助熔灯的表征值与输出功率的对应关系。
7、第五技术方案基于第一技术方案,其中,每个助熔灯的表征值与输出功率的对应关系由标称助熔灯的表征值与输出功率的对应关系和该助熔灯的老化程度共同确定,所述老化程度是为达到相同的表征值该助熔灯的输出功率与标称助熔灯的输出功率的比值。
8、第六技术方案基于第五技术方案,其中,在将第一表征值分配至该助熔灯组中所有可用的助熔灯时,老化程度高的助熔灯的第二表征值小于老化程度低的助熔灯的第二表征值。
9、第七技术方案基于第一技术方案,其中,第一表征值被平均分配至该助熔灯组中所有可用的助熔灯,各可用的助熔灯的第二表征值相同。
10、第八技术方案涉及一种三维打印机,其包括助熔剂喷射组件和至少一个助熔灯组;所述助熔灯组位于助熔剂喷射组件的一侧且随助熔剂喷射组件移动;所述助熔灯组包括至少两个助熔灯;其还包括控制器,所述控制器采用第一至第七中任一项技术方案所述三维打印机助熔灯控制方法控制各助熔灯的点亮功率。
11、第九技术方案基于第八技术方案,其中,所述助熔灯组的数量为两个,两个助熔灯组沿助熔剂喷射组件的移动方向分别位于助熔剂喷射组件的两侧,每个助熔灯的延伸方向垂直于助熔剂喷射组件的移动方向,所有助熔灯均由所述控制器控制。
12、第十技术方案基于第八技术方案,其还包括电流检测器,所述电流检测器用于检测每个助熔灯在被点亮时是否通过电流,所述控制器根据电流检测器的检测结果确定对应的助熔灯是否可用。
13、相对于现有技术,上述方案具有的如下有益效果:
14、第一技术方案中,根据打印任务确定助熔灯组对应的表征值并标记为第一表征值,即用第一表征值表征助熔灯组需要的辐射强度。这里的表征值可以是辐射强度,也可以是与辐射强度具有函数关系的任意值,例如标称助熔灯的功率。第一技术方案通过实时判断助熔灯组中每个助熔灯是否可用并将第一表征值分配至该助熔灯组中所有可用的助熔灯,从而确保在三维打印进程中助熔灯组中的个别助熔灯出现断路故障时,其所负担的辐射强度被分担至其他可用的助熔灯,因此相较于现有技术更有利于避免或降低三维打印件出现形状或物理性能的缺陷。第一技术方案根据每个助熔灯的第二表征值结合该助熔灯表征值与输出功率的对应关系控制每个助熔灯的点亮功率,从而能够在点亮每个助熔灯时达到需要该助熔灯输出的辐射强度,并最终确保助熔灯组的辐射强度能够满足打印材料吸收的需要。
15、第二技术方案中,通过检测每个助熔灯在被点亮时是否通过电流确定该助熔灯是否可用,能够有效地判断助熔灯组中每个助熔灯是否可用。
16、第三技术方案中,助熔灯组中所有可用助熔灯的最大许用功率对应的表征值总和小于第一表征值,即意味着即使该助熔灯组中所有可用助熔灯均达到最大许用功率,也无法满足辐射强度要求,必然导致三维打印件形状和物理性能缺陷,因此停止三维打印进程并报警,以利于节约打印材料,避免浪费。
17、第四技术方案中,将每个助熔灯的表征值与输出功率的对应关系近似为标称助熔灯的表征值与输出功率的对应关系,控制最为简便,对于使用时间不太长的助熔灯而言是可接受的。
18、第五技术方案中,在确定助熔灯的表征值与输出功率的对应关系时考虑助熔灯的老化程度,能够确保以点亮功率点亮助熔灯时助熔灯能够输出第二表征值对应的辐射强度。
19、第六技术方案中,老化程度高的助熔灯的第二表征值小于老化程度低的助熔灯的第二表征值,因此老化程度低的助熔灯能够适当提升点亮功率,从而加速老化,而老化程度高的助熔灯能够适当降低点亮功率,从而减缓老化,最终使助熔灯组中各助熔灯的寿命更趋于一致。
20、第七技术方案中,将第一表征值平均分配至所有可用助熔灯,使第一表征值的分配更加简单。
21、第八和第九技术方案中的三维打印机能够实现第一至第七技术方案中的控制方法。
22、第十技术方案中,通过设置电流检测器检测每个助熔灯被点亮时是否通过电流,能够有效地检测助熔灯是否存在断路故障。
1.一种三维打印机助熔灯控制方法,用于控制助熔灯组中各助熔灯,所述助熔灯组件位于助熔剂喷射组件的一侧并跟随助熔剂喷射组件移动,所述助熔剂喷射组件用于向打印材料喷射助熔剂;其特征是,所述控制方法包括:
2.如权利要求1所述的一种三维打印机助熔灯控制方法,其特征是,通过检测每个助熔灯在被点亮时是否通过电流确定助熔灯是否可用。
3.如权利要求1所述的一种三维打印机助熔灯控制方法,其特征是,助熔灯组中所有可用助熔灯的最大许用功率对应的表征值总和小于第一表征值时停止三维打印进程并报警。
4.如权利要求1所述的一种三维打印机助熔灯控制方法,其特征是,每个助熔灯的表征值与输出功率的对应关系近似为标称助熔灯的表征值与输出功率的对应关系。
5.如权利要求1所述的一种三维打印机助熔灯控制方法,其特征是,每个助熔灯的表征值与输出功率的对应关系由标称助熔灯的表征值与输出功率的对应关系和该助熔灯的老化程度共同确定,所述老化程度是为达到相同的表征值该助熔灯的输出功率与标称助熔灯的输出功率的比值。
6.如权利要求5所述的一种三维打印机助熔灯控制方法,其特征是,在将第一表征值分配至该助熔灯组中所有可用的助熔灯时,老化程度高的助熔灯的第二表征值小于老化程度低的助熔灯的第二表征值。
7.如权利要求1所述的一种三维打印机助熔灯控制方法,其特征是,第一表征值被平均分配至该助熔灯组中所有可用的助熔灯,各可用的助熔灯的第二表征值相同。
8.一种三维打印机,其包括助熔剂喷射组件和至少一个助熔灯组;所述助熔灯组位于助熔剂喷射组件的一侧且随助熔剂喷射组件移动;所述助熔灯组包括至少两个助熔灯;其特征是,其还包括控制器,所述控制器采用如权利要求1至7中任一项所述三维打印机助熔灯控制方法控制各助熔灯的点亮功率。
9.如权利要求8所述的一种三维打印机,其特征是,所述助熔灯组的数量为两个,两个助熔灯组沿助熔剂喷射组件的移动方向分别位于助熔剂喷射组件的两侧,每个助熔灯的延伸方向垂直于助熔剂喷射组件的移动方向,所有助熔灯均由所述控制器控制。
10.如权利要求8所述的一种三维打印机,其特征是,其还包括电流检测器,所述电流检测器用于检测每个助熔灯在被点亮时是否通过电流,所述控制器根据电流检测器的检测结果确定对应的助熔灯是否可用。