LCD光固化3D打印机的光源控制方法、系统及相关装置与流程

本发明涉及3d打印，具体而言，涉及一种lcd光固化3d打印机的光源控制方法、系统及相关装置。

背景技术：

1、光固化成型技术是最早的3d打印成型技术之一，也是当前较为成熟的3d打印技术，其中，lcd光固化3d打印机是目前较为新型的光固化打印机，其原理是在lcd打印屏上投射需要打印的图案，有图案的地方相对应的树脂就会固化。

2、由于lcd光固化3d打印机的光源含有紫外线，紫外线照射到lcd打印屏时会对lcd打印屏内的液晶成分产生损伤，时间长了会对lcd打印屏的透光性和均匀性产生影响，另外在打印过程中lcd光固化3d打印机的光源也存在衰减的情况。

3、光源衰减和lcd打印屏老化会导致打印精度下降，应对方式通常是通过更换光源和lcd打印屏，或者通过人工矫正光源光强，但都会增加使用成本和人力成本，并且人工矫正光源光强的方式也无法有效保障打印精度。

技术实现思路

1、本发明提供了一种lcd光固化3d打印机的光源控制方法、系统及相关装置，其能够降低使用成本和人力成本且保障打印精度。

2、本发明的技术方案可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种lcd光固化3d打印机的光源控制方法，应用于lcd光固化3d打印机的光源控制系统中的控制器，所述光源控制系统还包驱动器、光源、光源光强传感器以及激光收发器，所述控制器分别与所述驱动器、所述光源光强传感器以及所述激光收发器连接，所述光源光强传感器设置在所述lcd光固化3d打印机的lcd打印屏上，所述驱动器驱动所述光源发光，所述方法包括：

4、在所述lcd光固化3d打印机开始运行后，实时从所述光源光强传感器处获取光源光强测量数据和从所述激光收发器处获取激光光强测量数据，并进行存储，其中，所述光源光强测量数据是所述光源光强传感器接收到的由所述光源发射的光的光强，所述激光光强测量数据是所述激光收发器接收到的由所述lcd打印屏反射的激光的光强，所述lcd打印屏反射的激光是所述激光收发器发射的；

5、在所述lcd光固化3d打印机开始运行后的每个时刻，根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，调整所述驱动器的pwm占空比，以控制所述光源发射的光的光强。

6、可选地，所述根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，调整所述驱动器的pwm占空比的步骤包括：

7、根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，计算所述驱动器的pwm占空比的目标值；

8、将所述驱动器的pwm占空比从当前值调整为所述目标值。

9、可选地，所述根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，计算所述驱动器的pwm占空比的目标值的步骤包括：

10、根据已存储的所述光源光强测量数据、已存储的所述激光光强测量数据、预设光源光强值以及预设激光光强值，得到光强误差；

11、利用所述光强误差，计算所述驱动器的pwm占空比的目标值。

12、可选地，所述根据已存储的所述光源光强测量数据、已存储的所述激光光强测量数据、预设光源光强值以及预设激光光强值，得到光强误差的步骤包括：

13、利用已存储的所述光源光强测量数据和所述预设光源光强值，得到光源光强误差；

14、利用已存储的所述激光光强测量数据和所述预设激光光强值，得到激光光强误差；

15、根据所述光源光强误差和所述激光光强误差，得到所述光强误差。

16、可选地，所述光强误差满足下述公式：

17、e(t)＝a′(t)+b′(t)

18、a′(t)＝a(t)-a0

19、b′(t)＝b(t)-b0

20、其中，e(t)为光强误差，a′(t)为所述光源光强误差，b′(t)为所述激光光强误差，a(t)为已存储的所述光源光强测量数据，b(t)为已存储的所述激光光强测量数据，a0为所述预设光源光强值，b0为所述预设激光光强值。

21、可选地，所述驱动器的pwm占空比的目标值满足下述公式：

22、

23、其中，u(t)为所述驱动器的pwm占空比的目标值，e(t)为光强误差，kp为预设比例增益，ki为预设积分时间常数，kd为预设微分时间常数。

24、第二方面，本发明提供一种lcd光固化3d打印机的光源控制装置，应用于lcd光固化3d打印机的光源控制系统中的控制器，所述光源控制系统还包驱动器、光源、光源光强传感器以及激光收发器，所述控制器分别与所述驱动器、所述光源光强传感器以及所述激光收发器连接，所述光源光强传感器设置在所述lcd光固化3d打印机的lcd打印屏上，所述驱动器驱动所述光源发光，所述装置包括：

25、获取模块，用于在所述lcd光固化3d打印机开始运行后，实时从所述光源光强传感器处获取光源光强测量数据和从所述激光收发器处获取激光光强测量数据，并进行存储，其中，所述光源光强测量数据是所述光源光强传感器接收到的由所述光源发射的光的光强，所述激光光强测量数据是所述激光收发器接收到的由所述lcd打印屏反射的激光的光强，所述lcd打印屏反射的激光是所述激光收发器发射的；

26、调整模块，用于在所述lcd光固化3d打印机开始运行后的每个时刻，根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，调整所述驱动器的pwm占空比，以控制所述光源发射的光的光强。

27、可选地，所述调整模块具体用于根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，计算所述驱动器的pwm占空比的目标值；将所述驱动器的pwm占空比从当前值调整为所述目标值。

28、第三方面，本发明提供一种lcd光固化3d打印机的光源控制系统，所述光源控制系统包括控制器、驱动器、光源、光源光强传感器以及激光收发器；所述控制器分别与所述驱动器、所述光源光强传感器以及所述激光收发器连接，所述光源光强传感器设置在所述lcd光固化3d打印机的lcd打印屏上；

29、所述驱动器用于驱动所述光源发射光，所述光源光强传感器接收所述光源发射的光；

30、所述激光收发器用于发射激光以及接收被所述lcd打印屏反射回来的激光；

31、所述控制器用于在所述lcd光固化3d打印机开始运行后，实时从所述光源光强传感器处获取光源光强测量数据和从所述激光收发器处获取激光光强测量数据，并进行存储；

32、所述控制器还用于在所述lcd光固化3d打印机开始运行后的每个时刻，根据已存储的所述光源光强测量数据和所述激光光强测量数据，调整所述驱动器的pwm占空比，以控制所述光源发射的光的光强。

33、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述的lcd光固化3d打印机的光源控制方法。

34、相较于现有技术，本发明提供的应用于lcd光固化3d打印机的光源控制系统中的控制器的光源控制方法：在lcd光固化3d打印机开始运行后，实时从光源光强传感器处获取光源光强测量数据和从激光收发器处获取激光光强测量数据，并进行存储，其中，光源光强测量数据是光源光强传感器接收到的由光源发射的光的光强，激光光强测量数据是激光收发器接收到的由lcd打印屏反射的激光的光强，lcd打印屏反射的激光是激光收发器发射的；在lcd光固化3d打印机开始运行后的每个时刻，根据已存储的光源光强测量数据和激光光强测量数据，调整驱动器的pwm占空比，以控制光源发射的光的光强。由于本发明通过在lcd光固化3d打印机开始运行后的每个时刻，根据截至该时刻已存储的从光源光强传感器处获取光源光强测量数据和从激光收发器处获取激光光强测量数据调整驱动器的pwm占空比，来控制光源发射的光的光强，从而无需更换光源和lcd打印或者通过人工矫正光源光强，降低使用成本和人力成本且保障打印精度。