[发明专利]3D打印激光均匀扫描的光路控制方法

权利要求书

1.3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，包括内部扫描和轮廓扫描，其特征在于，内部或者轮廓扫描时，在扫描线的前端和后端分别设置延长线；将激光对应点的加速阶段设置在扫描线前端的延长线上，激光对应点在扫描线前端的延长线移动时，激光处于闭光状态，激光对应点处于均速阶段并进入扫描线时，激光开始出光进行扫描，在激光匀速完成扫描线后，激光闭光，激光对应点在扫描线后端的延长线上完成减速阶段。

2.如权利要求1所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于：根据激光匀速扫描的速度和激光对应点的加速及减速阶段的加速度建立延长线长度公式和激光出光时间公式，将延长线长度公式和激光出光时间公式写入激光控制系统中，激光匀速扫描的速度和激光对应点加速度发生调整时，自动执行新的延长线长度和激光出光时间。

3.如权利要求1或2所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于：设定激光匀速扫描的速度为V，激光对应点在加速和减速阶段做匀加速运动，加速度为a，扫描线前端和后端的延长线均为V²/2a，激光对应点在扫描线前端的延长线从0加速运动V/a时间后，激光开始出光进入扫描线进行匀速扫描，扫描线完成后，激光闭光，激光对应点在扫描线后端的延长线上经过V/a时间后速度减为零。

4.如权利要求1所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于：在扫描前，先获取得到轮廓熔道的宽度D₁和内部扫描线熔道宽度D₂，设置实际轮廓扫描线中心相对于理论轮廓向内偏移D₁/2的距离，内部扫描线的起点和终点相对于理论轮廓向内偏移D₁/2+D₂/4的距离。

5.如权利要求1所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，内部扫描时，同一层面的同一扫描区域内的内部扫面线相平行；在同一扫描区域内，相邻的内部扫描线的扫描方向相反，激光扫描完成一条内部扫描线后闭光，激光对应点经该条内部扫描线后端的延长线减速后，空跳至相邻的下一条内部扫描线前端的延长线上加速，再进入下一条内部扫描线进行激光出光扫描。

6.如权利要求1或6所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，内部扫描时，相邻两层的内部扫描线中，上下位置对应的内部扫描线在同一层面上的投影相交。

7.如权利要求6所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，在上下位置对应的内部扫描线中，第n+1层内部扫描线的扫描方向相比第n层顺时针或逆时针旋转α角度，其中，n为大于或等于1的整数，0°＜α＜180°。

8.如权利要求7所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，α同时满足如下要求：

(1)α≥10°且α≤170°；

(2)180°或360°除以α所得的余数大于或等于5°并且该余数与α的差值也大于或等于5°；

(3)180°或360°除以(180°－α)所得的余数大于或等于5°并且该余数与(180°－α)的差值也大于或等于5°。

9.如权利要求1所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，每层轮廓扫描线包括至少两个拐点，以拐点为界，划分出与拐点数量一致的轮廓分段扫描线，以一个拐点为扫描起点，激光扫描完成一条轮廓分段扫描线后闭光，激光对应点经该条轮廓分段扫描线后端的延长线减速后，空跳至相邻的下一条内部扫描线前端的延长线上加速，再进入下一条轮廓分段扫描线进行激光出光扫描。

10.如权利要求1所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，轮廓扫描时，相邻两层的轮廓扫描线的起点及终点相互错开。

11.如权利要求9所述的3D打印激光均匀扫描的光路控制方法，其特征在于，每层轮廓扫描线包括至少两个拐点，轮廓扫描线的起点和终点设置于拐点上，第n+1层轮廓扫描线的起始和终止点相比第n层顺时针或者逆时针移动一个拐角，其中，n为大于或等于1的整数。