CN115195108B - 一种用于光固化3d打印实时监测预警的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种利用成型台上已有的通孔结构通过对首层固化层或首几层固化层的固化情况进行实时监测，从而在光固化3D打印过程的早期就能够及时发现打印失败，发出预警的系统及方法，避免打印完全结束才发现打印件首层或首几层的结构缺陷，费时废料。

Description

一种用于光固化3D打印实时监测预警的系统和方法

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别涉及一种光固化3D打印实时监测系统和方法。

背景技术

随着计算机和机械科学技术的发展，各类增材制造或3D打印技术都得到了迅速的发展，一般来说，增材制造或3D打印技术的技术原理是先将计算机辅助设计(ComputerAided Design,CAD)的软件所建构的物体三维模型进行分层，然后获取每层的轮廓信息或者图像信息，并运用粉末状金属或树脂等可粘合材料通过逐层打印的方式来完成三维物体的制造。其中一类增材制造的技术方法，光固化3D打印技术主要是使用液体树脂作为原材料，利用液体树脂打印原料在特定波长与强度的光照射下固化的特性完成打印的过程。光固化3D打印的具体步骤通常为：先将三维模型通过一个方向进行分层，从而获取每层的轮廓信息或者图像信息，然后将每层的光图案照射到打印原材料上，原材料中的打印原料受到光照射后，发生固化反应形成固化层，该层固化层会粘结附着在成型台上(或者粘结附着在上一层固化层上)，该层光图案固化完成后，成型台带动已完成固化层向远离光源的方向移动一定距离再进行下一层的固化，重复迭代，最后形成一个完整打印件(即三维模型)。

光固化3D打印技术主要分为两类。第一类称为自由液面式打印(Top Down)，这类方法中固化光源位于盛放液体树脂打印原料的液槽上方，每固化一层，打印成型台会向下移动一定的距离。这种打印技术里，光固化发生在液体树脂的表面，所以打印高度受限于液槽的深度。一般来说，液槽中需放置的液体树脂要远多于真正固化的树脂，会造成一定的原材料浪费。另外，Top Down的打印方式通常需要加装液面控制系统，以帮助液体树脂流动直至覆盖已完成的固化层(例如涂覆用刮刀)，设备成本较高，操作较复杂。第二类光固化打印技术为约束液面式(Bottom Up)打印技术，在这种打印技术中，固化光源放置于液槽下方，光固化发生在液槽底部，每层固化完成之后，打印成型台向上移动一定距离带动打印件上移。如果液体树脂粘度不是非常大，重力作用即可带动树脂回流，填补打印件上移造成的空间，以进行下一层的固化。Bottom Up打印技术无需液面控制系统，设备成本相对较低。但是Bottom Up技术也有其缺陷，每次固化完成成型台上移的过程都需要对固化层和液槽底部的光固化成型表面进行分离，这就有可能造成对固化层的精细结构的损害，另外这个分离过程也严重的制约了打印速度。现有技术通常会使用置于液槽底部的弹性高分子材料制成的离型膜以帮助快速以及非破坏性离型。例如美国专利7,438,846中公布的弹性分离层技术。

BottomUp光固化3D打印技术还存在一个问题。由于在每一次的固化过程中，成型台位于液体树脂液面以下，同时在打印过程中固化层与料槽底部的离型过程中会短暂的形成一个真空，成型台需要克服液压及大气压共同的作用力才能带动当前固化层上移。很多情况下，如果固化层和成型台表面的粘结力不够强的时候会造成打印件的脱落或者变形。这个问题在大画幅打印设备中更加明显，因为每层固化层的面积更大，需要的离型力更大，对于首层固化层和成型台表面的粘结力要求更高。在实际操作中，经常在整个打印过程结束之后，将打印件从成型台上移除之后才会发现首层固化层或首几层固化层由于粘结力不够强而造成了部分结构的打印失败或打印件变形，只能报废，费时废料。因此，如何有效的对于打印过程进行实时监测，在打印过程初期即可判断首层固化层或首几层固化层是否出现打印失败或变形从而及时预警，终止打印过程，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例之一提供一种用于光固化3D打印实时监测预警的系统，其特征在于，包括：成型台，用于在光固化3D打印过程中粘结附着，并移动已完成固化层，所述成型台包括N xM个通孔，其中所述N和M代表成型台上每行及每列的通孔数目，所述通孔贯穿与固化层粘结的成型面及其对侧面；图像采集单元，用于采集首层或首几层光固化结束后所述成型台对侧面的实际固化图案；图像分析单元，用于获取实际固化图案的像素点的实际灰度值，其中实际固化图案的像素点对应所述通孔，像素点的实际灰度值由在首层或首几层光固化结束后对应所述通孔中光固化的树脂决定；并将实际固化图案的像素点的实际灰度值与根据打印件3D数字模型所决定的标准固化图案的像素点的标准灰度值比较，获得每个像素点的灰度值差异，并统计分析所有像素点的灰度值差异；和控制单元，用于设定安全阈值，将所述图像分析单元输出的分析结果与安全阈值对比，决定是否输出预警信号。

在一些实施例中，所述成型台的通孔直径的范围为1-20mm。

在一些实施例中，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点的总数。

在一些实施例中，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点个数占所述成型台总像素点个数的比例。

在一些实施例中，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点个数占所述标准固化图案所包含的像素点个数的比例。

本申请另一实施例提供一种用于光固化3D打印实时监测预警的方法，其特征在于，包括：使用包括N x M个通孔的成型台的光固化3D打印设备开始打印，所述成型台用于粘结附着，并移动已完成固化层；其中所述N和M代表成型台上每行及每列的通孔数目，所述通孔贯穿与打印件粘结的成型面及其对侧面；使用图像获取单元获取首层或首几层固化结束后所述成型台对侧面的实际固化图案；使用图像分析单元获取实际固化图案的像素点的实际灰度值，其中实际固化图案的像素点对应所述成型台通孔，像素点的实际灰度值由在首层或首几层光固化结束后对应所述通孔中光固化的树脂决定；并将实际固化图案的像素点的实际灰度值与根据打印件3D数字模型所决定的标准固化图案的像素点的标准灰度值比较，获得每个像素点的灰度值差异，并统计分析所有像素点的灰度值差异；使用控制单元将图像分析单元输出的分析结果与预先设定的安全阈值对比，决定是否发出预警信号。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本申请一些实施例所披露的Bottom Up光固化3D打印系统的示意图；

图2a是图1中3D打印件的首层固化层标准固化图案的示意图；

图2b是图1中3D打印件的首层固化层实际固化图案的示意图；

图3是根据本申请一些实施例所披露的一种用于光固化3D打印实时监测预警方法的流程图；

附图标记说明：10为Bottom Up光固化3D打印设备；110为成型台底侧成型面；120为成型台对侧面；130为通孔；200为料槽；210为液体树脂；220为料槽底面；300为三维打印件；310为三维打印件的当前固化层；320为3D打印件的首层固化层；320’为首层固化层320的标准固化图案；320”为首层固化层320的实际固化图案。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

在BottomUp的光固化3D打印过程中，为了减少每次固化层与料槽底部光固化成型表面分离的过程中短暂产生的真空负压对成型台移动造成的阻力，成型台上会设置一些通孔，以帮助成型台四周的压力平衡，从而进一步的帮助成型台高效的带动固化层离型。例如在中国专利CN201910584942.1中所披露的成型台结构。在一些现有技术中，光固化3D打印设备同时包括与成型台通孔配套使用的顶起装置，在打印过程结束后用于将打印件与成型台的表面分离，例如中国专利201910368433.5中披露的成型台及顶起装置。本发明披露一种利用成型台上已有的通孔结构通过对首层固化层或首几层固化层的固化情况进行实时监测，对于失败的打印过程及时预警的系统及方法，避免打印完全结束才发现打印件首层或首几层的结构缺陷，费时废料。

图1是根据本发明披露的一种用于光固化3D打印实时监测和预警系统的一个实施例所示的BottomUp光固化3D打印系统的示意图，打印设备10包括成型台100，盛放可光固化液体树脂210的料槽200，料槽200包括可透光的底面220，成型台的底侧成型面110及料槽底面220定义了一个打印区域。在一个典型的使用该光固化3D打印设备制备三维物体的过程中，打印设备10的控制系统(在图1中没有示出)将当前固化层310的图案用光源(图1中没有示出)照射到打印区域上，光源辐射的能量使打印区域的可光固化树脂固化，形成当前固化层310，并附着在成型台100的成型面110上(如果该固化层不是首层固化层，该固化层则附着在上一固化层上；图1中的首层固化层为320，当前固化层为310)。当光固化过程完成之后，成型台100带动所有固化层上移一定距离，从而带动当前固化层310从料槽底面220(即光固化成型表面，也可以称为固化层离型表面)分离，之后可光固化树脂210流动填充当前固化层310离型之后产生的空间，即可以进行下一固化层的打印。如此往复，直至整个三维打印件300的打印完成。图1所示的成型台100包括用于粘结附着树脂固化层的成型面110及成型面110的对侧面120，以及NxM个通孔130贯穿成型面110和对侧面120，其中N和M分别为成型台100每行及每列的通孔130数目。在一些实施例中，N和M可以为范围5-200内的任一整数。通孔130可以帮助成型台100四周的压力平衡，帮助成型台100高效的带动当前固化层310离型。

图2a所示的是图1中的三维打印物体300的首层固化层320的标准固化图案320’，该标准固化图案320’由打印物体300的数字模型所决定，图2a中的标准固化图案320’即为打印物体300的数字模型的首层切片层的固化图案。在图2a所示的实施例中，三维物体300为一光固化3D打印而成的鞋中底，打印过程中的首层固化层320的横截面为图2a中所示的阴影轮廓部分320’，即在首层固化过程中，打印设备的控制系统会将标准固化图案320’照射到打印区域上，通过光源辐射的能量使液体可光固化树脂固化，在成型台100成型面110上形成具有标准固化图案320’形状的首层固化层320。图2b是首层固化层320形成之后，在成型台对侧面120上形成的实际固化图案320”的示意图。当首层固化层320在成型面110上固化成型过程中，由于贯穿成型台的通孔130中也会存在液体树脂，在光固化过程中通孔130中的液体树脂同时也会受到光的辐射发生固化，从而在通孔130中形成固化的树脂。因此在首层固化层320固化完成后，成型台100的对侧面120上可以获得实际固化图案320”，该实际固化图案320”的轮廓由与标准固化图案320’对应的通孔130组成，这些对应通孔中存在光固化的树脂，同时每个通孔130根据其位置不同具备不同的灰度值。例如通孔130a由于完全落在图案320’的覆盖区域内，其标准灰度值为100％，也就是说如果当前固化层320完全打印成功，通孔130a中的液体树脂应该部分或全部固化而产生该通孔的灰度值；而通孔130c由于完全落在图案320’的覆盖区域外，其标准灰度值为0％，也就是说如果当前固化层320完全打印成功，通孔130c中的液体树脂应该仍然为液体状态；而通孔130b部分落入图案320’的覆盖区域，其标准灰度值为介于0-100％之间的一个数字。在这个实施例中，通孔130可以视为固化图案的像素，根据首层固化层的标准固化图案320’可以得到其对应的每一个像素的标准灰度值。使用图像采集以及图像分析工具，即可在首层固化层固化完成后得到实际固化图案320”每个像素的实际灰度值，而通过比较标准固化图案320’的像素标准灰度值以及实际固化图案320”的像素实际灰度值即可以获得首层固化层320是否成功打印并粘连附着在成型台100成型面110上的信息。

如果首层固化层320完全成功打印并粘连附着在成型台100成型面110上，实际固化图案320”的每个像素的灰度值则应该完全与标准固化图案320’的每个相对应的像素灰度值相等，即完全落在标准固化图案320’的覆盖区域内的通孔130a内应该存在固化树脂，具备实际灰度值100％；而完全落在标准固化图案320’的覆盖区域外的通孔130c内应该不存在固化树脂，而仅仅存在液体树脂，具备实际灰度值0％；对于部分落在标准固化图案320’的覆盖区域内的通孔130b内则可能只有部分液体树脂发生固化，具备介于0-100％之间的一个实际灰度值。如果首层固化层并非完全成功打印并粘连附着在成型台100成型面110上，则上述所描述的通孔的实际灰度值会与成功打印条件下的通孔的标准灰度值不同。因此本发明所披露的实时监测方法即在首层固化层完成后通过对比首层打印的实际固化图案的像素灰度值以及预先存储的首层打印图案的标准固化图案的像素灰度值而得到固化层是否成功打印并粘连附着在成型台100成型面110上的信息，如果对比结果高于一定的安全阈值，即发出预警信号，中断打印过程。

在一些实施例中，本发明披露的实时监测系统包括图像采集单元，图像分析单元以及控制单元。图像采集单元用于采集成型台对侧面120的实际固化图案320”，将采集的实际固化图案320”传送到图像分析单元。图像分析单元利用视觉识别技术将接受到的实际固化图案320”的每个通孔的图像与预先保存的通孔灰度值标准图像进行比较，从而得出每个通孔，即每个像素的实际灰度值，其中灰度值的数值由对应通孔中的树脂固化程度决定。例如，如果某个通孔的实际固化图案与100％固化树脂填充的通孔图像相符，该通孔的实际灰度值则记录为100％；如果某个通孔的实际固化图案与完全由液态树脂填充的通孔图像相符，该通孔的实际灰度值则记录为0％；如果某个通孔的实际固化图案与通孔内50％液体树脂发生固化的通孔图像相符，该通孔的实际灰度值则记录为50％；依次类推，图像分析单元可以分析得到实际固化图案中每一个像素(即通孔)的实际灰度值。在一些实施例中，图像采集单元可以包括但不限制于高清可变焦照相机，高清可变焦摄像头，CCD图像传感器。在一些实施例中，图像采集单元还可以进一步包括光源，为图像采集过程提供合适的光线条件。

图像分析单元中预先存储根据当前固化层图案映射到成型台对侧面120的标准固化图案320’而得到每个像素的标准灰度值，图像分析单元将实际固化图案的每个像素点的实际灰度值与预先存储的标准固化图案的相对应的每个像素点的标准灰度值相比较，得到比较结果，其中包括每个像素点的灰度值差异。图像分析单元同时设定像素点灰度值差异阈值，像素点灰度值差异阈值的设定可以有多种适合方法，例如当某个像素点的灰度值差异超过x％即将此像素点标记。在一些实施例中，x可以是5-100范围内的任何数字。在一些实施例中，像素点差异阈值可以简化设定为二进制阈值，例如对于标准固化图案中标准灰度值超过0％的像素点，实际固化图案中的对应像素点的实际灰度值超过0％即为合格，而仅仅标记那些标准灰度值超过0％，而实际灰度值为0％的像素点；对于标准灰度值为0％的像素点，所有实际灰度值超过0％的像素点均被标记。在使用简化像素点灰度值差异阈值的例子中，例如图2b中的像素点130a的标准灰度值为100％，当该像素点的实际灰度值为大于0％的任何数值，该像素点则不会被标记，仅仅在当该像素点的实际像素点灰度值为0％时该像素点才会被标记；而图2b中的像素点130b的标准灰度值为0-100％中间的一个数值，当该像素点的实际灰度值为大于0％的任何数值，该像素点则不会被标记，仅仅在当该像素点的实际像素点灰度值为0％时该像素点才会被标记；而图2b中的像素点130c的标准灰度值为0％，当该像素点的实际灰度值为大于0％的任何数值，该像素点会被标记，当该像素点的实际像素点灰度值为0％时，该像素点不被标记。

图像分析单元将被标记的像素点的个数和/或比例传输至控制单元，控制单元将被标记的像素点的个数和/或比例与预先设定的安全阈值比较，如果比较结果高于预设的安全阈值，控制单元即可认为打印失败，发出预警信号。在一些实施例中，上述比例可以是被标记像素点个数与成型台上所有像素点，即NxM值，的比例；在另一些实施例中，该比例可能为被标记像素点个数与标准固化图案中所包括的像素点个数的比例。在一些实施例中，当控制单元发出预警信号的同时可以中断打印过程；在另一些实施例中，当控制单元发出预警信号后并不自动中断打印过程而是等待人工干预，由人工做出是否中断打印过程的判断。

在一些实施例中，控制单元在首层固化层结束之后即通过对被标记的像素点的个数和/或比例与安全阈值进行比较做出打印是否失败的判断；而在另一些实施例中，可以预先设定控制单元等待超过一层的固化层固化结束之后，再通过对被标记的像素点的个数和/或比例与安全阈值进行比较做出打印是否失败的判断。具体固化层数的设定可以根据三维物体的具体情况而定，例如有些三维物体的首层固化层能够用于判断打印是否成功的像素点较少，因此实时监测的误差可能较高，在这些实施例中，通过使用多层固化层固化结果再进行像素的灰度值的比较可以降低监测误差，达到更准确的监测效果。

图3是本申请所披露的一种用于光固化3D打印实时监测预警的方法的流程图的实施例，如图3所示，所述方法的实施例包括如下的步骤：

首先进行光固化打印三维物体的首层固化，根据三维物体的数字模型切片得到首层固化层的标准固化图案。根据三维物体在成型台上的打印位置得到首层固化层标准固化图案的每个像素点的标准灰度值。

当首层固化完成后，图像采集单元采集首层固化层的实际固化图案，并将该实际固化图案传输至图像分析单元。

图像分析单元将实际固化图案中每个像素的图像与预先存储的像素灰度值标准图像进行比较从而得到实际固化图案每个像素点的实际灰度值，并将该实际灰度值与该像素在标准固化图案中的标准灰度值进行比较，得到该像素点的灰度值差异。如果灰度值差异大于预设的灰度值差异阈值，图像分析单元标记该像素点。图像分析单元完成上述所有像素点的灰度值差异分析，统计被标记的像素点的个数和/或比例。在一些实施例中，该比例为被标记像素点个数与成型台上所有像素点，即NxM值，的比例；在另一些实施例中，该比例可能为被标记像素点个数与标准固化图案中所包括的像素点个数的比例。以图2b所示的实施例为例，成型台100包括的像素点总数为19x19＝361，而标准固化图案320b’包括的像素点个数为63个(即全部或部分落入图案320’覆盖区域的像素点个数)。

图像分析单元将图像分析结果，即被标记的像素点的个数和/或比例传输至控制单元，控制单元将被标记的像素点的个数和/或比例与预先设定的安全阈值比较，如果分析结果高于预设的安全阈值，控制单元可以根据三维打印物体的具体情况决定是否再对下一层固化层进行监测。如果选择继续监测下一固化层，则首先进行第二固化层的固化，当第二固化层固化结束后重复上述图像采集与图像分析的步骤。如果不选择监测下一固化层，控制单元启动预警。在一些实施例中，启动预警的同时控制单元可以终止打印过程；在另一些实施例中，启动预警的同时通知人为干预，由人为干预的结果决定是否终止打印。如果分析结果低于预设的安全阈值，控制单元可以选择停止监控，完成剩余固化层的打印。在一些实施例中，即使分析结果低于预设的安全阈值，根据三维打印物体的具体情况，控制单元也可以选择继续监视下一固化层。

本申请的用于在光固化3D打印过程中对于打印过程实时监测预警的系统及使用方法可能带来的有益效果包括但不限于：(1)对于失败的打印过程在打印过程初期即可判断是否出现打印失败或变形从而及时预警，终止打印过程，减少费时废料；本系统和方法尤其适用大画幅打印，由于单层固化层面积大，出现打印失败的几率更高，因此对首层固化层的打印监测更为重要；(2)利用成型台已有的通孔进行打印过程实施监测，不用额外添加复杂的硬件设备；(3)监测系统使用的图像识别分析方法简单有效，有时甚至用人工监控即可做出打印是否失败的判断，无需配置图像采集分析装置。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种用于光固化3D打印实时监测预警的系统，其特征在于，包括：

成型台，用于在光固化3D打印过程中粘结附着，并移动已完成固化层，所述成型台包括N x M个通孔，其中所述N和M代表成型台上每行及每列的通孔数目，所述通孔贯穿与固化层粘结的成型面及其对侧面；

图像采集单元，用于采集首层或首几层光固化结束后的实际固化图案像素点的实际灰度值，该实际灰度值由在首层或首几层光固化结束后对应所述通孔中光固化的树脂决定；

图像分析单元，将实际固化图案的像素点的实际灰度值与根据打印件3D数字模型所决定的标准固化图案的像素点的标准灰度值比较，获得每个像素点的灰度值差异并统计分析所有像素点的灰度值差异；和

控制单元，用于设定安全阈值，将所述图像分析单元输出的分析结果与安全阈值对比，决定是否输出预警信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成型台的通孔直径的范围为1-20mm。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点的总数。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点个数占所述成型台总像素点个数的比例。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点个数占所述标准固化图案所包含的像素点个数的比例。

6.一种用于光固化3D打印实时监测预警的方法，其特征在于，包括：

使用包括N x M个通孔的成型台的光固化3D打印设备开始打印，所述成型台用于粘结附着，并移动已完成固化层；其中所述N和M代表成型台上每行及每列的通孔数目，所述通孔贯穿与打印件粘结的成型面及其对侧面；使用图像采集单元获取首层或首几层固化结束后的实际固化图案像素点的实际灰度值，该实际灰度值由在首层或首几层光固化结束后对应所述通孔中光固化的树脂决定；

使用图像分析单元将实际固化图案的像素点的实际灰度值与根据打印件3D数字模型所决定的标准固化图案的像素点的标准灰度值比较，获得每个像素点的灰度值差异并统计分析所有像素点的灰度值差异；

使用控制单元将所述图像分析单元输出的分析结果与预先设定的安全阈值对比，决定是否发出预警信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述成型台的通孔直径的范围为1-20mm。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点的总数。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点个数占所述成型台总像素点个数的比例。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述安全阈值包括灰度值差异大于预先设定的阈值的像素点个数占所述标准固化图案所包含的像素点个数的比例。