[發明專利]基于激光切除的3D打印機斷點續打系統及其斷點續打方法

有效

• 申請號: 201910311119.3
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109940876B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 張春蕊;鞠錦勇;許家寶;張志剛
• 申請（專利權）人: 安徽工程大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/20;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 寇俊波

1.基于激光切除的3D打印機斷點續打系統，其特征在于：包括裝料盤(1)、送絲機構(2)、長度計數器(3)、出絲噴頭(4)、打印平臺(6)、激光頭(9)、激光器(15)、用于控制激光器(15)的激光電源控制器(14)、打印機架(17)；

所述打印機架(17)上還包括用于控制出絲噴頭(4)、激光頭(9)運動和工作的驅動控制組件。

2.根據權利要求1所述的基于激光切除的3D打印機斷點續打系統，其特征在于：所述驅動控制組件包括用于控制出絲噴頭(4)的出絲控制組件、用于控制激光頭(9)的激光控制組件、以及控制器(16)和向控制器(16)輸入控制指令的控制判斷模塊(11)，所述激光電源控制器(14)與控制器(16)連接。

3.根據權利要求2所述的基于激光切除的3D打印機斷點續打系統，其特征在于：所述出絲控制組件包括噴頭出絲長度計算模塊(10)、用于驅動出絲噴頭(4)運動的交流伺服電機組Ⅰ(7)、用于控制交流伺服電機組Ⅰ(7)的電機控制器Ⅰ(12)，所述電機控制器Ⅰ(12)與控制器(16)連接。

4.根據權利要求3所述的基于激光切除的3D打印機斷點續打系統，其特征在于：所述交流伺服電機組Ⅰ(7)實現出絲噴頭(4)的三維空間運動。

5.根據權利要求2所述的基于激光切除的3D打印機斷點續打系統，其特征在于：所述激光控制組件包括用于驅動激光頭(9)運動的交流伺服電機組Ⅱ(8)、用于控制交流伺服電機組Ⅱ(8)的電機控制器Ⅱ(13)，所述電機控制器Ⅱ(13)與控制器(16)連接。

6.根據權利要求5所述的基于激光切除的3D打印機斷點續打系統，其特征在于：所述述交流伺服電機組Ⅱ(8)實現激光頭(9)的三維空間運動。

7.應用權利要求1至6中任一項的基于激光切除的3D打印機斷點續打系統的斷點續打方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：根據實驗測試，使激光頭(9)的有效氣化層高度等于3D打印機的打印層高度，并建立3D打印機的打印材料、打印層高度、激光器(15)輸出功率、激光頭(9)移動速度的材料庫；

步驟二：對出絲噴頭(4)以及激光頭(9)的初始位置標識化，確定出絲噴頭(4)以及激光頭(9)互不干涉的零點位置；

步驟三：控制器(16)通過電機控制器Ⅰ(12)控制交流伺服電機組Ⅰ(7)驅動出絲噴頭(4)按照設定程序進行打印；

步驟四：出絲噴頭(4)打印過程中，在長度計數器(3)檢測t_i時刻與t_i+1時刻出絲噴頭(4)出絲長度的基礎上，噴頭出絲長度計算模塊(10)計算t_i時刻與t_i+1時刻出絲噴頭(4)的出絲長度，將兩次結果進行相減計算，正常情況下，計算結果不為0，控制判斷模塊(11)向控制器(16)輸入出絲正常指令，繼續執行步驟三；

步驟五：根據步驟四的判斷依據，若計算結果為0，先跳轉到步驟八判斷打印模型(5)是否完成打印，如果否，則判定3D打印機的出絲噴頭(4)發生堵塞；

步驟六：根據步驟五的判斷結果，控制判斷模塊(11)向控制器(16)輸入出絲不正常指令，控制器(16)通過電機控制器Ⅰ(12)、電機控制器Ⅱ(13)、激光電源控制器(14)控制出絲噴頭(4)和激光頭(9)以及激光器(15)完成斷點層處理；

步驟七：出絲噴頭(4)驗證出絲正常后，回到步驟三并從打印斷點層的初始位置(x₀,y₀,z₀)對打印模型(5)繼續進行打印；

步驟八：控制器(16)驗證設定打印程序是否執行完畢，如果是則打印完畢。