本发明专利技术提供了一种3D打印装置，其包括3D打印装置台、激光器和振镜，3D打印装置台的工作台面处于振镜的焦平面，激光器的光纤头安装在振镜的通光口，还包括：X/Y轴运动平台，振镜安装在X/Y轴运动平台上，振镜的扫描范围小于3D打印装置台的打印平面，X/Y轴运动平台的XY平面平行且覆盖3D打印装置台的打印平面，X/Y轴运动平台用于带动振镜在XY平面内移动。本发明专利技术还提供了上述3D打印装置的振镜扫描方法，包括以下步骤：确定要扫描的位置是否处于振镜的扫描范围内；根据确定结果控制振镜的扫描。本发明专利技术既能缩小扫描范围以保持较高的打印精度，又能通过移动来打印较大的尺寸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3D打印领域，具体而言，涉及3D打印装置及其振镜扫描控制方法。
技术介绍
振镜扫描系统是3D打印机的重要组成部分。一般振镜的夹角是固定的，如果振镜的焦距较短，则在焦平面的扫描范围较小，激光在焦平面上的光斑也较小，打印的精度较高；如果振镜的焦距较长，则在焦平面的扫描范围较大，激光在焦平面上的光斑也较大，打印的精度比较差。随着3D打印技术的越来越成熟化，3D打印机会逐渐向大尺寸方向发展的趋势。然而为了使打印精度较高，就要选择焦距比较短的振镜，这样就抑制着3D打印机向大尺寸的迈进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供3D打印装置及其振镜扫描控制方法，以解决上述的问题。在本专利技术的实施例中，提供了一种3D打印装置，其包括3D打印装置台、激光器和振镜，3D打印装置台的工作台面处于振镜的焦平面，激光器的光纤头安装在振镜的通光口，还包括:X/Y轴运动平台，振镜安装在Χ/Υ轴运动平台上，振镜的扫描范围小于3D打印装置台的打印平面，Χ/Υ轴运动平台的XY平面平行且覆盖3D打印装置台的打印平面，Χ/Υ轴运动平台用于带动振镜在XY平面内移动。在本专利技术的实施例中，还提供了上述3D打印装置的振镜扫描方法，包括以下步骤:确定要扫描的位置是否处于振镜的扫描范围内；根据确定结果控制振镜的扫描。本专利技术上述实施例增加了 Χ/Υ轴运动平台，使得振镜可以移动，从而振镜既能缩小扫描范围以保持较高的打印精度，又能通过移动来打印较大的尺寸。【附图说明】图1为根据本专利技术实施例的3D打印装置的简图。图2为根据本专利技术实施例的振镜扫描系统的控制系统结构简图。图3为根据本专利技术实施例的3D打印装置台区分区域示意图。【具体实施方式】下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。图1为根据本专利技术实施例的3D打印装置的简图，其包括3D打印装置台5、激光器和振镜3，3D打印装置台5的工作台面处于振镜3的焦平面，激光器的光纤头4安装在振镜3的通光口，还包括:Χ/Υ轴运动平台2，振镜3安装在Χ/Υ轴运动平台2上，振镜3的扫描范围小于3D打印装置台5的打印平面，Χ/Υ轴运动平台2的XY平面平行且覆盖3D打印装置台5的打印平面，Χ/Υ轴运动平台2用于带动振镜3在XY平面内移动。图中的I是用于固定X/Y轴运动平台的底板。运动平台的底板I上固定着Χ/Υ轴运动平台2，Χ/Υ轴运动平台2上朝正下方固定着扫描振镜3，使Χ/Υ轴运动平台2、扫描振镜3、3D打印装置台5和光纤激光器所输出激光的光斑的中心点在同一垂直线上。相关技术要么为了提高打印尺寸而降低打印精度，要么为了保持打印精度而减少打印尺寸。而本实施例增加了 X/Y轴运动平台，使得振镜可以移动，从而振镜既能缩小扫描范围以保持较高的打印精度，又能通过移动来打印较大的尺寸。优选地，本3D打印装置还包括控制系统，其包括X/Y轴运动平台控制子系统，用于控制X/Y轴运动平台。通过增加控制系统，使得可以实现自动控制，进一步提高3D打印的效率和精度。优选地，控制系统还包括振镜控制子系统，用于控制振镜扫描。优选地，控制系统还包括激光器控制子系统，用于控制激光器。优选地，控制系统还包括上位机图形界面操作子系统，用于提供图形界面来接受用户的操作。通过提供图形界面，可以方便用户非常直观地操作3D打印。图2为根据本专利技术实施例的振镜扫描系统的控制系统结构简图，包含有振镜控制子系统、X/Y轴运动平台控制子系统、光纤激光器控制子系统、上位机图形界面操作子系统和用于控制各种外围设备的外围设备控制子系统。其主要工作方式为在工控机的总线插槽上插入控制卡，使控制卡分别控制各个子系统。然后通过工控机软件的上位机图形界面操作子系统操作振镜控制子系统和X/Y轴运动平台控制子系统使输出的激光可以到达3D打印装置台5的各个地方；也可以操作着激光器控制子系统使激光工作的时候输出激光，振镜跳转的时候关闭激光；或者联动操作各个子系统完成大尺寸3D打印功能；也可以在上位机图形界面操作子系统上显示各个控制子系统的状态等相关标志；还可以在上位机图形界面操作子系统上操作、监控3D打印机的其他外围设备。其中的X/Y轴运动平台控制子系统、扫描振镜控制子系统、光纤激光器控制子系统可以在上位机图形界面操作子系统中单独控制，也可以联动控制。本专利技术实施例的上述3D打印装置的振镜扫描方法，包括以下步骤:确定要扫描的位置是否处于振镜的扫描范围内；根据确定结果控制振镜的扫描。优选地，当确定要扫描的位置处于振镜的扫描范围内时，控制振镜扫描该要扫描的位置。 优选地，本方法还包括:在控制振镜扫描该位置时，控制激光器启动；跳转该要扫描的位置时，控制激光器关闭。即，在振镜的扫描范围内，如果扫描其中一条线时要打开激光器，扫描完后要跳转到另一条线时，就要关闭激光器，等跳转到该条线时再打开激光器继续扫描。优选地，当确定要扫描的位置不处于振镜的扫描范围内时，控制X/Y轴运动平台移动，使得要扫描的位置处于振镜的扫描范围内，然后控制振镜扫描该要扫描的位置。优选地，本方法还包括:在控制X/Y轴运动平台移动时，控制激光器关闭。本方法控制振镜可以移动，使振镜可以扫描到3D打印装置台的各个位置，从而振镜既能缩小扫描范围以保持较高的打印精度，又能通过移动来打印较大的尺寸。虽然X/Y轴运动平台使得打印尺寸增大了，但是系统扫描精度仍以扫描振镜的精度为准。以下将结合图3来具体说明该振镜扫描系统的工作方式。当扫描范围在图3的e范围内，上位机控制软件只控制扫描振镜3使输出激光在该范围内扫描；当扫描范围在图3的d、f范围内，上位机控制软件同时控制着扫描振镜3和X/Y轴运动平台2的X轴运动，使输出激光在该范围内扫描；当扫描范围在图3的b、i范围内，上位机控制软件同时控制着扫描振镜3和X/Y轴运动平台2的Y轴运动，使输出激光在该范围内扫描；当扫描范围在图3的a、c、h、j范围内，上位机控制软件同时控制着扫描振镜3和X/Y轴运动平台2的两轴同时运动，使输出激光在该范围内扫描。并且根据相关的参数在激光工作的时候输出激光、在跳转的时候关闭激光，完成大尺寸的3D打印振镜扫描控制功能。在本方法中，采用短焦距振镜在较小范围内纯扫描，在较大范围内边平移振镜边扫描，这不但解决了 3D打印的大尺寸问题，也不会有采用长焦距振镜会出现的打印精度差问题，具有很大的优势。本专利技术简单易于实现，具有兼顾高精度和大尺寸的优点。可满足精度和尺寸的要求。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种3D打印装置，其包括3D打印装置台、激光器和振镜，所述3D打印装置台的工作台面处于所述振镜的焦平面，所述激光器的光纤头安装在所述振镜的通光口，其特征在于，还包括:X/Y轴运动平台，所述振镜安装在所述Χ/Υ轴运动平台上，所述振镜的扫描范围小于所述3D打印装置台的打印平面，所述Χ/Υ轴运动平台的XY平面平行且覆盖所述3D打印装置台的打印平面，所述Χ/Υ轴运动平台用于带动所述振镜在所述XY平面内移动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括控制系统，其包括Χ/Υ轴运动平台控制子本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种3D打印装置，其包括3D打印装置台、激光器和振镜，所述3D打印装置台的工作台面处于所述振镜的焦平面，所述激光器的光纤头安装在所述振镜的通光口，其特征在于，还包括：X/Y轴运动平台，所述振镜安装在所述X/Y轴运动平台上，所述振镜的扫描范围小于所述3D打印装置台的打印平面，所述X/Y轴运动平台的XY平面平行且覆盖所述3D打印装置台的打印平面，所述X/Y轴运动平台用于带动所述振镜在所述XY平面内移动。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：阮开明，杨健，刘华刚，张志，全战，黄见洪，陈金明，史斐，李锦辉，郑晖，戴殊韬，翁文，吴鸿春，葛燕，邓晶，吴丽霞，林文雄，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35
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