CN109878074A - Dlp打印机及复位位置确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DLP打印机及复位位置确定方法，涉及三维打印技术领域。该DLP打印机包括驱动件、运动传感器、主控制器、打印平台、料盒，运动传感器和驱动件均与主控制器电连接，主控制器用于向驱动件发送复位运动指令，且复位运动指令包括第一距离和预设时间，以使驱动件在预设时间内带动打印平台朝向料盒移动第一距离；运动传感器用于检测在预设时间内打印平台移动的第二距离，并发送至主控制器；主控制器还用于对比第一距离和第二距离，且在第一距离大于第二距离时，判定打印平台到达复位位置。该DLP打印机及复位位置确定方法具有能够通过自反馈确定复位位置，且打印的可靠性及成功率高的特点。

Description

DLP打印机及复位位置确定方法

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，具体而言，涉及一种DLP打印机及复位位置确定方法。

背景技术

DLP(Digital Light Processing，数字光处理)打印机的原理是通过紫外光照射光敏树脂固化成型，但其打印高度H的精确度对于DLP打印来说非常重要，直接关系到打印能否成功。

现有的限位开关靠机械安装来确定，每台机器安装完成后需要在工厂校准打印行程，从而保证打印起始高度H满足要求。但是在运输及使用过程有松动及失效的风险，导致H位置发生变动，导致打印效果差甚至打印失败。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的DLP打印机及复位位置确定方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DLP打印机，该DLP打印机具有能够通过自反馈确定复位位置，且打印的可靠性及成功率高的特点。

本发明的另一目的在于提供一种复位位置确定方法，该方法具有能够通过自反馈确定复位位置，且使得打印的可靠性及成功率高的特点。

本发明提供一种技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种DLP打印机，包括驱动件、运动传感器、主控制器、打印平台、料盒及打印固定座，所述驱动件和所述料盒均连接于所述打印固定座，且所述驱动件与所述打印平台连接，所述运动传感器和所述驱动件均与所述主控制器电连接；所述主控制器用于向所述驱动件发送复位运动指令，且所述复位运动指令包括第一距离和预设时间，以使所述驱动件在所述预设时间内带动所述打印平台朝向所述料盒移动所述第一距离；所述运动传感器用于检测在预设时间内所述打印平台移动的第二距离，并发送至所述主控制器；所述主控制器还用于对比所述第一距离和所述第二距离，且在所述第一距离大于所述第二距离时，判定所述打印平台到达复位位置。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，在所述第一距离等于所述第二距离时，所述主控制器还用于再次向所述驱动件发送所述复位运动指令。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，在所述第一距离小于所述第二距离时，所述主控制器发出错误报警信号。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述主控制器还用于在发出所述复位运动指令时，控制所述驱动件的驱动电流，以使所述驱动电流小于所述驱动件的额定驱动电流。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述DLP打印机还包括存储器，所述主控制器与所述存储器电连接；在所述第一距离大于所述第二距离时，所述主控制器还用于将所述第二距离储存于所述存储器；所述主控制器还用于以所述存储器中的所述第二距离的数值作为新发送的所述复位运动指令中的所述第一距离的数值。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述驱动件为控制电机，所述运动传感器为编码器；所述运动传感器设置于所述驱动件的转轴。

第二方面，本发明实施例提供了一种复位位置确定方法，应用于所述的DLP打印机的所述主控制器，所述方法包括：向所述驱动件发送复位运动指令；接收所述第二距离；对比所述第一距离和所述第二距离；在所述第一距离大于所述第二距离时，判定所述打印平台到达复位位置。

结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，所述方法还包括：所述第一距离等于所述第二距离时，再次向所述驱动件发送所述复位运动指令。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，在所述第一距离大于所述第二距离时，所述方法还包括：储存所述第二距离，并将所述第二距离的数值作为新发送的所述复位运动指令中的所述第一距离的数值。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第三种实现方式中，在对比得出所述第一距离大于所述第二距离的步骤之后，所述方法还包括：停止向所述驱动件发送所述复位运动指令，以使所述驱动件停止带动所述打印平台运动。

相比现有技术，本发明实施例提供的DLP打印机及复位位置确定方法的有益效果是：

复位位置确定方法应用于主控制器，主控制器用于向驱动件发送复位运动指令，该复位运动指令包括第一距离和预设时间，通过向驱动件发送复位运动指令，以使驱动件在预设时间内带动打印平台朝向料盒移动第一距离。而运动传感器用于检测在预设时间内打印平台移动的第二距离，并发送至主控制器，或者说在预设时间内运动的实际运动距离。主控制器还用于对比第一距离和第二距离，且在第一距离大于第二距离时，主控制器将判定该打印平台到达复位位置，或者说打印平台与料盒抵持，打印平台到达最低位置。这样一来，通过运动传感器检测打印平台的实际运动的第二距离，主控制再就预设的第一距离和第二距离的差距判断打印平台是否到达最低位置，进而判断复位位置，其通过驱动件自反馈将打印平台与料盒完整贴合的位置作为打印起始位置，提高了打印机的可靠性及打印的成功率。

为使本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的DLP打印机的结构示意图。

图2为本发明第二实施例提供的复位位置确定方法的流程示意图。

图标：10-DLP打印机；12-驱动件；13-运动传感器；14-主控制器；15-打印平台；17-料盒；18-打印固定座；19-存储器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例：

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的DLP打印机10的结构示意图。

本发明实施例提供一种DLP打印机10，该DLP打印机10具有能够通过自反馈确定复位位置，且打印的可靠性及成功率高的特点。该DLP打印机10能够应用于三维打印系统中，当然，该DLP打印机10也能够独立使用。

该DLP打印机10包括驱动件12、运动传感器13、主控制器14、打印平台15、料盒17及打印固定座18，其中，驱动件12和料盒17均连接于打印固定座18，且驱动件12与打印平台15连接，运动传感器13和驱动件12均与主控制器14电连接，以完成复位动作的执行和复位位置的确定。

具体的，主控制器14用于向驱动件12发送复位运动指令，该复位运动指令包括第一距离和预设时间，且预设时间与第一距离相对应，通过向驱动件12发送复位运动指令，以使驱动件12在预设时间内带动打印平台15朝向料盒17移动第一距离，或者说，复位运动指令的目的是让驱动件12完成第一距离的移动，驱动件12依照该目标去带动打印平台15运动。可以理解的是，上述的预设时间可以为驱动件12接收并执行对应第一距离的脉冲等控制信号输出的时间长度，也可以为稍长于上述控制信号输出的时间长度。

而运动传感器13用于检测在预设时间内打印平台15移动的第二距离，并发送至主控制器14，换言之，该运动传感器13在驱动件12开始执行复位运动指令的时候便开始记录对应打印平台15的实际距离，且在驱动件12完成该复位运动指令中第一距离对应的命令后生成第二距离，或者说在预设时间内运动的实际运动距离。

主控制器14还用于对比第一距离和第二距离，且在第一距离大于第二距离时，或者说，驱动件12完成执行动作后，却出现实际距离小于目标距离，此时，主控制器14将判定该打印平台15到达复位位置，或者说打印平台15与料盒17抵持，打印平台15到达最低位置。

这样一来，通过运动传感器13检测打印平台15的实际运动的第二距离，主控制器14就预设的第一距离和第二距离的差距判断打印平台15是否到达最低位置，进而判断复位位置，其通过驱动件12自反馈将打印平台15与料盒17完整贴合的位置作为打印起始位置，直接保证了打印高度H的精确性，提高了打印机的可靠性及打印的成功率。

需要说明的是，该DLP打印机10还可以包括紫外线投影仪(图未示)，其安装于打印固定座18，并用于照射料盒17内的光敏树脂，以使其固化成型。

可以理解的是，上述的主控制器14也可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、语音处理器以及视频处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的逻辑框图。主控制器14也可以是任何常规的处理器，如PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)、单片机等。当然，主控制器14也可以是继电接触器控制系统，采用开关、继电器及按钮等控制电器的组合，实现接收信号，并做出线路的切换、开关及调节等功能。

进一步地，在第一距离等于第二距离时，主控制器14还可以用于再次向驱动件12发送复位运动指令，或者说，在每次发送复位运动指令且运动传感器13生成的第二距离等于第一距离时，主控制器14将继续发送复位运动指令，以继续使得驱动件12带动打印平台15朝向料盒17运动，这样一来，对于不同精度要求的DLP打印机10，可对同一复位过程的总距离分成不同数量的第一距离，以达到不同精度的复位操作，且在同一总距离分成较多的第一距离将缩短完成复位时的时间，提高DLP打印机10的复位效率。

可以理解的是，在其它实施例中，也可以为驱动件12执行一个第一距离，便使得打印平台15到达复位位置，以降低控制难度和对主控制器14的占用率。

进一步地，在第一距离小于第二距离时，主控制器14发出错误报警信号。此时，只有在外力作用下或者驱动件12工作异常时才会出现要执行的目标的第一距离小于实际的第二距离，通过主控制器14判断并发出错误报警信号，以提高DLP打印机10的稳定性。

进一步地，主控制器14还可以用于在发出复位运动指令时，控制驱动件12的驱动电流，以使驱动电流小于驱动件12的额定驱动电流，以使在打印平台15与料盒17抵持时可以稳定地阻塞驱动件12运转，进一步提高DLP打印机10的稳定性。

该DLP打印机10还可以包括存储器19，主控制器14与存储器19电连接，其中，在第一距离大于第二距离时，主控制器14还用于将第二距离储存于存储器19，并且，主控制器14还可以用于以存储器19中的第二距离的数值作为新发送的复位运动指令中的第一距离的数值。换言之，发出的复位运动指令中的第一距离便为上次复位过程中打印平台15实际运动的距离，对于连续打印相同产品的场景，可缩短驱动件12带动打印平台15运动至复位位置的时间，降低阻塞驱动件12的情况出现的持续时间。

请继续参阅图1，上述的驱动件12为控制电机，伺服电机和步进电机等能够控制转动角度的电机，而运动传感器13为编码器，并且运动传感器13设置于驱动件12的转轴。这样一来，编码器直接检测驱动件12的转轴的转动情况，便于安装和运动传感器13检测驱动件12的转动情况，且可以反应驱动件12的驱动情况，如用于检测驱动件12是否出现问题，在发送命令之后，驱动件12的反应启动时间等都可以作为判定驱动件12是否正常工作或性能变化的数据。

在运行时，种反馈系统，用于DLP打印机10，包括电路板、编码器以及电机，电路板控制电机，编码器用于反馈电机旋转行程，电路板用于判断编码器的反馈行程和电路板的发出行程是否一致。

主控制器14对驱动件12发出的实时指令包括驱动件12(电机)运行的方向、位移及电流等的复位运动指令，其中预设时间为驱动件12执行该位移的时间。编码器反馈部分接收编码器反馈的差分信号，通过A，B相信号判断驱动件12的旋转的角度及方向。在复位过程中，主控制器14发出复位运动指令，同时控制驱动件12的驱动电流，使得驱动电流小于正常工作的电流，使得机械复位位置可以阻塞电机运转。主控制器14通过对编码器信号的采集可以准确判读驱动件12旋转角度，以1000CPR分辨率的编码器为例，可以实现360/1000的最小角度判读。满足DLP打印机10复位所需精度的要求。当驱动件12运行到机械卡位的时候，即打印平台15与料盒17抵持时，驱动件12堵转此位置即为复位位置。主控制器14实时判断编码器反馈的电机移动行程，当反馈的行程与主控制器14发出的复位运动指令的行程不一致，主控制器14停止发出移动命令，并将此位置记录为复位位置。便完成复位操作。

本发明第一实施例提供的DLP打印机10的工作原理是：

主控制器14用于向驱动件12发送复位运动指令，该复位运动指令包括第一距离和预设时间，且预设时间与第一距离相对应，通过向驱动件12发送复位运动指令，以使驱动件12在预设时间内带动打印平台15朝向料盒17移动第一距离，或者说，复位运动指令的目的是让驱动件12完成第一距离的移动，驱动件12依照该目标去带动打印平台15运动。而运动传感器13用于检测在预设时间内打印平台15移动的第二距离，并发送至主控制器14，换言之，该运动传感器13在驱动件12开始执行复位运动指令的时候便开始记录对应打印平台15的实际距离，且在驱动件12完成该复位运动指令中第一距离对应的命令后生成第二距离，或者说在预设时间内运动的实际运动距离。主控制器14还用于对比第一距离和第二距离，且在第一距离大于第二距离时，或者说，驱动件12完成执行动作后，却出现实际距离小于目标距离，此时，主控制器14将判定该打印平台15到达复位位置，或者说打印平台15与料盒17抵持，打印平台15到达最低位置。

这样一来，通过运动传感器13检测打印平台15的实际运动的第二距离，主控制再就预设的第一距离和第二距离的差距判断打印平台15是否到达最低位置，进而判断复位位置，其通过驱动件12自反馈将打印平台15与料盒17完整贴合的位置作为打印起始位置，提高了打印机的可靠性及打印的成功率。

综上：

本发明实施例提供一种DLP打印机10，该DLP打印机10具有能够通过自反馈确定复位位置，且打印的可靠性及成功率高的特点。

第二实施例：

请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的复位位置确定方法的流程示意图。

该复位位置确定方法可以应用于第一实施例中的DLP打印机10的主控制器14，该方法包括：

步骤S101：向驱动件12发送复位运动指令。

该复位运动指令包括第一距离和预设时间，且预设时间与第一距离相对应，通过向驱动件12发送复位运动指令，以使驱动件12在预设时间内带动打印平台15朝向料盒17移动第一距离，或者说，复位运动指令的目的是让驱动件12完成第一距离的移动，驱动件12依照该目标去带动打印平台15运动。

步骤S102：接收第二距离；

其中，第二距离为第一实施例中运动传感器13在预设时间内打印平台15移动的第二距离，也就是打印平台15在预设时间内运动的实际运动距离。

步骤S103：对比第一距离和第二距离；

步骤S104A：在第一距离大于第二距离时，判定打印平台15到达复位位置。

主控制器14就预设的第一距离和第二距离的差距判断打印平台15是否到达最低位置，进而判断复位位置，其通过驱动件12自反馈将打印平台15与料盒17完整贴合的位置作为打印起始位置，直接保证了打印高度H的精确性，提高了打印机的可靠性及打印的成功率。

进一步地，在步骤S103后还可以包括以下步骤：

步骤S104B：在第一距离等于第二距离时，再次向驱动件12发送复位运动指令。

或者说，在每次发送复位运动指令且运动传感器13生成的第二距离等于第一距离时，主控制器14将继续发送复位运动指令，以继续使得驱动件12带动打印平台15朝向料盒17运动，这样一来，对于不同精度要求的DLP打印机10，可对同一复位过程的总距离分成不同数量的第一距离，以达到不同精度的复位操作，且在同一总距离分成较多的第一距离将缩短完成复位时的时间，提高DLP打印机10的复位效率。

进一步地，在步骤S104A后还可以包括以下步骤：

步骤S104A1：储存第二距离，并将第二距离的数值作为新发送的复位运动指令中的第一距离的数值。

其可通过与主控制器14电连接的存储器19储存，换言之，发出的复位运动指令中的第一距离便为上次复位过程中打印平台15实际运动的距离，对于连续打印相同产品的场景，可缩短驱动件12带动打印平台15运动至复位位置的时间，降低阻塞驱动件12的情况出现的持续时间。

进一步地，在步骤S104A后还可以包括以下步骤：

步骤S104A2：停止向驱动件12发送复位运动指令，以使驱动件12停止带动打印平台15运动。缩短DLP打印机10完成复位后的驱动件12的堵转时间。

本发明第二实施例提供的复位位置确定方法的工作原理是：

向驱动件12发送复位运动指令。以使驱动件12在预设时间内带动打印平台15朝向料盒17移动第一距离，或者说，复位运动指令的目的是让驱动件12完成第一距离的移动，驱动件12依照该目标去带动打印平台15运动。接收第二距离，该第二距离为第一实施例中运动传感器13在预设时间内打印平台15移动的第二距离，也就是打印平台15在预设时间内运动的实际运动距离。对比第一距离和第二距离；且在第一距离大于第二距离时，判定打印平台15到达复位位置。该方法使得主控制器14就预设的第一距离和第二距离的差距判断打印平台15是否到达最低位置，进而判断复位位置，其通过驱动件12自反馈将打印平台15与料盒17完整贴合的位置作为打印起始位置，直接保证了打印高度H的精确性，提高了打印机的可靠性及打印的成功率。

综上所述：

本发明实施例提供一种复位位置确定方法，该方法具有能够通过自反馈确定复位位置，且使得打印的可靠性及成功率高的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本发明也可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种DLP打印机，其特征在于，包括驱动件、运动传感器、主控制器、打印平台、料盒及打印固定座，所述驱动件和所述料盒均连接于所述打印固定座，且所述驱动件与所述打印平台连接，所述运动传感器和所述驱动件均与所述主控制器电连接；

所述主控制器用于向所述驱动件发送复位运动指令，且所述复位运动指令包括第一距离和预设时间，以使所述驱动件在所述预设时间内带动所述打印平台朝向所述料盒移动所述第一距离；

所述运动传感器用于检测在预设时间内所述打印平台移动的第二距离，并发送至所述主控制器；

所述主控制器还用于对比所述第一距离和所述第二距离，且在所述第一距离大于所述第二距离时，判定所述打印平台到达复位位置。

2.根据权利要求1所述的DLP打印机，其特征在于，在所述第一距离等于所述第二距离时，所述主控制器还用于再次向所述驱动件发送所述复位运动指令。

3.根据权利要求2所述的DLP打印机，其特征在于，在所述第一距离小于所述第二距离时，所述主控制器发出错误报警信号。

4.根据权利要求1所述的DLP打印机，其特征在于，所述主控制器还用于在发出所述复位运动指令时，控制所述驱动件的驱动电流，以使所述驱动电流小于所述驱动件的额定驱动电流。

5.根据权利要求1所述的DLP打印机，其特征在于，所述DLP打印机还包括存储器，所述主控制器与所述存储器电连接；

在所述第一距离大于所述第二距离时，所述主控制器还用于将所述第二距离储存于所述存储器；

所述主控制器还用于以所述存储器中的所述第二距离的数值作为新发送的所述复位运动指令中的所述第一距离的数值。

6.根据权利要求1所述的DLP打印机，其特征在于，所述驱动件为控制电机，所述运动传感器为编码器；

所述运动传感器设置于所述驱动件的转轴。

7.一种复位位置确定方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任意一项所述的DLP打印机的所述主控制器，所述方法包括：

向所述驱动件发送复位运动指令；

接收所述第二距离；

对比所述第一距离和所述第二距离；

在所述第一距离大于所述第二距离时，判定所述打印平台到达复位位置。

8.根据权利要求7所述的复位位置确定方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一距离等于所述第二距离时，再次向所述驱动件发送所述复位运动指令。

9.根据权利要求8所述的复位位置确定方法，其特征在于，在所述第一距离大于所述第二距离时，所述方法还包括：

储存所述第二距离，并将所述第二距离的数值作为新发送的所述复位运动指令中的所述第一距离的数值。

10.根据权利要求9所述的复位位置确定方法，其特征在于，在对比得出所述第一距离大于所述第二距离的步骤之后，所述方法还包括：

停止向所述驱动件发送所述复位运动指令，以使所述驱动件停止带动所述打印平台运动。