底面曝光的3D打印设备、控制方法及控制系统与流程

底面曝光的3d打印设备、控制方法及控制系统
技术领域
1.本申请涉及3d打印设备的技术领域，尤其涉及一种底面曝光的3d打印设备、控制方法及控制系统。


背景技术：

2.3d打印技术是快速成型技术的一种，常以液态光敏树脂、光敏聚合物等材料为固化材料，将打印模型划分为多个横截层，然后通过逐层打印的方式构建实体。光固化3d打印设备成型精度高，在定制商品、医疗治具、假体等方面具有广泛应用。
3.其中，由于3d打印设备可以根据个性化设计的三维模型打印出相应的3d构件的实体物品，因此，受到医疗、个性化产品制造等制造商使用。随着3d打印设备所制造的产品在相应领域中的性能需要，用来制造相应产品的材料也在不断变化。这影响到3d打印设备的打印过程。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种底面曝光的3d打印设备、控制方法及控制系统，用于解决3d打印设备因其使用材料的特性而对制造出的3d构件的成品率造成影响的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本申请第一方面提供一种底面曝光的3d打印设备，包括：容器，包括透明的底面，用于盛放待成型材料，以及在所述底面的待成型材料经选择性辐射后形成图案固化层；供料机构，与所述容器连通，用于在打印过程中至少一次地向所述容器中供应所述待成型材料；其中，至少一次向所述容器中所供应的待成型材料用于在其特性稳定期间形成有限层数的图案固化层。
6.本申请第二方面提供一种底面曝光的3d打印设备，包括：容器，包括透明的底面，用于盛放待成形材料；其中，所述容器侧壁上设有一出料通道，其设置在相距所述容器的底面预设高度的位置，用于使高出所述高度的待成型材料从所述容器内流出；其中，所述高度对应累积的图案固化层的有限层数；位于所述容器底面下方的能量辐射系统，用于输出能量以透过所述底面将在所述底面的待成型材料进行选择性辐射，以形成图案固化层；构件平台，用于附着所述图案固化层；z轴驱动机构，带动所述构件平台升降移动，以通过在所述构件平台上逐层累积各图案固化层，制造成3d构件；供料机构，与所述容器连通，用于在打印过程中至少一次地向所述容器中供应所述待成型材料；控制装置，分别连接所述能量辐射系统、z轴驱动机构、和供料机构，用于在制造所述3d构件期间，依时序控制所述能量辐射系统执行选择性固化，和控制所述z轴驱动机构升降，以实现各图案固化层的逐层累积；所述控制装置还根据制造所述3d构件的剩余层数，控制供料机构至少一次向所述容器中供应所述待成型材料。
7.本申请第三方面提供一种控制方法，用于底面曝光的3d打印设备，所述控制方法包括：根据切片图像辐射能量，以对所述3d打印设备的容器的底面的待成型材料选择性固
化，形成图案固化层；调整所形成的图案固化层与所述底面之间的间距，以在容器底面与最近形成的图案固化层之间填充有待制造层的层高的待成型材料；按照逐层打印顺序调整所述切片图像并重复上述各步骤，以通过各图案固化层的逐层累积制造3d构件；在上述控制过程期间，根据制造所述3d构件的剩余层数，至少一次向所述容器中供应待成型材料；其中，至少一次向所述容器中所供应的待成型材料用于在其特性稳定期间形成有限层数的图案固化层；所述有限层数不大于制造所述3d构件所需的层数。
8.本申请第四方面提供一种控制系统，用于底面曝光的3d打印设备，所述控制系统包括：存储装置，用于存储至少一程序；处理装置，与所述存储装置连接，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现如第三方面所述的控制方法。
9.综上所述，本申请提供的一种底面曝光的3d打印设备、控制方法及控制系统，具有以下有益效果：本申请提供的底面曝光的3d打印设备，利用供料机构或容器壁上的出料通道，有效限制容器内所盛放的待成型材料的体量，使得3d打印设备在随供随用的原则下，尽量减少待成型材料的剩余量。这有效减少因待成型材料不易在容器中长时间存放的问题，以及提高了材料的使用效率。
附图说明
10.本申请所涉及的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描所述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及发明的特点和优势。对附图简要说明书如下：
11.图1显示为本申请的底面曝光的3d打印设备的硬件结构示意图。
12.图2显示为本申请的供料机构的结构示意图。
13.图3显示为本申请的供料机构的又一种结构示意图。
14.图4显示为本申请的涂抹机构的结构示意图。
15.图5显示为本申请的涂抹部和喷头的结构示意图。
16.图6显示为本申请的供料机构和涂抹机构的工作示意图。
17.图7显示为本申请的回收储存机构和容器的结构示意图。
18.图8显示为本申请的回收储存机构的结构示例。
19.图9显示为本申请的底面曝光的3d打印设备的又一结构示意图。
20.图10显示为本申请的3d打印设备的打印流程示意图。
21.图11显示为本申请的3d打印设备的控制流程示意图。
具体实施方式
22.以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。
23.在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、
“
上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
24.下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描所述的实施例仅仅是本申请一部分是实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
25.3d打印设备利用能量辐射系统在打印基准面上逐层地进行选择性固化，以逐层积累图案固化层。所积累的各图案固化层得到3d构件。为了便于连续打印，待成型材料被盛放在容器中，在制造3d构件过程中，只要待成型材料满足打印该3d构件所需的材料，则不会补充待成型材料。这使得容器内通常盛放较多的待成型材料。
26.然而，在一些领域中，为了制造适合相应领域性能要求的3d构件，比如医疗器械领域等，3d打印设备所使用的待成型材料中的成分比较活泼，这使得3d打印设备中不适合长时间放置待成型材料。换言之，3d打印设备的容器内盛放大量的待成型材料不利于打印过程中逐层固化的固化效果。
27.例如，若待成型材料是混合材料，该混合材料的原料成分之间会在打印环境中较缓慢地产生化学变化，则混合一段时间(如1
‑
2小时)后，混合材料不利于3d打印设备进行逐层固化。又如，若待成型材料中包含较易挥发的成分、或者与容器所提供环境中的其他物质发生较缓慢的化学反应，与上例类似，则3d打印设备使用这类待成型材料来制造相应的3d构件，无法得到对应性能要求的成品。
28.由于上述示例的待成型材料的特性变化是过程性的，故而，为了兼顾能够使用这类待成型材料进行逐层制造，3d打印设备可利用在该过程中待成型材料的特性尚稳定的期间内执行逐层打印操作。
29.为了利用这类待成型材料制造出具有相应性能，如生物性能、或物理性能等，需改变3d打印设备利用所盛放的大量待成型材料进行打印的结构。在一些示例中，3d打印设备采用底面曝光的整机结构，其包括位于设备上端的能量辐射系统、兼顾涂覆和抚平功能的刮刀系统、以及从打印基准面开始持续下沉的构件平台。其中，刮刀系统将供料抚平在打印基准面上，由能量辐射系统进行选择性辐射，以生成图案固化层；构件平台下沉一层高位置，由刮刀系统再次将待成型材料涂覆并抚平在打印基准面上，以此类推，完成逐层打印。在该示例中，由于构件平台逐层下沉，在先制造的图案固化层会浸泡在尚未固化的待成型材料中，这些待成型材料仍然的性能仍然会发生变化，这可能对所浸泡的各图案固化层产生不利影响。比如，所产生的新的成分影响图案固化层的某些性能等。
30.在另一些示例中，3d打印设备采用底面曝光的整机结构，利用底面曝光的3d打印设备具有较小容器的特点，对这类待成型材料进行逐层打印操作。其包括：位于设备底部的能量辐射系统、盛放待成型材料的容器、以及从容器底面开始以整体呈上升趋势移动的构件平台。在打印过程中，3d打印设备对容器中的待成型材料并无预估，若所盛放的待成型材料过多，则浪费了剩余的待成型材料，反之，则无法完成打印任务。
31.为了综合权衡有效减少材料浪费，和/或避免固化后的固体结构与待成型材料之间长时间接触的问题，本申请提供一种底面曝光的3d打印设备。与前述的底面曝光的3d打印设备的类似之处在于，所述3d打印设备中的能量辐射系统位于整机的下部区域，并向所
述容器的透明的底面辐射能量，以便透过底面来固化位于所述底面的待成型材料；构件平台从容器底面开始以整体呈上升趋势移动。由此来制造3d构件。
32.与前述示例中的底面曝光的3d打印设备不同的是，所述3d打印设备还包含供料机构。所述供料机构与所述容器连通，用于在打印过程中至少一次地向所述容器中供应所述待成型材料；其中，至少一次向所述容器中所供应的待成型材料用于在其特性稳定期间形成有限层数的图案固化层；所述有限层数不大于制造所述3d构件所需的层数。
33.为了便于理解本申请的底面曝光的3d打印设备，请参阅图1，其显示为底面曝光的3d打印设备的硬件结构示意图。
34.其中，所述容器11用于盛放待成型材料，其中，所述容器11的底面是透明的。所述待成型材料包括任何易于光固化的液态材料，其液态材料举例包括：光固化树脂液，或掺杂了陶瓷粉末、颜色添加剂等混合材料的树脂液等。所述液态材料还包括以下任一种或多种混合：两种可产生缓慢化学反应的至少两种原料的混合液、可与空气中的成分产生缓慢化学反应的材料、或易于挥发以使成分/组分变化的材料等。所述液态材料具有一定粘稠度，其粘稠度与所混合的材料相关。例如，在光固化树脂液中掺杂60％的陶瓷粉相比于掺杂20％的陶瓷粉，则前者的粘稠度大于后者的粘稠度。
35.能量辐射系统14用于透过容器底面辐射图案化能量，以在所述底面处形成相应的图案横截层。其中，所述能量辐射系统14安装在3d打印设备的下方，其举例包括扫描式能量辐射系统或面曝光式能量辐射系统。
36.其中，扫描式能量辐射系统举例包括：激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和振镜组(未予图示)，其中，所述透镜组用以改变激光光路并调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以将所接收的义齿模型中切片图形转换成描绘点和连接点的路径，并按照所描绘的点及路径控制所述激光束自容器开口照射到待成型材料表面，并在该表面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的待成型材料被固化成对应的图案固化层。
37.所述面曝光式能量辐射系统举例包括：lcd/led显示屏、dmd芯片、和控制器等。其中，dmd芯片(digital micromirror device)为一种可视数字信息显示的技术。其中，dmd芯片在接受到图像处理模块的控制信号后将光源所发出的光线发射到投影屏幕上。在基于dlp的3d打印设备中，所述投影屏幕为容器底面。dmd芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。控制器通过控制dmd芯片和lcd/led显示屏将相应图像投影到打印基准面上。
38.所述构件平台12用于附着经能量辐射后得到的图案固化层，以便经由所述图案固化层积累形成3d构件。具体地，所述构件平台12举例为构件板。所述构件平台12通常以相距容器底面一层高的位置为起始位置，通过整体上移趋势的方式累积在所述底面处固化的各图案固化层，以得到相应的3d构件2。
39.所述z轴驱动机构13包括驱动单元和竖直移动单元，所述驱动单元用于驱动所述竖直移动单元，以便所述竖直移动单元带动构件平台升降移动。例如，所述驱动单元包含用于驱动构件平台升降移动的驱动电机。所述驱动单元受单独的控制指令控制。其中，该控制指令包括：用于表示构件平台上升、下降或停止的方向性指令，甚至还可以包含转速/转速加速度、或扭矩/扭力等参数。如此有利于精确控制竖直移动单元的下降的距离，以实现z轴
的精准调节。在此，所述竖直移动单元举例包括一端固定在所述构件平台上的固定杆、与固定杆的另一端固定的咬合式移动组件，其中，所述咬合式移动组件受驱动单元驱动以带动固定杆竖直移动，所述咬合式移动组件举例为由齿状结构咬合的限位移动组件，如齿条等。又如，所述竖直移动单元包括：丝杆和套接在所述丝杆上的定位移动结构，其中所述丝杆的两端旋接于驱动单元，所述定位移动结构的外延端固定连接到构件平台上，该定位移动结构可例如为滚珠丝杠。
40.其中，在能量辐射系统11完成相应图案固化层的辐射后，z轴驱动机构13先带动构件平台12向上移动以将图案固化层从容器底面剥离，再向下移动以使容器底面与所剥离的图案固化层之间具有一层高的间隙，在所述间隙内填充有待成型材料，以供能量辐射系统再一次进行选择性辐射。
41.需要说明的是，图1中所示的z轴驱动机构仅为便于描述而设置的示意性图示，而非限制其与容器11的位置关系。在一些应用中，z轴驱动机构13举例设置在底面曝光的3d打印设备的背板侧。
42.如前所述，为了减少待成型材料的浪费，和/或确保在打印过程中所提供的待成型材料处于其特性的稳定期间，所述容器内所盛放的待成型材料可由供料机构提供。在此，所述待成型材料的特性主要指待成型材料随时间延长而发生变化的化学特性、和/或物理特性等，其特性可随时间线性变化或非线性变化，所述特性的变化快慢可与所述打印过程中所需的温度相关或无关。所述特性的稳定期间是预先根据待成型材料和打印过程所提供的温度等进行测试得到的，或者根据待成型材料的分子/原子的活跃性而预设的。
43.所述待成型材料的特性的稳定期间是指容器内的待成型材料的特性在符合以下条件内所持续的时长，所符合的条件包括：待成型材料适合被固化，以及固化后的图案固化层的物理、化学、生物特征中的至少一种符合所制造的3d构件的设计要求。
44.根据所制造的3d构件的层数、和/或尺寸技术人员可预估其所花费的打印时长，若该打印时长不超过稳定期间，对3d打印设备来说，并不会预存/预设反映打印时长或稳定期间的数据或控制策略，反之，则会预设相应的数据或控制策略。其中，该数据包括但不限于以下至少一种：一次供料所对应的有限层数、体积、容忍容器内存放待成型材料的时长(或称为清除容器内待成型材料的时间间隔)等；所述控制策略举例但不限于：在打印过程中执行清除容器内待成型材料的操作方式等。
45.为了限制供料机构16单次输送至容器内的待成型材料的体积，所述供料机构16有计划地输出待成型材料，以使容器11内供固化使用的待成型材料的总高度不超过通常制造3d构件所需的层高。
46.在此，所述供料机构一次供料至容器内的待成型材料，其体积满足待制造的图案固化层的层数可以为一层、两层、或更多的有限层数。具体地，所供料的待成型材料在容器内形成的高度可在微米级到厘米级之间。例如，在[0.001
‑
20mm]范围内，以供适配在不同的待成型材料的特性稳定期间内进行打印而能够打印的总层高。
[0047]
在一些示例中，所述供料机构以固定的体积向容器内供应预设体积的待成型材料。其中，所述供应的体积满足的打印层数可以为一层、两层、或更多的有限层数。例如，所述供料机构按照固定的时间间隔来输送待成型材料。又如，如图1所示，所述供料机构受3d打印设备的控制装置15统一控制，按照打印时序而输送预设体积的待成型材料。
[0048]
在另一些示例中，所述供料机构通过检测反映容器内待成型材料的剩余量而选择性供应待成型材料的体积。为此，所述3d打印设备还包括液位检测机构，其用于检测反映所述容器内待成型材料的体积，以供所述供料机构选择性供应待成型材料。其中，所述选择性供应待成型材料是指选择供应或不供应待成型材料；或者选择供应待成型材料的体积，其中，所述体积是在所述有限层数的限制下，体积为0的待成型材料，或根据检测情况而确定的体积为v(v>0)的可制造有限层数的体积。
[0049]
其中，所述液位检测机构包括液位传感器，以及用于装配液位传感器的装配结构。其中，所述液位传感器举例包括以下至少一种：基于测量距离来检测液位位置的传感器、基于检测液体来检测液位位置的传感器等。其中，用来测距的传感器通常装配在容器上方，与待成型材料有一定距离的位置，或者浮于待成型材料中以测量相对位移；其举例为：超声传感器、浮球传感器、或激光传感器等。所述用来检测液体的传感器通常装配在一预设位置，以测量待成型材料是否达到相应位置；其举例为：电容式传感器、光电传感器、或导电传感器等。
[0050]
以所述液位检测机构检测其与待成型材料的表面之间的距离为例，所述距离数据用于向供料机构反馈容器中当前剩余的待成型材料，供料机构选择性输出待成型材料以补给维持生成至少一层图案固化层的打印需求，以避免3d打印机因缺料而影响打印的目的。
[0051]
需要说明的是，所述液位检测机构并非只能位于容器上方或容器内，还可以根据3d打印设备的结构进行测量，以得到能够反映与容器内当前待成型材料的检测数据。
[0052]
为了限制容器内所留存的待成型材料的体积，以使在打印过程中容器内不会留存过多待成型材料，减少已制造的图案固化层浸泡在待成型材料中的时长。在一些示例中，所述容器的侧壁上，高于容器底面的位置设有出料通道。其中，出料通道设置于相距所述容器的底面预设高度的位置，用于使高出所述高度的待成型材料从所述容器内流出；其中，所述第二高度对应累积的图案固化层的有限层数。在一些具体示例中，所述出料通道可与外部废料收集装置连通，以便对待成型材料进行专门的废料处理。在另一些具体示例中，所述容器、液位检测机构、和供料装置配合，以便既减少待成型材料的浪费又能“即打即用”。例如，所述液位检测机构设置在容器的出料通道处，当所述液位检测机构检测到有待成型材料流出时输出检测数据，在所述液位检测机构所提供的反馈机制下，供料装置选择在预设间歇时长内不再输出待成型材料，其中，该预设间歇时长是基于3d打印设备制造不大于所述有限层数的图案固化层所花费的时长而确定的。
[0053]
根据3d打印设备制造3d构件的材料需要，所述供料机构与外部的至少一个储料装置连通，以将所述储料装置所存储的原料输送至容器中以作为待成型材料。在一些示例中，供料机构与一个储料装置连通，则所述供料机构通过软管与各储料装置连通。
[0054]
在另一些示例中，所述供料机构与外部至少两个储料装置连通。所述3d打印设备还包括混料机构，用于将不同进料口所接收的不同种原料进行混合以形成待成型材料，并由所述出料口输出至供料机构。其中，所述混料机构举例包括螺旋式搅拌部件、桨叶式搅拌部件、或活塞式搅拌部件等。所述混料机构将多种原料混合后形成待成型材料，并从出料口与供料机构之间的通道提供给供料机构。所述通道可以是供待成型材料受重力自主流通的管道，或者为可控通道等。例如，所述通道上设有泵结构，以将混料机构中的待成型材料抽至供料机构中。为了向容器内供料，所述供料机构可与容器多通道连通，以确保待成型材料
快速地在容器内流平。
[0055]
可适用于上述各示例中的，请参阅图2，其显示为供料机构的结构示意图。所述供料机构包括：供料通道161和流量控制部件162。
[0056]
所述供料通道161用于连通所述容器。在一些示例中，所述供料通道为采用柔性材料制成的管道。所述柔性材料制成的管道举例包括以下任一种塑料软管、可向任意方向转动的管道、带有伸缩调节的金属管道等。在另一些示例中，所述供料通道161为硬质的管结构。例如，所述供料机构固定在容器旁，该供料通道161包括装配容器上的管式接头，和输送待成型材料的管。
[0057]
所述流量控制部件162设置在所述供料通道上，用于控制所述供料通道161的流量以限制输送到所述容器中的内待成型材料。其中，所述流量举例包括流速、和/或通断。所述流量控制部件162可设置在容器侧、或混料装置侧、或储料装置侧的衔接处；或者设置在供料通道161中部。所述流量控制部件162利用负压原理抽取待成型材料，其举例包括如蠕动泵、或隔膜泵等泵结构。或者，所述流量控制部件162利用连通器原理获取待成型材料，其举例包括承载储料装置(或混料装置)的升降部件等。
[0058]
以泵结构为例，供料机构一次输出待成型材料的方式包括：按照预确定的供料机构一次供应到容器中的待成型材料的体积与泵结构一次抽取的体积之间的倍数关系，令泵结构抽取相应倍数次数的待成型材料，以使供料机构完成一次供应到容器中的待成型材料。
[0059]
由于容器内所存留的待成型材料较少，为了提高涂抹均匀性，所述供料机构包括：可移动的出料部件(比如喷头)，用于将一次供应的待成型材料均匀输出至所述容器中。为此，请参阅图3，其显示为供料机构的一种结构示意图。所述供料机构还包括：导轨165，沿容器的一侧设置；以及设置在导轨上的滑块166，与所述喷头164装配在一起，用于使所述喷头164在所述导轨165上移动。
[0060]
在一些示例中，喷头通过供料通道连接储料装置，并集成有所述流量控制部件。在另一些示例中，喷头与前述图2所示的供料机构配合使用。
[0061]
例如，喷头包含沿涂抹部的主体设置的空心管，该空心管排布多个通孔，待成型材料通过空心管和通孔输出至容器内。在此，各通孔的尺寸可以一样或不一样。以空心管的一侧靠近泵结构，且另一侧远离泵结构为例，由于待成型材料从空心管的一侧进入并流速逐渐减慢，故而，为了能够均匀输出，空心管靠近泵结构一侧的通孔孔径较小以及远离泵结构一侧的通孔孔径较大，以形成各通孔逐渐增大的空心管结构。
[0062]
为了加快待成型材料在容器中流动的速度，所述3d打印设备还包括涂抹机构。请参阅图4所示，其显示为涂抹机构的结构示意图。其中，所述涂抹机构17包括涂抹部171。所述涂抹部171与所述底面距离一预设高度；所述涂抹部用于将经所述供料机构所提供的待成型材料铺在所述容器中。
[0063]
在此，为便于后续描述，涂抹部与所述底面所距离的高度称为第一高度；前述示例中提及的所述有限层数所对应的高度称为第二高度。例如，容器的出料口相距容器底面的高度为第二高度；或者至少一次供应到容器内的待成型材料在容器内累积形成的高度最大值称为第二高度；再或者容器的出料口相距容器底面的高度与所述高度最大值中较低者称为第二高度。其中，所述第一高度在所述待制造的图案固化层的单层层高，以及所述第二高
度之间。例如，第一高度略低于或等于单层层高，或者第一高度不大于第二高度。又如，第一高度在高于单层层高且低于第二高度之间。
[0064]
所述涂抹部位于容器内，可呈板条状、l状、或呈楔形结构。所述涂抹部用于将至少容器底面的对应图案固化层的区域铺上至少一层高的待成型材料。为此，所述涂抹部可以弧面方式在容器内转动；或者从容器的一侧移动至另一侧，以沿与容器底面平行的方向平移。对应地，所述涂抹机构还包括移动部件，其与所述涂抹部装配在一起，用驱动所述涂抹部提供如上述任一示例的方式的驱动力，以使涂抹部沿所述容器的底面移动。所述移动部件举例包括但不限于：使涂抹部转动或平移的驱动电机。例如，涂抹部的一端与驱动电机相连，以在驱动电机的带动下，在预设角度内转动。
[0065]
在一些示例中，所述涂抹机构还包括：导轨、设置在导轨上的滑块、以及与导轨一端、或滑块相连的驱动电机(未予图示)。为了提高设备使用效率，涂抹机构的导轨和滑块可与供料机构中的导轨和滑块共用。
[0066]
其中，举例的任一导轨举例为丝杠或齿条，举例的任一滑块设置在导轨上，所述导轨的一端连接旋转驱动电机，涂抹部的一端固定安装在滑块上。在旋转驱动电机的作用下，导轨带动滑块提供往复作用力，使得安装在滑块上的涂抹部在容器内往复平移。
[0067]
请参阅图5，其显示为涂抹部171和喷头164的结构示意图。喷头164的截面呈漏斗结构，其漏斗底部与容器底面也具有间隔高度，该间隔高度可以与所述第一高度相同或略高于第一高度，该间隔高度不高于第二高度。为了不喷溅待成型材料，该间隔高度使得漏斗底部略低于容器内待固化材料的表面，即浸在容器内的待固化材料中。此外，所述空心管的管体中充满待成型材料，由此减少在涂抹过程中在待成型材料内形成气泡，以防止因气泡影响图案固化层的固化品质。所述喷头与涂抹部装配在一起，以便随涂抹部整体移动。
[0068]
在一些应用中，为延长混合液体的待成型材料在容器内的稳定期间，相应的混料机构也装配在所述涂抹部、或滑块处，以随着涂抹部整体移动。由此将刚刚混合所形成的待成型材料铺在容器底面。
[0069]
在上述各示例所提供的驱动力下，所述涂抹部将供料机构所提供的待成型材料铺在容器底面。经过所述涂抹部的涂抹操作，供料机构所加入的待成型材料不仅被快速铺在容器底面，还能有效减少在打印过程中待成型材料中的气泡干扰。
[0070]
对于容器侧壁设有出料通道的示例来说，所述出料通道设置在涂抹部所停靠的一侧或两侧，如此，所述涂抹部将所挡止的多余的待成型材料从所述出料通道流出。
[0071]
在一些示例中，请参阅图6，其显示为供料机构和涂抹机构的工作示意图。所述出料通道111位于涂抹部171所平移的单侧。喷头164跟随涂抹部171整体地从出料通道111一侧向另一侧方向平移，由于涂抹部171的底端低于喷头164的底端，涂抹部171为喷头164所喷出待成型材料提供了喷洒空间，在移动期间，不仅均匀地补充了待成型材料，还将高于第一高度部分的待成型材料推到了容器11另一侧，例如，不影响制造至少一层图案固化层的区域。由于待成型材料为具有粘稠度的液体，因此，其流动性较为缓慢，因此，囤积于不影响制造至少一层图案固化层的区域的待成型材料，在3d打印设备完成所述至少一层图案固化层的打印操作后，被涂抹部在由另一侧返回至出料通道侧的过程中，再铺回容器11底面。若所述容器内的待成型材料过多，则经由涂抹部171向出料通道111侧的涂抹操作，多余的待成型材料从出料通道111排出。
[0072]
基于上述一些示例的描述，3d打印设备中包含有带有出料通道的容器，使得容器内所存储的待成型材料在不补充的情况下仅供制造有限层数的图案固化层。例如，所述容器的出料通道在涂抹部的作用下排出多余的待成型材料；又如，因容器内的待成型材料的高度达到出料通道位置，而使得过高的待成型材料从出料通道流出等。而排出的待成型材料，由于仍处于其特性的稳定期间，其仍然可以回收使用在当前未完成的制造3d构件的过程中。
[0073]
为了节约打印材料，请参阅图7，其显示为回收储存机构和容器的结构示意图。所述3d打印设备还包括：回收储存机构18，通过所述出料通道111连通所述容器11，用于在从所述出料通道流出的待成型材料的特性稳定期间，通过所述供料机构的至少一次供料操作，将所收集的待成型材料输送至所述容器中。换言之，所述回收储存机构18还通过所述供料机构中的供料通道161和容器11连通，以循环使用待成型材料。
[0074]
其中，所述回收储存机构至少包含能够储存待成型材料的腔体结构，所述腔体结构可以为全封闭的腔结构，或者呈u状结构。该腔体结构与出料通道连通。所述回收储存机构还与供料机构连通。
[0075]
在一些示例中，所述供料机构中的供料通道一端连接所述回收储存机构、另一端连接容器(或喷头)。所述回收储存机构还连通外部的至少一个储料装置(或者混料机构)。供料机构在至少一次供料过程中，从回收储存机构抽取相应体积的待成型材料，以优先将从容器中排除的待成型材料进行重复利用。在回收储存机构中的待成型材料不足以供应下一次待成型材料时，回收储存机构从外部获取待成型材料。
[0076]
在另一些示例中，所述供料机构包含多个供料通道，其中一个供料通道连通所述回收储存机构和容器(或喷头)，其他供料通道连通外部储料装置(或混料机构)和容器(或喷头)。所述供料机构优先从回收储存机构抽取相应体积的待成型材料，以在特性的稳定期间内对待成型材料进行重复利用。在回收储存机构中的待成型材料不足以供应下一次待成型材料时，通过其他供料通道从外部获取待成型材料。
[0077]
在一些应用中，前述提及的液位检测机构还用于检测所述回收储存机构中的液位位置，由此为供料机构反馈回收储存机构中所存储的待成型材料的余量。
[0078]
在一些示例中，所述液位检测机构包含多个液位传感器，分别用来检测容器内的待成型材料和回收储存机构中的待成型材料。
[0079]
在另一些示例中，所述液位检测机构仅检测回收储存机构中的检测数据，并藉由该检测数据反映容器中待成型材料的存量，以及反映所述回收储存机构中所剩余的待成型材料。
[0080]
例如，供料机构以预设的打印层数为间隔，向容器中补充待成型材料，多余的待成型材料被回收至回收储存机构中。所述液位检测机构中的液位传感器测量其与回收储存机构中待成型材料表面的距离数据，该距离数据反映出回收储存机构中所存储的待成型材料的量。在所述液位检测机构所提供的检测数据的反馈下，供料机构选择仅从回收储存机构中抽取一次补给，或者从外部获取补给。
[0081]
在一些应用中，请参阅图8，其显示为回收储存机构的一结构示例，为了进一步提高回收储存机构中待成型材料的利用率，所述回收储存机构18中还包括容量调节部件181，用于调整回收储存机构中盛放待成形材料的空间。如此，方便供料机构抽取待成型材料。
[0082]
在此，所述容量调节部件将回收储存机构分割成两个腔室，其中一个腔室作为供料腔室，其与供料机构连通，用于盛放回收的待成型材料。另一个为空闲腔室或者废料腔室。所述容量调节部件通过往复移动使两个腔室的容量可调。
[0083]
回收储存机构与容器的出料通道的衔接口设在回收储存机构中的腔体结构的中部、或者靠近供料机构抽取补给的位置附近，所述容量调节部件的初始位置位于所述腔体结构远离所述衔接口的一侧。当所述容量调节部件从初始位置开始移动至所述衔接口的位置处，减少待成型材料的容量，由此防止待成型材料流入无法被抽取的空间中。
[0084]
在一些应用中，所述容量调节部件受液体检测机构的检测数据反馈。容量调节部件位于初始值，以及液体检测机构的检测数据表示回收储存机构内剩余的待成型材料少于一容量阈值时，调节所述容量调节部件的位置，以减少回收储存机构储存待成型材料的容量，以提高储存空间内液位的高度，由此便于供料机构进行抽取操作。
[0085]
在一些示例中，所述容量调节部件包含一刮板结构和移动结构。其中，刮板结构的宽度与腔体结构的内部宽度相同或略窄于内部宽度，以便在减少容量过程中尽量减少待成型材料漏出。所述移动结构至少包括供刮板结构移动的导轨。例如，所述刮板结构受回收储存机构的腔体内的待成型材料增加而产生的力向初始位置移动，以及受供料机构抽取而产生的负压而向移动行程的终点位置移动。
[0086]
与上一示例不同的是，所述容量调节部件还包括所述刮板结构的驱动部件，其安装在导轨上并与刮板结构装配在一起。所述驱动部件举例为直线电机。所述驱动部件基于液位检测机构的检测数据的反馈而移动。
[0087]
为了便于清理剩余的或者不再具备稳定特性的待成型材料(又称废料)，所述容器内的待成型材料需要被排出。在相反情况下，容器内的待成型材料无需排出。在此示例中，所述3d打印设备还包括废料排出装置，其与所述容器连通，所述废料排出装置用于将容器内的待成型材料排出。
[0088]
在此，所述废料排出装置可连通于所述容器的出料通道或者所述容器的废料通道。其中，所述废料通道为设置在容器上的不同于出料通道的通道。在打印期间，该废料通道关闭；反之，在清理待固化材料期间，该废料通道打开。在包含回收储存机构的3d打印设备的各示例中，所述废料通道还可以设置在回收储存机构的腔体结构上的通道，以通过出料通道和回收储存机构的腔体结构排出/不排出废料。上述各示例提及的废料通道的关闭和打开可由人工操作。在一些示例中，所述废料排出装置还包括涂抹部，以借助涂抹部在容器内的移动，加快废料排出速度。
[0089]
在包含回收储存机构的3d打印设备的各示例中，所述废料通道183可利用容量调节部件进行打开/关闭，如图8所示。在此，所述废料通道183位于远离供料机构与回收储存机构的连通位置。例如，废料通道183设置在对应容量调节部件181的初始位置一侧，以利用容量调节部件181来遮挡废料通道183，使得废料通道183关闭。当废料通道183打开时，所述容量调节部件181沿导轨移动，使得出料通道111与废料通道183连通。由此实现利用一个出料通道在打印过程中为循环使用待成型材料而提供路径，或者在废料排出过程中排出废料。
[0090]
在一些应用中，待制造材料对固化操作、或尽量维持特性稳定具有一定的温度要求，为此，所述3d打印设备还包括温度调节机构(未予图示)，其用于调节所述容器内的待成
型材料的温度，以便在所述能量辐射时形成图案固化层。
[0091]
其中，所述温度调节机构包括加温部件和/或降温部件。所述加温部件(或降温部件)分别为使容器内的待成型材料的温度高于(或低于)储料装置中原料的温度。其中，所述加温部件可通过换热、或电加热等方式加热待成型材料的温度。所述降温部件可通过换热、或冷却等方式降低待成型材料的温度。在包含混料机构的一些示例中，所述温度调节机构设置在所述混料机构中。在一些包含回收储存机构的示例中，所述温度调节机构设置在所述回收储存机构中。在一些包含涂抹机构的示例中，所述温度调节机构设置在所述涂抹机构中。
[0092]
所述温度调节机构可设置在容器、回收储存机构、供料机构、储料装置、混料机构、传送待成型材料的各通道处、或者整机机箱内中的至少一处。
[0093]
请参阅图9，其显示为底面曝光的3d打印设备的结构示意图。其中，所述3d打印设备包括：能量辐射系统(未予图示)、带有透明底面的容器51、构件平台52、z轴驱动机构52、供料机构56、涂抹机构57、混料机构59、和回收储存机构58。其中，图示中还包括两个储料装置41a、41b。能量辐射系统位于3d打印设备的整机底部区域，容器51的下方。容器51的一侧与回收储存机构58的腔体结构通过出料通道连通；所述容器51和腔体结构可一体成型或装配在一起。所述出料通道与容器51底面相距有限层数的图案固化层的总层高。所述回收储存机构58的一侧与供料机构57的供料通道连通，而远离供料通道的另一侧设有废料排出通道583；所述回收储存机构58的腔体结构内设有容量调节部件581，其以废料排出通道583所在侧为初始位置，将腔体结构分割为容量可调的供料腔室和废料腔室。在容器51的出料通道与供料通道共处一个腔室时，所述容量调节部件581调节供料腔室的容量。在容器51的出料通道与废料排出通道共处一个腔室时，所述容量调节部件581调节废料腔室的容量。回收储存机构58还连通混料机构59以接收混合后形成的待成型材料。供料机构56的喷头和涂抹机构57的涂抹部装配在一起。涂抹机构57的涂抹部呈板状，立在接近接近但不贴于容器51底面的位置，所述涂抹部可在容器的出料通道一侧和其相对的另一侧之间往复移动。构件平台52与z轴驱动机构53固定在一起，在z轴驱动机构53的带动下，执行升降运动。
[0094]
上述各示例中的各硬件机构、硬件系统等通过控制装置依控制时序所输出的各种控制指令执行协同操作，以使3d打印设备在容器内仅维持少量待成型材料的情况下制造3d构件。
[0095]
在此，所述控制装置至少分别连接所述z轴驱动机构、能量辐射系统、和供料机构，用于基于所接收的3d模型文件控制所述z轴驱动机构和能量辐射系统进行逐层打印，以得到所述3d构件；以及在打印期间控制供料机构至少一次地向容器内补充待成型材料。在一些示例中，控制装置控制供料机构提供可供制造有限层数的图案固化层的待成型材料。在另一些示例中，3d打印设备还包括液位检测机构，控制装置利用液位检测机构所提供的检测数据向供料机构输出选择补料的控制指令。
[0096]
在此，所述控制系统为包含处理器的电子设备。例如，所述控制系统为计算机设备、嵌入式设备、或集成有cpu的集成电路等。
[0097]
各所述接口单元分别连接3d打印设备中独立封装且通过接口传输数据的硬件装置，例如，所述z轴驱动机构、能量辐射系统、和供料机构等。所述硬件装置还包括以下至少一种：提示装置、人机交互装置等。所述接口单元根据所连接的硬件装置而确定其接口类
型，其包括但不限于：通用串行接口、视频接口、工控接口等。例如，所述接口单元包括：usb接口、hdmi接口和rs232接口，其中，usb接口和rs232接口均有多个，usb接口可连接人机交互装置等，rs232接口连接检测装置和z轴驱动机构，hdmi接口连接能量辐射系统。
[0098]
所述存储单元用于存储3d打印设备打印所需要的文件。所述文件包括：待制造的3d构件的模型文件，cpu运行所需的程序文件和配置文件等。其中，模型文件描述了待打印的3d构件中各分层图像、层高、以及其他与打印相关的属性信息(如辐射时长、辐射功率、或摆放位置等)等。所述存储单元包含非易失性存储器和系统总线。其中，所述非易失性存储器举例为固态硬盘或u盘等。所述系统总线用于将非易失性存储器与cpu连接在一起，其中，cpu可集成在存储单元中，或与存储单元分开封装并通过系统总线与非易失性存储器连接。
[0099]
所述处理单元包含：cpu或集成有cpu的芯片、可编程逻辑器件(fpga)、和多核处理器中的至少一种。所述处理单元还包括内存、寄存器等用于临时存储数据的存储器。所述处理单元通过接口单元依时序向各硬件装置发出控制指令。例如，所述处理单元在控制z轴驱动机构将构件平台移动至相距预设打印基准面的一间距位置后，向能量辐射系统传递分层图像，待能量辐射系统完成选择性固化后，再重复控制z轴驱动机构带动构件平台调整并移动至相距预设打印基准面的一新的间距位置，以及执行选择性固化。如此重复依次利用各分层图像选择性固化位于容器底面以上层高范围内的待成型材料，以实现经逐层累积的3d构件。
[0100]
请参阅图10，其显示为3d打印设备的打印流程示意图。所述3d打印设备的控制装置至少控制：能量辐射系统、z轴驱动机构、和供料机构协同操作。
[0101]
在步骤s110中，基于待制造层的切片图像输出能量，以将在容器底面的相应层高的待成型材料进行选择性辐射，以形成图案固化层。
[0102]
其中，所述切片图像为3d模型文件中的图像数据，是基于3d构件模型中一层高位置的轮廓横截线所围成的封闭曲线得到的。其中，在3d模型文件中包含切片层顺序，以及各切片层的层高和切片图像等数据。
[0103]
控制装置依所述切片层顺序读取当前待制造的切片图像，并将其输送至能量辐射系统，由能量辐射系统按照所述切片图像进行选择性辐射，以在容器底面和构件平台之间形成图案固化层。
[0104]
在步骤s120中，调整所形成的图案固化层与所述底面之间的间距，以在容器底面与最近形成的图案固化层之间填充有待制造层的层高的待成型材料。
[0105]
在步骤s110形成图案固化层后，控制装置控制z轴驱动机构向远离容器底面的方向移动以将该图案固化层从容器底面剥离开，以及控制z轴驱动机构，将构件平台停在与前一次固化操作时的位置相距一层高的位置处。如此，在容器底面与最近形成的图案固化层之间填充有待制造层的层高的待成型材料。
[0106]
在步骤s130中，判断是否还有未读取的切片图像，若是，则重复上述步骤s110和s120，所述构件平台上逐层累积各图案固化层，以形成3d模型文件所描述的3d构件；若否，则完成打印，执行后续的取件操作。
[0107]
在上述打印过程中，控制装置还执行步骤s140(未予图示)，以供在上述打印流程执行期间，容器内维持有限层数的待成型材料。考虑到在固化过程中使液体尽量稳定、不流动，该步骤s140可执行于前述步骤s110
‑
s130的执行过程中。例如，执行在步骤s110之前或
之后，或者执行在步骤s120的执行过程中。
[0108]
在步骤s140中，根据制造所述3d构件的剩余层数，至少一次向所述容器中供应所述待成型材料。
[0109]
在此，控制装置通过读取3d模型文件的层数或自行计数来监测所制造所述3d构件的剩余层数和供料机构最近一次供料所对应制造的图案固化层层数之间的供需关系，向所述容器中供应所述待成型材料。
[0110]
例如，所述供料机构一次供料可制造一层图案固化层，则在制造每一层之前，控制装置控制供料机构向容器内补料一次。
[0111]
又如，所述供料机构每次供料的体积对应制造n层的图案固化层，1<n<3d构件的总层数。控制装置中预设反映该体积值的供料数据，如反映该体积值的泵的抽取次数等。控制装置根据供料机构一次供料所对应的制造的图案固化层层数，对所制造的图案固化层层数进行计数，以按照预设的打印层数为间隔，在打印若干层数的图案固化层时，向容器中补料一次。
[0112]
需要说明的是，本申请中所描述的供料机构单次供料的体积与可供制造的图案固化层的层数并无必然倍数关系。
[0113]
在上述提及的包含涂抹机构的3d打印设备的各示例中，所述控制装置还控制涂抹机构。在此，请参阅图11，其显示为控制方法的又一流程示意图。与前述步骤s140的示例不同的是，本示例在前述步骤s110
‑
s130的打印过程中至少一次地在步骤s120的执行过程期间。例如，在打印预设层数间隔后，执行本示例中的控制过程。其中，所述步骤s120包含下述步骤s210和s230。
[0114]
在步骤s210中，将所述图案固化层从所述底面剥离。
[0115]
在此，控制装置控制z轴驱动机构向远离容器底面侧移动，以使构件平台下所附着的图案固化层从容器底面剥离开来。所述构件平台被控制移动至涂抹部上方，以供涂抹部执行涂抹操作。
[0116]
在步骤s220中，将向所述容器中供应的待成型材料铺在容器底面。
[0117]
以控制装置控制涂抹机构中的驱动电机、和供料机构中的泵结构为例，涂抹部和喷头整体从容器的一侧移动至另一侧，在此过程中，喷头的末端接近或浸入容器中剩余的待成型材料，将所补给的待成型材料铺在容器内。在此过程中，利用喷头末端或涂抹部将容器内的待成型材料抚平，以便减少液体内裹持的气泡。
[0118]
在一些具体示例中，控制装置根据涂抹部的移动行程，控制泵结构，以使在整个移动行程过程中，喷头输出待成型材料。
[0119]
在另一些具体示例中，控制装置根据预设的对应一次供料体积的供料数据，在涂抹部的移动行程内控制泵结构，以使在整个移动行程过程中，喷头输出相应体积的待成型材料。
[0120]
在上述各示例中，控制装置利用涂抹部的单向移动，可供给可打印一层或多层数的待成型材料。在供给可打印多层数的待成型材料时，例如，在两次供给之间，控制装置控制能量辐射系统和z轴驱动机构执行如步骤s110
‑
s130的连续打印操作。又如，在两次供给之间，控制装置执行如下步骤：通过控制能量辐射系统执行步骤s110以形成图案固化层；通过控制z轴驱动机构执行步骤s210，以将所形成的图案固化层从容器底面剥离并上升到高
于涂抹部的高度；通过控制涂抹机构移动涂抹部，以抚平容器内待成型材料；通过控制z轴驱动机构执行下述步骤s230；按照层顺序向所述能量辐射系统提供下一切片图像，并重新执行步骤s110，直至满足供给条件。其中，所述供给条件举例是基于两次供给之间的预设打印层数确定的、或者根据计算得到所述容器中剩余的待成型材料与所能制造的图像固化层的层数而确定的。
[0121]
需要说明的是，上述通过控制泵结构来供料的方式为一示例，技术人员在此技术思想下，可控制如前述示例中所提及的升降部件等其他供料方式在涂抹部移动期间将补给的材料铺在容器里。
[0122]
在步骤s230中，将调整所剥离的图案固化层与所述底面之间的间距，以使所述间距内填充有待成型材料。
[0123]
在此，控制装置控制z轴驱动机构向接近容器底面侧移动，并停在构件平台下所附着的图案固化层与容器底面相距一层高位置，形成填充有待成型材料的间隙。在控制装置的控制下，能量辐射系统可通过执行步骤s110按照所接收的切片图像进行选择性辐射，以形成又一图案固化层。利用步骤s130中的判断条件，完成制造3d构件。
[0124]
在上述提及的包含设在容器侧壁上的出料通道和回收储存机构的3d打印设备的各示例中，其控制过程与前述步骤s210
‑
s230中的各示例相同或相似。与此不同的是，在向容器中补料的过程中，在控制装置的控制下，所述供料机构将从所述容器中回收的待成型材料循环供应至所述容器中。
[0125]
控制装置通过监测打印过程、和监测历次供料过程，来评估容器内待成型材料的剩余量，由此控制装置控制供料机构在上述各示例提及的打印过程中确定是否供应待成型材料，和/或确定供应待成型材料的供料量。其中，所监测的打印过程用于反映制造3d构件所需用料的相关信息，其举例但不限于以下至少一种：已制造的图案固化层的层数、已制造的图案固化层的尺寸、待制造的图案固化层的层数、和待制造的图案固化层的尺寸等。所监测的历次供料过程包括用于反映制造3d构件所供应用料的相关信息，其举例但不限于以下至少一种：供料间隔数据、单次供料量数据、和待制造部分与单次供料量数据之间关系等。
[0126]
例如，根据已制造的图案固化层的层数和尺寸、和供料间隔数据和单次供料量数据，估计容器内剩余待成型材料；根据待制造的图案固化层的层数和尺寸，评估剩余待成型材料与余下的待制造的图案固化层的供需关系，由此，确定是否供应待成型材料，和/或确定供应待成型材料的供料量。
[0127]
在一些实施方式中，在上述提及的包含液位检测机构的3d打印设备的各示例中，所述控制装置对供料机构的控制还可以依据液位检测机构所提供的反映容器内液位位置的检测数据。在此，在控制装置的控制下，向容器内所输送待成型材料的时机是基于所述检测数据而确定的。例如，在步骤s140的执行方式的技术思想下，在利用如步骤s140中各示例、或者利用如步骤s220中各示例进行补料的过程中，控制装置执行步骤s310和s320(均未予图示)。
[0128]
在步骤s310中，获取反映所述容器内待成型材料的剩余量的检测数据。
[0129]
其中，根据液位检测机构所配置的液位传感器的类型、和液位传感器所放置的位置，相应的检测数据包括但不限于：距离数据、是否被液体浸泡的数据等。
[0130]
例如，液位传感器为装配在容器上方的测距传感器，则其提供的检测数据为测量
自身与待成型材料表面之间距离的检测数据。该检测数据反映容器内的待成型材料是否达到预先设置的警戒距离值，以便确定容器内剩余待成形材料的量过少。
[0131]
又如，液位传感器为装配在容器侧壁的预设高度的、或容器的出料通道处的液体传感器，则其提供的检测数据为容器内的待成型材料是否达到相应预设高度。控制装置根据预先设置的所述液体传感器的位置高度数据，确定容器内剩余待成形材料的量过多或过少。
[0132]
在步骤s320中，根据所述检测数据，选择性向所述容器中供应待成型材料。
[0133]
其中，控制装置以检测数据作为对容器内待成型材料剩余量的反馈，确定容器内剩余的待成型材料是否满足制造至少一层的图案固化层，由此，确定是否供应待成型材料，和/或确定供应待成型材料的供料量。
[0134]
在一些具体示例中，控制装置根据检测到的检测数据以及反映剩余待制造的图案固化层的材料用量的数据，确定是否供应待成型材料，和/或确定供应待成型材料的供料量。其中，反映剩余待制造的图案固化层的材料用量的数据包括但不限于以下至少一种：剩余所有图案固化层的层数、剩余所有图案固化层的尺寸、以及剩余的图案固化层的层数和/或尺寸与相应的阈值条件之间的匹配关系等。控制装置利用检测数据得到容器内剩余的待成型材料；根据对打印过程的监测得到反映剩余待制造的图案固化层的材料用量的数据；以及利用二者的供需关系确定向供料机构输出/不输出相应的控制指令，其中，该控制指令包含确定供应待成型材料的信息、和/或确定供应待成型材料的供料量。
[0135]
例如，若利用检测数据检测到容器内剩余的待成型材料满足制造n1层的图案固化层，且剩余层数为n2(<n1)层，则确定不予执行供料。又如，若利用检测数据检测到容器内剩余的待成型材料满足制造n1层的图案固化层，且剩余层数为n3(>n1)层，则确定予以供应(n3
‑
n1)层或(n3
‑
n1+
△
n)层的待成型材料，其中，
△
n为冗余量，以防止因测量误差而引起的供料不足。
[0136]
在此，与前述步骤s140和s220相似的是，控制装置控制供料机构向容器中进行补料，以维持容器内的待成型材料可供形成至少一层的图案固化层。与前述步骤s140和s220不同的是，在一些示例中，所述控制装置控制供料机构的供料时长、或泵结构的抽取次数等来反映所供应的待成型材料的供料量。在另一些示例中，所述控制装置通过在控制指令中包含反映供料量的数据的形式，控制供料机构进行供料的供料量。在再一些示例中，所述控制装置通过调整供料间隔来控制供料机构进行供料的次数。上述各供料的示例可单独实施或者配合实施，在此不予限定。
[0137]
在另一些实施方式中，在3d打印设备中所述液位检测机构中的液位传感器检测回收储存机构的腔体结构中所回收的待成型材料的剩余量的各示例中，所述控制装置执行以下步骤s410和s420(均未予图示)。为便于描述，下述液位检测机构所提供的反映腔体结构内的剩余量的检测数据称为第二检测数据，前述示例中液位检测机构所提供的反映容器内的剩余量的检测数据称为第一检测数据。
[0138]
在步骤s410中，获取反映所回收的待成型材料的剩余量的第二检测数据。
[0139]
例如，液位传感器为装配在回收储存机构的腔体结构上方的测距传感器，则其提供的第二检测数据为测量自身与待成型材料表面之间距离的第二检测数据。该第二检测数据反映腔体结构内所存储的待成型材料是否达到预先设置的警戒距离值，以便确定所回收
的待成型材料是否能供应后续的至少一次供料。
[0140]
又如，液位传感器为装配在回收储存机构的腔体结构内的预设高度的液体传感器，则其提供的第二检测数据为回收储存机构的腔体结构内所盛放的待成型材料是否达到相应预设高度。该第二检测数据反映腔体结构内所存储的待成型材料是否达到预先设置的警戒距离值，以便确定所回收的待成型材料是否能供应后续的至少一次供料。
[0141]
在步骤s420中，根据所述第二检测数据，选择将所回收的待成型材料和/或外部存储的待成型材料供应到所述容器中。
[0142]
在此，利用与前述步骤s140和s220相似的方式，控制装置控制供料机构向容器中进行补料，以维持容器内的待成型材料可供形成至少一层的图案固化层。在控制过程中，在所回收的待成型材料的特性处于稳定期间内，控制装置优先循环使用回收储存装置中的待成型材料，以减少浪费原材料。
[0143]
在一些示例中，控制装置根据所述第二检测数据确定所回收的待成型材料是否在预设间隔内提供预设的有限层数的待成型材料，选择将所回收的待成型材料和/或外部存储的待成型材料供应到所述容器中。
[0144]
例如，若利用第二检测数据检测到所回收的待成型材料满足制造预设有限层数为n1’的图案固化层，则选择从回收储存机构中提供待成型材料。又如，若利用第二检测数据检测到容器内剩余的待成型材料不满足制造预设有限层数为n1’层的图案固化层，则选择控制外部的储料装置(或混料机构)以及供料机构，协同工作，以向容器中输送待成型材料。再如，若利用第二检测数据检测到容器内剩余的待成型材料不满足制造预设有限层数为n1’层的图案固化层，则选择控制外部的储料装置(或混料机构)向回收储料机构中供料；若根据再次检测的第二检测数据，确定所述回收储料机构的待成型材料满足制造预设有限层数为n1’的图案固化层，则选择从回收储存机构中提供待成型材料。另如，若利用第二检测数据检测到容器内剩余的待成型材料不满足制造预设有限层数为n1’层的图案固化层，则选择控制供料机构从回收储料机构中抽取可循环使用的待成型材料，以及控制外部的储料装置(或混料机构)向供料机构提供回收储料机构中的不足部分。
[0145]
在另一些示例中，结合前述步骤s310
‑
s320的控制过程，控制装置控制供料机构向容器中进行补料，以维持容器内的待成型材料可供形成至少一层的图案固化层。在控制过程中，在所回收的待成型材料的特性处于稳定期间内，控制装置优先循环使用回收储存装置中的待成型材料，以减少浪费原材料。
[0146]
例如，若利用第一检测数据检测到容器内剩余的待成型材料满足制造n1层的图案固化层，剩余层数为n3(>n1)层，以及利用第二检测数据检测到回收储存机构中的待成型材料满足制造(n3
‑
n1+
△
n)层，则选择控制供料机构通过回收储料机构来供应(n3
‑
n1)层或(n3
‑
n1+
△
n)层的待成型材料，其中，
△
n为冗余量，以防止因测量误差而引起的供料不足。
[0147]
又如，若利用第一检测数据检测到容器内剩余的待成型材料满足制造n1层的图案固化层，剩余层数为n3(>n1)层，以及利用第二检测数据检测到回收储存机构中的待成型材料不满足制造(n3
‑
n1+
△
n)层，则选择控制供料机构从回收储料机构中获取少于制造(n3
‑
n1+
△
n)层的带打印材料，以及控制供料机构从储料装置或混料机构中获取剩余的待成型材料，其中，
△
n为冗余量，以防止因测量误差而引起的供料不足。
[0148]
在所述回收储存机构还包括容量调节部件的各示例中，例如，在步骤s140的执行
方式的技术思想下，在利用如步骤s140中各示例进行补料的过程中，或者利用如步骤s220中各示例进行补料的过程中，或者利用如步骤s310
‑
s320中各示例进行补料的过程中，或者利用如步骤s410
‑
s420中各示例进行补料的过程中，控制装置还执行步骤s510(未予图示)。
[0149]
在步骤s510中，调节所述回收储存机构中供料腔体的容量。如此利于提高所回收的待成型材料的利用率。
[0150]
在一些示例中，根据一次供料的供料量，从容量调节部件的初始位置开始，控制装置每利用所回收的待成型材料后，调节一次容量调节部件的位置以减小供料腔体的容量，直至调节到终点位置。
[0151]
为了提高调节准确度，在另一些示例中，液位检测机构的液位传感器设置在所述供料腔体侧，控制装置根据所获取的第二检测数据，调节容量调节部件的位置。例如，当第二检测数据反映在回收储存机构中的待成型材料较少时，控制装置调节容量调节部件的位置以减小供料腔体的容量，如此，便于供料机构抽取供料腔体中的待成型材料。例如，当第二检测数据反映在回收储存机构中的待成型材料较多时，控制装置调节容量调节部件的位置以增大供料腔体的容量，如此，有效防止供料腔体中的待成型材料溢出。
[0152]
在包含温度调节机构的3d打印设备的各示例中，所述控制装置或温度调节机构根据所检测的温度数据，调节所述容器内的待成型材料的温度，以便在所述能量辐射时形成图案固化层。
[0153]
在此，控制装置或温度调节机构可通过检测容器、回收储存机构、储料机构、供料机构、或混料机构中至少一处的温度数据，来调节加温部件和/或降温部件，以直接或间接调节所述容器内的待成型材料的温度。
[0154]
在包含废料排出装置的3d打印设备的各示例中，在完成3d构件的制造、或容器中的待成型材料的特性已不再处于其稳定期间的时候，在控制装置的控制下，将所述容器内的待成型材料排出。
[0155]
以完成3d构件的制造为例，在控制装置的控制下，容量调节部件移动至终点位置以使废料腔体达到最大；涂抹部在容器内移动，不断地将容器内的待成型材料从出料通道流向回收储存机构中的废料腔体，并从废料腔体的废料排出口排出。
[0156]
本申请提供的底面曝光的3d打印设备，利用供料机构或容器壁上的出料通道，有效限制容器内所盛放的待成型材料的体量，使得3d打印设备在随供随用的原则下，尽量减少待成型材料的剩余量。这有效减少因待成型材料不易在容器中长时间存放的问题，以及提高了材料的使用效率。
[0157]
本申请还提供一种计算机可读写存储介质，存储至少一种程序，所述至少一种程序在被调用时执行并实现上述针对控制方法所描所述的至少一种实施例。
[0158]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得安装有所述存储介质的移动机器人可以执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
[0159]
于本申请提供的实施例中，所述计算机可读写存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、eeprom、cd
‑
rom或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储设备、闪
存、u盘、移动硬盘、或者能够用于存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。另外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果指令是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(dsl)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术，从网站、服务器或其它远程源发送的，则所述同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。然而，应当理解的是，计算机可读写存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或者其它暂时性介质，而是旨在针对于非暂时性、有形的存储介质。如申请中所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。
[0160]
在一个或多个示例性方面，本申请所述方法的计算机程序所描所述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合的方式来实现。当用软件实现时，可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储或传送到计算机可读介质上。本申请所公开的方法或算法的步骤可以用处理器可执行软件模块来体现，其中处理器可执行软件模块可以位于有形、非临时性计算机可读写存储介质上。有形、非临时性计算机可读写存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。
[0161]
本申请上所述的附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于此，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0162]
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。