一种用于SLA设备的液面检测装置.pdf

三些宴 DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．07．001 一 种用于SLA设备的液面检测装置木 刘玉鹏 ，张俊杰，张海强 (中科院广州电子技术有限公司，广东广州 510070) 摘要：提出了一种新型的准绝对式光电编码器及其解码系统，它具有精度高、结构紧凑、输出结果可靠等优点。介绍了该码盘 编码特点及原理，并实现了稳定的电子细分，最后结合索引信号INDEX得到的绝对位置和由ADC得到的细分位置，在FPGA内 进行了综合处理，并实现了可靠的多重定位系统。实验结果表明，构建的整个系统工作稳定，输出结果可靠。 关键词：快速成型；PSD；液位检测 中图分类号：TH16 文献标识码：B 文章编号：1009—9492(2012)07—0001—04 ALiquidLevelM easurementDeviceforSLAEquipment LIUYu-peng，ZHANGJun-jie，ZHANGHai—qiang (GuangzhouElectronicTechnologyCo．，Ltd．，CAS，Guangzhou510070，China) Abstract：Thedesignofopticalarrangement，electriccircuitandmechanicalstructureofaresinliquidlevelmeasurementdeviceis presented．Thedesignisbasedonmirrorreflectionmethod，usingPositionSensitiveDetector(PSD)，semiconductorLaserDiodeand singlechipmicro—controllerwithhigh—precisionA／D converter．Thedevicehasbeenconfirmedtohavetheadvantagesofhighprecision， stronganti-interferenceabilityandhighstabilityafterlong—termuse． Keywords：rapidprototyping；positionsensitivedetector；PSD；liquidlevelmeasurement 0引言 测量激光束照射物体表面时产生的漫反射光在 激光固化快速成型(SLA)从零件的CAD模型出 PSD或者CCD上的成像位置来计算主光线的角 发，通过软件分层和计算机控制激光束扫描将液 度 ，从而得到物体表面的高度。这种方法能检测 态的光敏树脂固化为一个薄层。完成一层的固化 绝大多数表面，但无法准确测量透明液面。虽然 后，托板下移一个固定的距离，以便在原先固化 少数装置可以通过倾斜和增加外设的方法达到测 好的薄层上再涂敷上一层液态的树脂 ，然后再进 量透明液面的目的，但往往结构复杂，价格极高。 行固化，如此反复直到整个零件制作完成。 设计了一种基于镜面反射法的新型液面检测 在固化成型的过程中，如果液面的高度无法 装置 ，采用位置敏感传感器(PositionSensitiveDe． 精确控制，将直接影响树脂涂敷层的厚度，从而 tector，PSD)检测液面反射光束偏离光轴的距离 降低工件的成型精度，甚至损坏工件。 来测量液面的高度。该检测装置很好地克服了三 由于承载工件的托板和托架具有一定的体 角法测量表面漫反射光在测量透明液面时的局限 积，它们在液面附近升降时可引起 1—2mm的液 性，且结构简单，造价低廉，经长期使用证明具 位变化。此外，加工过程中1。c的温度变化也可 有