本发明涉及激光3d打印技术领域，尤其涉及一种激光3d打印的自动找焦方法及系统。
背景技术
铺粉式3d打印是利用经聚焦的低功率密度激光束照射金属粉末，使被照射的金属粉末迅速烧结，同时借助控制氧含量、气压、温度，从而实现将金属粉末烧结成形，逐层打印，最终实现3d打印。该过程会由于激光打印时，未在激光焦点打印而影响工件打印效果，如激光不聚焦，则打印时未达到指定的能量，影响打印工件最终效果。如图1所示：现有激光焦点在3000mm左右，在距离焦点为3000mm以外的打印平台打印工件时，激光不能以激光输出的目标能量打印工件，偏离激光焦点打印就越影响激光打印工件效果。现有的激光找焦点方法主要依赖人工方式，耗时长且不能自动化。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光3d打印的自动找焦方法及系统，从而克服现有的人工找激光焦点方式耗时长、不能自动化的问题。本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种激光3d打印的自动找焦方法，其中，包括步骤：
自预设的打印平台初始位置开始，控制打印平台每下降预定高度，按照预设的激光参数对打印平台上的找焦工件打印一中心对称图形，其中各个中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小，同时记录每次打印时打印平台z向位置及对应的打印效果；以及
打印预定次数的中心对称图形后，根据各个中心对称图形的打印效果及对应的打印平台z向位置，确认激光焦点区域。
本发明的更进一步优选方案是：所述方法还包括步骤：
预先设置打印平台初始位置和每次下降的预定高度、中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值、打印的预定次数。
本发明的更进一步优选方案是：所述中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值为0.2～0.5cm，打印平台每次下降的预定高度为0.01mm～1cm。
本发明的更进一步优选方案是：所述方法还包括步骤：
预先设置包括激光功率、激光标记速度、激光开光延时和激光关光延时在内的激光参数。
本发明的更进一步优选方案是：所述中心对称图形包括正方形、圆形。
本发明还提供了一种激光3d打印的自动找焦系统，其中，包括：
循回打印模块，用于自预设的打印平台初始位置开始，控制打印平台每下降预定高度，按照预设的激光参数对打印平台上的找焦工件打印一中心对称图形，其中各个中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小，同时记录每次打印时打印平台z向位置及对应的打印效果；以及
焦点区域确认模块，用于打印预定次数的中心对称图形后，根据各个中心对称图形的打印效果及对应的打印平台z向位置，确认激光焦点区域。
本发明的更进一步优选方案是：所述系统还包括：
第一预先设置模块，用于预先设置打印平台初始位置和每次下降的预定高度、中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值、打印的预定次数。
本发明的更进一步优选方案是：所述中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值为0.2～0.5cm，打印平台每次下降的预定高度为0.01mm～1cm。
本发明的更进一步优选方案是：所述系统还包括：
第二预先设置模块，用于预先设置包括激光功率、激光标记速度、激光开光延时和激光关光延时在内的激光参数。
本发明的更进一步优选方案是：所述中心对称图形包括正方形、圆形。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种激光3d打印的自动找焦方法及系统，本发明通过从预设的打印平台z向初始位置开始，每下降预定高度都按预设激光参数打印中心对称图形，然后通过中心对称图形的打印效果及对应的打印平台z向位置，确认激光焦点区域，能够提高找激光焦点效率，避免人工找焦方式的误差。
附图说明
图1是现有技术激光打印的缺陷示意图。
图2是本发明较佳实施例的激光3d打印的自动找焦方法的流程图。
图3是本发明实施例的激光3d打印的自动找焦方法的原理示意图。
图4为本发明较佳实施例的激光3d打印的自动找焦系统的原理框图。
具体实施方式
本发明提供一种激光3d打印的自动找焦方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参见图2，图2是本发明较佳实施例的激光3d打印的自动找焦方法的流程图。图2所示的激光3d打印的自动找焦方法，包括：
步骤s100、自预设的打印平台初始位置开始，控制打印平台每下降预定高度，按照预设的激光参数对打印平台上的找焦工件打印一中心对称图形，其中各个中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小，同时记录每次打印时打印平台z向位置及对应的打印效果；
步骤s200、打印预定次数的中心对称图形后，根据各个中心对称图形的打印效果及对应的打印平台z向位置，确认激光焦点区域。
本发明所述激光3d打印的自动找焦方法，参见图3所示，通过从预设的打印平台z向初始位置开始，每下降预定高度都按预设激光参数打印中心对称图形，然后通过中心对称图形的打印效果及对应的打印平台z向位置，最后，观察打印圆形效果，确认激光焦点区域，能够提高找激光焦点效率，避免人工找焦方式的误差。
进一步的，本实施例中，所述中心对称图形包括正方形、圆形。当打印圆形时，控制各个中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小，实质上也即是控制打印圆形直径(或半径)等额缩小；当打印正方形时，控制各个中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小，实质上也即是是控制打印正方形边长等额缩小。
进一步的，所述步骤s100中，所述的找焦工件(待加工件)承载于铺粉式3d激光打印机器的打印平台上，通过该机器的控制激光打印、打印平台z向位置，当打印平台运行至指定位置，激光打印中心对称图形，循环往复，实现循回找焦过程，自动寻焦过程。所述步骤s200中，火力最猛的区域即激光焦点区域，可通过显微镜进行细微观察，确认激光焦点区域内。
进一步的，本实施例中，所述方法还包括步骤：
步骤s101、预先设置打印平台初始位置和每次下降的预定高度、中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值、打印的预定次数。
具体实施时，可以通过打印平台z向控制单元控制打印平台工作z向位置，实际也即是控制其电机运动至指定位置；可以通过激光控制单元，在打印平台z向已运行到目标位置时，按照预设的激光参数控制激光打印找焦中心对称图形。
进一步的，本实施例中，所述方法还包括步骤：
步骤s102、预先设置包括激光功率、激光标记速度、激光开光延时和激光关光延时在内的激光参数，方便工艺工程师更改参数进行自动找焦，进行循回找焦。具体实施时，预设激光功率为100-500瓦，例如可以为300瓦；预设激光标记速度为100-500mm/s，例如可以为100mm/s、200mm/s、500mm/s；预设激光开光延时为0-100us，例如可以为0us、50us、100us，预设激光关光延时为0-100us，例如为0us、40us、100us。
进一步的，本实施例中，所述中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值优选为0.2～0.5cm，打印平台每次下降的预定高度优选为0.01mm～1cm。具体实施时，当打印圆形时，可以控制控制圆形半径在5～10cm内。
本发明所述激光3d打印的自动找焦方法，具体实施时，可以按照以下步骤进行：(a)调节打印平台z向位置，先设置一个初始位置；(b)控制激光打印圆形(正方形)；(c)待上一次打印完圆形(或正方形)，打印平台z向降至指定的高度，控制激光打印更小的圆形(或正方形)；(d)循环往复，直至循环次数全部打印完，期间记录好每一次打印平台z向位置及对应的打印效果；(e)取出打印样本，放大观察，确认焦点区域。
本发明通过循环控制打印平台z向位置及控制激光打印圆形(或正方形)，让激光打印一个圆形(或正方形)后，打印平台下降指定的高度后继续出激光打印圆形(或正方形)，直至打印完所有循环次数，最终确认激光焦点区域。
本发明实施例所述激光3d打印的自动找焦方法，首先预设寻焦次数、激光功率、激光打标速度，将待加工件承载于3d打印平台机器上，通过该机器的控制打印平台z向位置与激光打印，激光从打印平台z向初始最高位置开始打印圆形(正方形)，打印平台z向自动下降指定的预设高度，继续打印指定大小的圆形，圆形直径大小递减(正方形边长大小递减)，循环预设找焦次数，达到自动循回找焦目的，从而避免了未在焦点上打印工件影响打印效果的现象。
本发明具体实施时，可以通过c#程序，控制打印平台z向运动、激光打印中心对称图形，例如打印正方形时，先控制激光打印正方形，再通过控制打印平台z向下降(单位mm)，待打印平台z向运动完成后，c#控制激光打印边长为r的正方形，每一层的正方形边长r都是等额减小的，均重复以上过程。取出打印工件，由此找出焦点区域。如果希望在这一焦点区域继续找激光焦点，调节打印平台z位置，可重复此过程。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储与一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(read-only，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。
基于以上所述激光3d打印的自动找焦方法，本发明实施例还提供一种存储装置，其中，所述存储装置存储有计算机程序，所述计算机程序能够被执行以实现如以上任一项所述方法的步骤。
基于以上所述的激光3d打印的自动找焦方法，本发明实施例提供的第一种激光3d打印的自动找焦系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如以上任一项所述方法的步骤。
基于以上所述的激光3d打印的自动找焦方法，本发明实施例提供的第二种激光3d打印的自动找焦系统，如图4所示，包括：循回打印模块100、焦点区域确认模块200，其中，
循回打印模块100，用于自预设的打印平台初始位置开始，控制打印平台每下降预定高度，按照预设的激光参数对打印平台上的找焦工件打印一中心对称图形，其中各个中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小，同时记录每次打印时打印平台z向位置及对应的打印效果；具体如上所述。
焦点区域确认模块200，用于打印预定次数的中心对称图形后，根据各个中心对称图形的打印效果及对应的打印平台z向位置，确认激光焦点区域；具体如上所述。
进一步的，本实施例中，所述激光3d打印的自动找焦系统还包括：
第一预先设置模块，用于预先设置打印平台初始位置和每次下降的预定高度、中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值、打印的预定次数；其中，所述中心对称图形中心点到边的距离依次等额减小值优选为0.2～0.5cm，打印平台每次下降的预定高度优选为0.01mm～1cm，具体如上所述。
第二预先设置模块，用于预先设置包括激光功率、激光标记速度、激光开光延时和激光关光延时在内的激光参数；其中，所述中心对称图形包括正方形、圆形，具体如上所述。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。