一种助熔灯老化程度检测方法、助熔灯老化程度检测装置和三维打印机与流程

本技术涉及三维打印领域，具体涉及一种助熔灯老化程度检测方法、助熔灯老化程度检测装置和三维打印机。

背景技术：

1、现有技术中，三维打印机包括机体和相对机体往复直线运动的打印单元，打印单元包括助熔剂喷射组件和至少一个助熔灯组件。助熔剂喷射组件用于向构建平台上的打印材料逐层喷射助熔剂，助熔灯组件用于逐层加热打印材料，使被喷射助熔剂的打印材料得以烧结以最终成型三维打印件。助熔灯组件位于助熔剂喷射组件沿移动方向的一侧并跟随助熔剂喷射组件移动。一般地，助熔灯组件的数量为两个，分别沿助熔剂喷射组件的移动方向位于助熔剂喷射组件的两侧。每个助熔灯组件包括壳体、助熔灯组、反光罩和至少一个透光件。壳体和透光件围合而成容腔，助熔灯组和反光罩被容置于容腔中。助熔灯组包括至少两个助熔灯，助熔灯组中各助熔灯沿助熔剂喷射组件的移动方向布设，每个助熔灯的延伸方向垂直于助熔剂喷射组件的移动方向。反光罩用于反射助熔灯发出的辐射光使所述辐射光向下穿透透光件。助熔灯发出的辐射光向下穿透透光件后加热位于下方的打印材料，以成型三维打印件。实践中，助熔灯对打印材料的加热是影响三维打印件质量的重要因素。助熔灯的辐射强度不够，或者助熔灯的辐射强度过大，或者助熔灯的辐射强度不稳定，都会造成三维打印件形状不良(例如产生凹陷)或者尺寸偏差或者物理性能(例如表面硬度、抗弯曲强度、抗拉伸强度等)降低。因此，助熔灯的辐射强度需要进行有效控制。实践中，助熔灯的功率控制主要依靠高频电子开关，长时间的高频开关使助熔灯容易老化，而且助熔灯的老化还与助熔灯的功率有关，单个助熔灯的点亮功率越高，则助熔灯越易老化。助熔灯老化后，灯管表面会黑化，使助熔灯发射的辐射强度降低，最终会导致助熔灯组的辐射强度无法达到要求打印材料为相变而需要吸收的辐射强度，从而导致打印出来的三维打印件出现形状或物理性能上的缺陷。

技术实现思路

1、本技术的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种助熔灯老化程度检测方法、助熔灯老化程度检测装置和三维打印机，其能够检测助熔灯的老化程度，有利于避免因助熔灯老化导致打印出来的三维打印件出现形状或物理性能上的缺陷。

2、为达成上述目的，采用如下技术方案：

3、第一技术方案涉及一种助熔灯老化程度检测方法，其用于检测三维打印机中助熔灯的老化程度，所述老化程度是为达到相同的表征值助熔灯的输出功率与标称助熔灯的输出功率的比值，所述表征值用于表征打印材料为相变而需要吸收的辐射强度；所述助熔灯老化程度检测方法为检测实际时长和标称时长，并用实际时长与标称时长的比值标定助熔灯的老化程度；所述实际时长为以特定功率点亮的助熔灯使温度从基准温度升温至设定温度所需的时长；所述标称时长为以特定功率点亮的标称助熔灯使温度从基准温度升温至设定温度所需的时长。

4、第二技术方案基于第一技术方案，其中，所述标称助熔灯为新装配的助熔灯。

5、第三技术方案基于第一技术方案，其中，所述三维打印机包括若干助熔灯；所述三维打印机在执行三维打印进程前检测所有可用的助熔灯的老化程度。

6、第四技术方案基于第三技术方案，其中，在检测每个助熔灯的老化程度时，当点亮助熔灯前实际温度高于基准温度时通过气流降温，以使实际温度降至基准温度以下，便于通过点亮助熔灯使实际温度从基准温度升至设定温度。

7、第五技术方案基于第四技术方案，其中，检测所述实际时长或所述标称时长时，所述气流停止。

8、第六技术方案涉及一种助熔灯老化程度检测装置，用于实现如第一至第五中任一项技术方案所述的助熔灯老化程度检测方法，所述三维打印机包括机体、助熔剂喷射组件和至少一个助熔灯组件；所述助熔剂喷射组件相对所述机体移动，所述助熔灯组件位于所述助熔剂喷射组件沿移动方向的一侧并跟随助熔剂喷射组件移动，所述助熔灯组件包括壳体、助熔灯组、反光罩和至少一个透光件，所述壳体和所述透光件围合而成容腔，所述助熔灯组和反光罩被容置于所述容腔中，所述助熔灯组包括至少两个助熔灯，所述反光罩用于反射助熔灯发出的辐射光使所述辐射光向下穿透所述透光件；所述助熔灯老化程度检测装置包括：温度传感器，其能够受助熔灯点亮影响而升温并用于感测温度；和控制器，其用于以特定功率控制助熔灯点亮，并用于记录助熔灯点亮情况下温度传感器感应的温度从基准温度升温至设定温度的时长，所述控制器还根据助熔灯的检测时长与标称助熔灯的标称时长的比值确定该助熔灯的老化程度。

9、第七技术方案基于第六技术方案，其还包括风机，所述风机用于形成适于冷却温度传感器或者温度传感器感测对象的风流，所述控制器还控制风机启闭。

10、第八技术方案基于第七技术方案，其中，所述壳体设有进风口和出风口，所述风机相对助熔灯组件固定，所述风机形成的风流适于从进风口输入，并经容腔从送风口排出；所述温度传感器相对壳体固定并位于所述反光罩的背面。

11、第九技术方案基于第八技术方案，其中，所述温度传感器靠近所述出风口。

12、第十技术方案基于第七技术方案，其还包括辐射接收器，所述助熔灯组件在所述三维打印机执行三维打印进程前停靠于第一位置，所述辐射接收器固接于机体并位于处于第一位置的助熔灯组件下方，所述温度传感器固接于所述辐射接收器，所述风机固接于机体，并用于在机体内形成气流。

13、第十一技术方案基于第七技术方案，其中，所述助熔灯组件在所述三维打印机执行三维打印进程前停靠于第一位置，所述温度传感器固接于机体并位于处于第一位置的助熔灯组件下方，所述风机固接于机体，并用于在机体内形成气流。

14、第十二技术方案涉及一种三维打印机，其包括机体、助熔剂喷射组件和至少一个助熔灯组件；所述助熔剂喷射组件相对所述机体移动，所述助熔灯组件位于所述助熔剂喷射组件沿移动方向的一侧并跟随助熔剂喷射组件移动，所述助熔灯组件包括壳体、助熔灯组、反光罩和至少一个透光件，所述壳体和所述透光件围合而成容腔，所述所述助熔灯组和反光罩被容置于所述容腔中，所述助熔灯组包括至少两个助熔灯，所述反光罩用于反射助熔灯发出的辐射光使所述辐射光向下穿透所述透光件；其还包括如第六至第十一中任一项技术方案所述的助熔灯老化程度检测装置。

15、相对于现有技术，上述方案具有的如下有益效果：

16、第一技术方案中，用温度从基准温度升温至设定温度所需的时长表征辐射强度，并用助熔灯的实际时长与标称助熔灯的标称时长的比值标定助熔灯的老化程度，使老化程度得以测量，且测量方式更加简单有效。

17、第二技术方案中，标称助熔灯可选作新装配的助熔灯，更容易表征老化程度。

18、第三技术方案中，在执行三维打印进程前检测所有可用的助熔灯的老化程度，以便于根据所有可用的助熔灯的老化程度确定其点亮功率，从而达到要求的辐射强度。

19、第四技术方案中，利用气流降温，以使温度得以达到或低于基准温度，从而能够保证在各种条件下都能够检测助熔灯的老化程度。

20、第五技术方案中，在检测实际时长或者标称时长时，气流停止，有利于避免气流产生的对流干扰实际时长或标称时长的测量结果。

21、第六技术方案通过温度传感器测量温度及温度变化，并通过控制器实现上述助熔灯老化程度检测方法。

22、第七技术方案中，利用风机形成风流，而控制器还控制风机启闭，因此能够在各种条件下检测助熔灯的老化程度。

23、第八技术方案中，温度传感器相对壳体固定，因此在助熔灯组件内就可实现温度采集，检测更加简单，对助熔灯组件的外部环境的要求更低。温度传感器位于反光罩的背面，因此能够通过助熔灯的辐射使容腔中的气体升温，并利用气体的对流使温度传感器升温。

24、第九技术方案中，温度传感器靠近出风口，更有利于表征容腔中的温度。

25、第十技术方案中，辐射接收器位于处于第一位置的助熔灯组件下方，且温度传感器固固接于辐射接收器，因此能够更好地模拟打印材料吸收辐射的情况，而且还能够将透光件被污染或变黑等因素同时纳入对助熔灯老化程度的测量。风机固接于机体，并在机体内形成气流，有利于冷却辐射接收器。

26、第十一技术方案相对第十技术方案取消了辐射接收器，使温度传感器直接接受辐射，同样能够更好地模拟打印材料吸收辐射的情况。

27、第十二技术方案具有其所引用的技术方案的技术效果。