衡块6浸入液态树脂内的高度，进而调节液态树脂的液位高度。为实现控制，在滑块4的上极限位置和下极限位置处设有上限位开关31和下限位开关33，还设有零位开关32，当滑块4接触零位开关32时定义为电气零位；在树脂槽8内设有用于检测液位高度的液位传感器7，上述上限位开关31、下限位开关33、零位开关32和液位传感器7均与控制器相连，控制器控制电机2带动上述三维工作平台9和平衡块8上下运动。
[0033]上述上限位开关31、下限位开关33、零位开关32都为光电传感器或者是机械式限位开关，起的作用是位置判定作用或者限位保护作用。比如上限位开关31、下限位开关33的主要作用是保护，即当滑块4达到上限位开关位置时，控制器会控制电机2，让滑块4不再上升；当滑块4达到下限位开关时，控制器会控制电机2，让滑块4不再下降。而零位开关32主要时定义一个滑块的零位告知控制器。当上述滑块4上的开关挡片41触发零位开关32发出信号时，即为上述电气零位，该零位开关32可以为接触式开关，也可以是非接触式开关。
[0034]见图3所示，平衡块6为规则的长方体或正方体结构，浸入液体的部分为截面相等的图形，如其截面面积为A，高度为H的长方体，平衡块浸入液面的高度h。光固化成型装置，其原理在3D打印前以及正在打印过程中，需要保持树脂槽内液态树脂液位的稳定，而液位的稳定通过液位传感器7以及控制器实现，其控制流程如图2所示，首先向控制器输入液态树脂高度的初始值即步骤SI，然后控制器向执行器发出命令即步骤S2，执行器即电机和平衡块，利用电机调节平衡块来实现液态树脂的液位调整即步骤S3、S4，再由液位传感器实时反馈液位高度给控制器即步骤S5，通过控制器控制电机，电机带动平衡块升降，最终达到控制液位稳定到初始值。
[0035]本发明的树脂消耗量检测方法具体为:获得浸入树脂槽8内的平衡块6在样件3D打印前和样件3D打印后浸入液态树脂中的高度差，根据该高度差乘以平衡块6的截面面积来计算出在光固化成型过程中消耗树脂的体积，根据消耗树脂的体积乘以树脂的密度即计算出树脂消耗量；其中，获得高度差的具体步骤为:首先，在样件3D打印前，确保光固化成型装置中的三维工作平台9与液态树脂的相对位置并且记录该位置，以此定位三维工作平台及平衡块的初始电气零位，通过使滑块4上的开关挡片41触发零位开关32获得，并且调节平衡块6使树脂槽内的液态树脂高度为设定值H。，该设定值H。可以为3D打印正常工作的液位高度，调节稳定后，记录平衡块6的坐标并且记为初始坐标值a。;再次，等样件3D打印完成后，使三维工作平台9回到所记录的位置即回到初始电气零位，再次调节平衡块6使液态树脂高度稳定到上述设定值H。，稳定后再次记录平衡块6的坐标并且记为完成坐标值a1;最后，将初始坐标值a。和完成坐标值a:求差得出上述高度差。
[0036]上述平衡块6的坐标具体获得办法之一为:光固化成型装置中的控制器记录上述电气零位，然后根据电机2从电气零位顺时针或逆时针转动的圈数记录为绝对坐标，根据绝对坐标来计算平衡块的坐标。其具体计算方式为:电机转动圈数乘以滚珠丝杠导程得到平衡块的坐标。比如电机从电气零位下降一圈，则控制器记录此时的绝对坐标为λ，接着电机再运动两圈，则控制器记录绝对坐标为3 λ，若电机继续反向上升1.5圈，则此时绝对坐标为1.5 λ。依次类推，控制器就能实时记录平衡块升降运动的绝对坐标。
[0037]本发明的检测方法利用已有的光固化成型装置来进行检测，无需额外增加其他零部件，检测的方式通过程序控制，可以实现自动检测。检测的平衡块坐标数据记录在控制器上，通过数据传输可以传到上位机，再利用以上的计算方法，可以计算出树脂消耗量，直接将树脂消耗量显示在机器的控制软件上。本发明的树脂消耗量不是理论值，是实际测量值，精度较高，且考虑了支撑重量以及实际做件中的树脂损耗，如挥发、粘在样件上的树脂等，均视为了树脂的消耗量，其准确度高，可以准确实测出每个件的做件成本，成本的价格较为可靠，为3D打印服务的报价提供了极大的帮助。
[0038]上述平衡块的坐标具体获得办法之二为:通过在光固化成型装置中设置直线编码器，将读数头安装在与平衡块相连的滑块上，将直线编码器与光固化成型装置中的控制器相连。
[0039]综上所述，本发明的用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，采用本方法得到的树脂消耗量为实际消耗，准确度高，可以准确实测出每个作件的做件成本，成本的价格较为可靠，为3D打印服务的报价提供了极大的帮助。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0040]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，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发明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，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，其特征在于，所述树脂消耗量检测方法利用光固化成型装置来完成:获得浸入树脂槽内的平衡块在样件3D打印前和样件3D打印后浸入液态树脂中的高度差，根据所述高度差乘以所述平衡块的截面面积来计算出在光固化成型过程中消耗树脂的体积，根据所述消耗树脂的体积乘以树脂的密度即计算出树脂消耗量； 其中，获得所述高度差的具体步骤为:首先，在样件3D打印前，确定三维工作平台及平衡块的初始电气零位，调节所述平衡块使所述树脂槽内的液态树脂高度为设定值，调节稳定后，记录平衡块的坐标并且记为初始坐标值；再次，样件3D打印完成后，确保所述三维工作平台回到初始电气零位，并且调节平衡块使液态树脂高度稳定到所述设定值，稳定后再次记录平衡块的坐标并且记为完成坐标值；最后，将所述初始坐标值和所述完成坐标值求差得出所述尚度差。2.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，其特征在于:所述电气零位是指所述光固化成型装置中与所述平衡块相连的滑块上的开关挡片触发零位开关发出信号时。3.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，其特征在于:所述平衡块的坐标具体获得办法为:所述光固化成型装置中的控制器记录所述电气零位，然后根据电机从所述电气零位转动的圈数记录为绝对坐标，根据所述绝对坐标来计算平衡块的坐标。4.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，其特征在于:所述平衡块的坐标具体获得办法为:通过在光固化成型装置中设置直线编码器，将读数头安装在与所述平衡块相连的滑块上，将所述直线编码器与所述光固化成型装置中的控制器相连。5.根据权利要求1所述的用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，其特征在于:所述树脂槽内的液态树脂高度通过设置在所述树脂槽上的液位传感器检测。
【专利摘要】本发明提供一种用于光固化快速成型的树脂消耗量检测方法，所述树脂消耗量检测方法利用光固化成型装置来完成：获得浸入树脂槽内的平衡块在样件3D打印前和样件3D打印后浸入液态树脂中的高度差，根据所述高度差乘以所述平衡块的截面面积来计算出在光固化成型过程中消耗树脂的体积，根据所述消耗树脂的体积乘以树脂的密度即计算出树脂消耗量。本发明得出液态树脂的实际消耗量，其准确度高，可以准确实测出每个作件的做件成本，成本的价格较为可靠，为3D打印服务的报价提供了极大的帮助。
【IPC分类】B29C67/00, B33Y50/00
【公开号】CN105666860
【申请号】
【发明人】万欣, 刘震, 汪超, 马劲松
【申请人】上海联泰科技股份有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月17日