CN106273473B - 一种应用于激光3d打印机的变力矩离型装置及方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)

Abstract

本发明提供了一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置，包括：一Z轴定位单元，由光栅尺、伺服电机闭环控制；一料槽，其固定安装在所述Z轴定位单元下侧方，用于储存打印原料；一成型托板，其安置于所述Z轴定位单元的工作位，并与所述Z轴定位单元连接，能够在所述的Z轴定位单元上做纵向运动；一控制单元，用于对所述Z轴定位单元进行控制。本发明还提供了一种应用于激光3D打印机的变力矩离型方法。本发明的有益效果是：对于关键步骤不但进行检视同时对控制进行带变量的调整，从而形成光敏树脂固化的变力矩离型方法，用于光敏树脂光固化成型时模型离型平稳，综合离型力大大降低，模型整体打印形变率低。

Description

一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置及方法
技术领域
本发明涉及变力矩离型方法，尤其涉及一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置及方法。
背景技术
目前的光敏树脂固化3D打印机，在Z轴的上的运动采用的是恒力矩的动作模式，脱模时和脱模后的力矩相同。而实际情况是脱模时由于光固化造成了料槽和成型的模型之间形成了粘结力，造成脱模不易。而一旦脱开后再以相同的力矩运动就造成突变。不平稳的运动就形成了。对于打印精度和打印效果造成不良影响。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置及方法。
本发明提供了一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置，包括：
一Z轴定位单元，由光栅尺、伺服电机闭环控制；
一料槽，其固定安装在所述Z轴定位单元下侧方，用于储存打印原料；
一成型托板，其安置于所述Z轴定位单元的工作位，并与所述Z轴定位单元连接，能够在所述的Z轴定位单元上做纵向运动；
一控制单元，用于对所述Z轴定位单元进行控制；
所述控制单元通过光栅尺对Z轴位置进行测量，经过力矩环，位置环和速度环对所述成型托板的纵向运动进行控制，当激光扫描完成后，控制所述成型托板先向上持续移动一个微小的距离并保持较低的离型力矩，同时检测所述成型托板向上移动的加速度，通过有限制的闭环算法，使得其加速度保持恒定，当检测到加速度出现一个正向的突变并且力矩出现一个负向的突变时，则表示离型已经完成。
作为本发明的进一步改进，所述控制单元安装在所述Z轴定位单元下方。
本发明还提供了一种应用于激光3D打印机的变力矩离型方法，控制单元通过光栅尺对Z轴位置进行测量，经过力矩环，位置环和速度环对成型托板的纵向运动进行控制，当激光扫描完成后，控制所述成型托板先向上持续移动一定距离，同时检测所述成型托板向上移动的加速度，通过有限制的闭环算法，使得其加速度保持恒定，当检测到加速度出现一个正向的突变并且力矩出现一个负向的突变时，则表示离型已经完成。
作为本发明的进一步改进，当激光扫描完成后，控制所述成型托板先向上持续移动一个微小的距离并保持较低的离型力矩。
本发明的有益效果是：通过上述方案，对于关键步骤不但进行检视同时对控制进行带变量的调整，从而形成光敏树脂固化的变力矩离型方法，用于光敏树脂光固化成型时模型离型平稳，综合离型力大大降低，模型整体打印形变率低。
附图说明
图1是本发明一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置，包括：
一Z轴定位单元1，由光栅尺2、伺服电机闭环控制；
一料槽4，其固定安装在所述Z轴定位单元1下侧方，用于储存打印原料；
一成型托板3，其安置于所述Z轴定位单元1的工作位，并与所述Z轴定位单元1连接，能够在所述的Z轴定位单元1上做纵向运动；
一控制单元，用于对所述Z轴定位单元1进行控制；
所述控制单元通过光栅尺2对Z轴位置进行测量，经过力矩环，位置环和速度环对所述成型托板3的纵向运动进行控制，当激光扫描完成后，控制所述成型托板3先向上持续移动一个微小的距离并保持较低的离型力矩，同时检测所述成型托板3向上移动的加速度，通过有限制的闭环算法，使得其加速度保持恒定，当检测到加速度出现一个正向的突变并且力矩出现一个负向的突变时，则表示离型已经完成。
如图1所示，所述控制单元安装在所述Z轴定位单元1下方。
一种应用于激光3D打印机的变力矩离型方法，控制单元1通过光栅尺2对Z轴位置进行测量，经过力矩环，位置环和速度环对成型托板3的纵向运动进行控制，当激光扫描完成后，控制所述成型托板3先向上持续移动一定距离，同时检测所述成型托板3向上移动的加速度，通过有限制的闭环算法，使得其加速度保持恒定，当检测到加速度出现一个正向的突变并且力矩出现一个负向的突变时，则表示离型已经完成。
当激光扫描完成后，控制所述成型托板3先向上持续移动一个微小的距离并保持较低的离型力矩。
本发明提供的一种应用于激光3D打印机的变力矩离型方法，是一种对光敏树脂光固化过程中进行变力矩离型的方法，包括使用光栅尺2、伺服电机闭环控制的Z轴定位单元1，用于构成模型成型基础的成型托板3，用于储存打印光敏树脂的料槽4、能够控制成型托板3上下运动的控制单元，所述成型托板3能够纵向运动。本发明用于光敏树脂光固化成型时模型离型平稳，综合离型力大大降低，模型整体打印形变率低。本发明对于打印过程中的每一步都进行检视，对于关键步骤不但进行检视同时对控制进行带变量的调整，从而形成光敏树脂固化的变力矩离型方法。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种应用于激光3D打印机的变力矩离型装置，其特征在于，包括：
一Z轴定位单元，由光栅尺、伺服电机闭环控制；
一料槽，其固定安装在所述Z轴定位单元下侧方，用于储存打印原料；
一成型托板，其安置于所述Z轴定位单元的工作位，并与所述Z轴定位单元连接，能够在所述的Z轴定位单元上做纵向运动；
一控制单元，用于对所述Z轴定位单元进行控制；
所述控制单元通过光栅尺对Z轴位置进行测量，经过力矩环，位置环和速度环对所述成型托板的纵向运动进行控制，当激光扫描完成后，控制所述成型托板先向上持续移动一个微小的距离并保持较低的离型力矩，同时检测所述成型托板向上移动的加速度，通过有限制的闭环算法，使得其加速度保持恒定，当检测到加速度出现一个正向的突变并且力矩出现一个负向的突变时，则表示离型已经完成。
2.根据权利要求1所述的应用于激光3D打印机的变力矩离型装置，其特征在于：所述控制单元安装在所述Z轴定位单元下方。
3.一种应用于激光3D打印机的变力矩离型方法，其特征在于：控制单元通过光栅尺对Z轴位置进行测量，经过力矩环，位置环和速度环对成型托板的纵向运动进行控制，当激光扫描完成后，控制所述成型托板先向上持续移动一定距离，同时检测所述成型托板向上移动的加速度，通过有限制的闭环算法，使得其加速度保持恒定，当检测到加速度出现一个正向的突变并且力矩出现一个负向的突变时，则表示离型已经完成。
4.根据权利要求3所述的应用于激光3D打印机的变力矩离型方法，其特征在于：当激光扫描完成后，控制所述成型托板先向上持续移动一个微小的距离并保持较低的离型力矩。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104015359A (zh) * 2014-06-05 2014-09-03 南昌航空大学 一种桌面型3d打印机系统
WO2015063923A1 (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 富士機械製造株式会社 形成方法
CN205058617U (zh) * 2015-07-27 2016-03-02 北京工业大学 一维激光扫描振镜移动快速3d成型装置

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