主动稳定方法和主动稳定系统与流程

专利2026-05-02  7


本申请主要涉及三维打印领域,尤其涉及一种主动稳定方法和主动稳定系统。


背景技术:

1、目前三维打印技术的成型方式仍在不断演变,所使用的材料也多种多样。在各种成型方式中,光固化法是较为成熟的方式。光固化法是利用光固化树脂被紫外光照射后发生固化的原理,进行材料累加成型,具有成型精度高、表面光洁度好、材料利用率高等特点。与普通三维打印技术相比,亚像素微扫描技术可以得到最小直径可达500nm的光斑,通过对光斑位置和光斑明灭的控制提升打印的精度,并且无需拼接。但是与此同时,微小的振动就会对亚像素微扫描的精度造成较大的影响,但是在三维打印的过程中,设备内部以及环境的振动常常难以避免。


技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种能够减小设备内部及环境振动对亚像素微扫描三维打印的影响的主动稳定方法和主动稳定系统。

2、为解决上述技术问题,本申请提供了一种主动稳定方法,适用于减小振动对三维打印设备的影响,所述三维打印设备上安装有至少一个传感器和至少一个补偿器,所述主动稳定方法包括如下步骤:

3、采集所述传感器在第一时间段内的振动信号,将所述振动信号变换到频域获得第一信号,其中,所述第一信号包括n个频率,n是正整数;

4、获得所述第一信号中对应每个频率的信号强度,获取所有频率中具有较高信号强度的多个第二信号,其中,该多个第二信号相比于第一信号的能量占比在80%~95%;

5、通过所述补偿器输出补偿信号,所述补偿信号的总能量和所述第二信号的总能量相同,并且所述补偿信号的相位和所述第二信号的相位相差180°。

6、在本申请的一实施例中,所述传感器的频率响应范围为10~22khz。

7、在本申请的一实施例中,所述传感器的采样率大于等于44khz。

8、在本申请的一实施例中,所述传感器的动态范围大于等于90db。

9、在本申请的一实施例中,所述第一时间段的长度为500~1500ms。

10、本申请为解决上述技术问题还提出一种主动稳定系统,适用于减小振动对三维打印设备的影响,适于执行如上所述的主动稳定方法,所述主动稳定系统包括:光源,适于发出平行光线;镜头,通过镜头基座安装在所述光源上;振动盘,设置于所述镜头和所述光源之间;视窗玻璃,所述光源发出的平行光线适于穿过所述视窗玻璃对打印材料进行固化;以及至少一个传感器和至少一个补偿器。

11、在本申请的一实施例中,所述振动盘、所述镜头基座和所述视窗玻璃上分别安装有所述传感器和所述补偿器。

12、在本申请的一实施例中,所述至少一个传感器和所述至少一个补偿器的位置相邻。

13、在本申请的一实施例中,所述至少一个传感器和所述至少一个补偿器为集成设计。

14、在本申请的一实施例中,还包括气浮隔震台,所述光源和所述视窗玻璃位于所述气浮隔震台上。

15、本申请提供的主动稳定方法和主动稳定系统在三维打印设备中设置传感器和补偿器,传感器用于实时采集振动信号,补偿器用于实时输出补偿信号,能够实时对三维打印设备的振动进行补偿,减小甚至消除设备内部及环境振动对三维打印的影响,使亚像素微扫描光斑与成像平面保持相对静止,提高了高精度微纳三维打印成像的分辨率与精度。



技术特征:

1.一种主动稳定方法,适用于减小振动对三维打印设备的影响,其特征在于,所述三维打印设备上安装有至少一个传感器和至少一个补偿器,所述主动稳定方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的主动稳定方法,其特征在于,所述传感器的频率响应范围为10~22khz。

3.如权利要求1所述的主动稳定方法,其特征在于,所述传感器的采样率大于等于44khz。

4.如权利要求1所述的主动稳定方法,其特征在于,所述传感器的动态范围大于等于90db。

5.如权利要求1所述的主动稳定方法,其特征在于,所述第一时间段的长度为500~1500ms。

6.一种主动稳定系统,适用于减小振动对三维打印设备的影响,其特征在于,适于执行如权利要求1-5任一项所述的主动稳定方法,所述主动稳定系统包括:

7.如权利要求6所述的主动稳定系统,其特征在于,所述振动盘、所述镜头基座和所述视窗玻璃上分别安装有所述传感器和所述补偿器。

8.如权利要求6所述的主动稳定系统,其特征在于,所述至少一个传感器和所述至少一个补偿器的位置相邻。

9.如权利要求6所述的主动稳定系统,其特征在于,所述至少一个传感器和所述至少一个补偿器为集成设计。

10.如权利要求6所述的主动稳定系统,其特征在于,还包括气浮隔震台,所述光源和所述视窗玻璃位于所述气浮隔震台上。


技术总结
本申请提供了一种主动稳定方法和主动稳定系统。该主动稳定方法适用于减小振动对三维打印设备的影响,所述三维打印设备上安装有至少一个传感器和至少一个补偿器,所述主动稳定方法包括:采集所述传感器在第一时间段内的振动信号,将所述振动信号变换到频域获得第一信号,其中,所述第一信号包括n个频率,n是正整数;获得所述第一信号中对应每个频率的信号强度,获取所有频率中具有较高信号强度的多个第二信号,其中,该多个第二信号相比于第一信号的能量占比在80%~95%;通过所述补偿器输出补偿信号,所述补偿信号的总能量和所述第二信号的总能量相同,并且所述补偿信号的相位和所述第二信号的相位相差180°。

技术研发人员:闵歆,赵阳,刘杰,侯锋,王继东,汪春雷
受保护的技术使用者:上海普利生三维科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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