CN105383062A - 制造三维物体的装置及其温度控制系统、方法 - Google Patents

Abstract

一种制造三维物体的装置及其温度控制系统、方法，其中温度控制方法包括步骤：将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，本发明不仅简化了设备在安装过程的调试操作，而且提高了三维物体的制造精度。

Description

制造三维物体的装置及其温度控制系统、方法

技术领域

本发明属于增材制造领域，具体涉及一种制造三维物体的装置及其温度控制系统、方法。

背景技术

增材制造技术(AdditiveManufacturing，简称AM)是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，自二十世纪八十年代末发展至今，己成为现代先进制造技术中的一项支柱技术。选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering，简称SLS)是近年来发展最为迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。选择性激光烧结工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸已成型零件的上表面，加热装置将粉末加热至设定的粉末烧结温度，振镜控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末的温度升至熔化点，粉末熔化烧结并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。

在制造三维物体的装置制造过程中，温度控制起到至关重要的作用。传统加热装置中各个区域的相对加热功率都是设备安装过程中通过手动设定调节，在加工过程中不能实现实时反馈调节。从而会导致以下问题：1、不能适应环境变化导致的温度场不均匀。2、不能适应加热管最大功率的变化导致的温度场不均匀。3、不能适应加热管污染变化导致温度场不均匀。

发明内容

针对现有技术存在的设备环境变化，加热管功率变化，加热管污染，加热管功率的不一致等导致温度场不均匀的技术问题，本发明提供了一种通过调节设备温场，从而减少设备温场的温度差，提高设备稳定性的制造三维物体的装置及其温度控制系统、方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种制造三维物体的装置的温度控制方法，包括以下步骤：

将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；

分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；

当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。

进一步优选地，所述每次调节一个加热管后获取一个温差最大值具体包括：

调节某一加热管的输出功率Q_Am，使得调节后的第一单位区域的误差为零，其中，所述需调节的某一加热管称为调整加热管，调整加热管的输出功率Q_Am通过以下物理模型公式(1)和(2)得到；

根据以下物理模型公式(1)、(2)和(3)计算调节后工作平面中各单位区域的能量变化量ΔE_{Ap_m}(x,y)，并通过查找预存表格获得各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差；

将工作平面中各单位区域的当前温度、各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差进行叠加得到调节后的各单位区域温度；

将调节后的工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大值作为温差最大值；

${\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)=\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_x}^{B_x}\frac{\sqrt{{(w-\frac{(y-P_y)}{\left|y-P_y\right|}y)}^2+h^2}}{\sqrt{{(l-x)}^2+{(w-\frac{(y-P_y)}{\left|y-P_y\right|}y)}^2+h^2}}dl\{(A_y-B_y)=0,y<|P_y|,h>0\}\\ \frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_y}^{B_y}\frac{\sqrt{{(w+\frac{(x-P_x)}{\left|x-P_x\right|}x)}^2+h^2}}{\sqrt{{(l-y)}^2+{(w+\frac{(x-P_x)}{\left|x-P_x\right|}x)}^2+h^2}}dl\{(A_x-B_x)=0,x<|P_x|,h>0\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$Q_{Am}=\frac{(\frac{Q_m*{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)}{A_m}+{\mathrm{\&Delta;E}}_{Ap}(x,y\left)\right)*A_m}{{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)}---\left(2\right)$

${\mathrm{\&Delta;E}}_{Ap\_m}(x,y)=\frac{Q_{Am}-Q_m}{A_m}*{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)---\left(3\right)$

其中，Q_m调整加热管的当前输出功率，h为加热管灯管高度，w为加热管灯管距中心点的法向距离，x、y为工作平面中单位区域位于XY坐标轴中的坐标，dl代表沿加热管灯管方向的灯管微元，A_x、B_x为加热管灯管加热段在X轴的最小坐标值、最大坐标值，A_y、B_y为加热管灯管加热段在Y轴的最小坐标值、最大坐标值，dAp为加热管灯管单位区域的面积，At为工作平面面积，P_x为加热管灯管中心在X轴的坐标值，P_y为加热管灯管中心在Y轴的坐标值，A_m为加热管的辐射面积，ΔE_Ap(x,y)为消除第一单位区域温度差所需的辐射能量变化量，其通过查找预存表格获得。

进一步优选地，所述预存表格通过以下方式得到：

通过多次实验得到各单位区域在不同设定温度、不同温度差所分别对应的能量变化量：

将上述数据对应填写在预存表格中。

进一步优选地，所述方法还包括：

根据各个加热管的最佳输出功率、设定温度以及探测的参考单位区域温度，并采用PID算法对所有加热管进行调节，使得工作平面所有单位区域的温度与设定温度基本一致。

一种制造三维物体的装置的温度控制系统，包括：

第一温差选取模块，用于将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；

第二温差选取模块，分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；以及

处理模块，用于当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。

进一步优选地，所述系统还包括：

调节模块，用于根据各个加热管的最佳输出功率、设定温度以及探测的参考单位区域温度，并采用PID算法对所有加热管进行调节，使得工作平面所有单位区域的温度与设定温度基本一致。

进一步优选地，所述第一温差选取模块和第二温差选取模块中，工作平面各单位区域的温度通过第一温度检测单元检测，所述调节模块中参考单位区域的温度通过第二温度检测单元检测。

进一步优选地，所述第一温度检测单元为红外热像仪或移动采集工作平面各单位区域温度的第一红外探头，所述第二温度检测单元为第二红外探头，且所述第二红外探头的精度、响应速度均大于第一红外探头的精度、响应速度。

一种制造三维物体的装置，所述装置包括上述任一项所述的温度控制系统。

本发明的制造三维物体的装置的温度控制方法，通过包括步骤：将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，克服了由于设备环境变化，加热管功率变化，加热管污染，加热管功率的不一致等导致温度场不均匀的技术问题，因此，本发明通过采用上述技术方案，不仅简化了设备在安装过程的调试操作，而且大大减少了设备温场的温度差，提高了三维物体的制造精度。

本发明的制造三维物体的装置的温度控制系统，通过包括：第一温差选取模块，用于将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；第二温差选取模块，分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；以及处理模块，用于当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，克服了由于设备环境变化，加热管功率变化，加热管污染，加热管功率的不一致等导致温度场不均匀的技术问题，因此，本发明通过采用上述技术方案，不仅简化了设备在安装过程的调试操作，而且大大减少了设备温场的温度差，提高了三维物体的制造精度。

本发明的制造三维物体的装置，通过包括上述温度控制系统，克服了由于设备环境变化，加热管功率变化，加热管污染，加热管功率的不一致等导致温度场不均匀的技术问题，因此，本发明通过采用上述技术方案，不仅简化了设备在安装过程的调试操作，而且大大减少了设备温场的温度差，提高了三维物体的制造精度。

附图说明

图1是制造三维物体的装置的温度控制方法提供的一实施例的方法流程图；

图2是调节一个加热管后获取一个温差最大值的方法流程图；

图3是制造三维物体的装置的温度控制方法提供的一实施例的闭环控制结构框图；

图4是制造三维物体的装置的温度控制系统提供的一实施例的结构框图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解并实现本发明的技术方案，以下将结合说明书附图和具体实施例做进一步详细说明。

图1是制造三维物体的装置的温度控制方法提供的一实施例的方法流程图，如图1所示，制造三维物体的装置的温度控制方法，包括以下步骤：

步骤11，将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；

具体实施中，在该步骤执行之前，先将工作平面划分为若干单位区域(包括其它各单位区域和参考单位区域)，其中单位区域的具体数量和大小由以下的第一温度检测单元的探测分辨率来决定。

步骤12，分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；

具体实施中，所述每次调节一个加热管后获取一个温差最大值是指通过调节加热管的输出功率，通过以下的物理模型公式计算得到的调节后的工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取的最大温差值则为温差最大值，其具体可通过以下图2所示的实施例具体得到，在此不做具体介绍。

在此需说明的是，如果本发明制造三维物体的装置包括多个加热管(例如加热管的数量为8个)，则在该步骤中需要分别针对每一加热管调节一次其输出功率，并获得一个相应的温差最大值，最后再将获得的8个温差最大值进行比较，从而得到最小值记作第二温差。

步骤13，判断第一温差是否大于第二温差，当第一温差是否大于第二温差时，执行步骤14，否则执行步骤15；

步骤14，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，结束流程；

步骤15，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。

该步骤15中的调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率是指在没有调整加热管输出功率(参见步骤12)时各个加热管所对应的输出功率，在此需说明的是，本发明的核心主要是通过尝试调节某一个加热管看其是否可以减小工作平面温度差，如果可以，就默认此次调节可以采用(执行步骤14)，此时各加热管的输出功率可能需要根据调整加热管的变化而改变，并更新各加热管的当前输出功率，而如果此次调节加热管并没有减小工作平面温度差，则默认此次调节不可以采用(执行步骤15)，此时将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。后面按照此方法依次调节各加热管。

本发明主要通过以上技术方案获得各个加热管的最佳输出功率，以大大减少了设备温场的温度差，提高了三维物体的制造精度，在具体实施中，所述方法还包括(如图3所示)：

根据上述技术方案得到的各个加热管的最佳输出功率、设定温度以及探测的参考单位区域温度，并采用PID算法对所有加热管进行调节，使得工作平面所有单位区域的温度与设定温度基本一致。如图3所示，图3中的P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8分别表示得到的8个加热管的最佳输出功率，设定温度在图3中由X表示。另外，图3中的第一红外探头用于采集工作平面各单位区域温度，第二红外探头用于探测参考单位区域温度。在此需说明的是，此处提到的PID算法具体怎么实现是本领域的现有技术，因此在此不做具体阐述。

另外，在此需说明的是，图1仅仅描述了一次调节温场的方法，在具体实施中，设计人员可根据需要，定时实现图1所示的技术方案，其具体的定时时间可根据需要任意设定，以使本发明制造三维物体的装置的温场更均匀。

具体实施中，所述步骤12中的每次调节一个加热管后获取一个温差最大值可通过以下方式具体实现(如图2所示)：

步骤121，调节某一加热管的输出功率Q_Am，使得调节后的第一单位区域的误差为零，其中，所述需调节的某一加热管称为调整加热管，调整加热管的输出功率Q_Am通过以下物理模型公式(1)和(2)得到；

步骤122，根据以下物理模型公式(1)、(2)和(3)计算调节后工作平面中各单位区域的能量变化量ΔE_{Ap_m}(x,y)，并通过查找预存表格获得各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差；

步骤123，将工作平面中各单位区域的当前温度、各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差进行叠加得到调节后的各单位区域温度；

步骤124，将调节后的工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大值作为温差最大值；该步骤换种写法的意思是，将其它各单位区域分别与参考单位区域进行差值计算，当某个单位区域与参考单位区域进行差值计算后得到的差值绝对值最大时，将该差值绝对值记作为温差最大值；

${\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)=\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_x}^{B_x}\frac{\sqrt{{(w-\frac{(y-P_y)}{\left|y-P_y\right|}y)}^2+h^2}}{\sqrt{{(l-x)}^2+{(w-\frac{(y-P_y)}{\left|y-P_y\right|}y)}^2+h^2}}dl\{(A_y-B_y)=0,y<|P_y|,h>0\}\\ \frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_y}^{B_y}\frac{\sqrt{{(w+\frac{(x-P_x)}{\left|x-P_x\right|}x)}^2+h^2}}{\sqrt{{(l-y)}^2+{(w+\frac{(x-P_x)}{\left|x-P_x\right|}x)}^2+h^2}}dl\{(A_x-B_x)=0,x<|P_x|,h>0\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$Q_{Am}=\frac{(\frac{Q_m*{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)}{A_m}+{\mathrm{\&Delta;E}}_{Ap}(x,y\left)\right)*A_m}{{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)}---\left(2\right)$

${\mathrm{\&Delta;E}}_{Ap\_m}(x,y)=\frac{Q_{Am}-Q_m}{A_m}*{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)---\left(3\right)$

其中，Q_m调整加热管的当前输出功率，h为加热管灯管高度，w为加热管灯管距中心点的法向距离，x、y为工作平面中单位区域位于XY坐标轴中的坐标，dl代表沿加热管灯管方向的灯管微元，A_x、B_x为加热管灯管加热段在X轴的最小坐标值、最大坐标值，A_y、B_y为加热管灯管加热段在Y轴的最小坐标值、最大坐标值，dAp为加热管灯管单位区域的面积，At为工作平面面积，P_x为加热管灯管中心在X轴的坐标值，P_y为加热管灯管中心在Y轴的坐标值，A_m为加热管的辐射面积，ΔE_Ap(x,y)为消除第一单位区域温度差所需的辐射能量变化量，其通过查找预存表格获得。

为了让本领域技术人员更好地理解上述步骤12中的每次调节一个加热管后获取一个温差最大值具体怎么实现，下面针对这一技术内容进行详细阐述：

(1)求调整加热管调整前的实际辐射能

E_{At_m}＝Q_m/A_m

E_{Ap_m}(x,y)＝E_{At_m}*φ_m(x,y)

${\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)=\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_x}^{B_x}\frac{\sqrt{{(w-\frac{(y-P_y)}{\left|y-P_y\right|}y)}^2+h^2}}{\sqrt{{(l-x)}^2+{(w-\frac{(y-P_y)}{\left|y-P_y\right|}y)}^2+h^2}}dl\{(A_y-B_y)==0,y<|P_y|,h>0\}\\ \frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_y}^{B_y}\frac{\sqrt{{(w+\frac{(x-P_x)}{\left|x-P_x\right|}x)}^2+h^2}}{\sqrt{{(l-y)}^2+{(w+\frac{(x-P_x)}{\left|x-P_x\right|}x)}^2+h^2}}dl\{(A_x-B_x)==0,x<|P_x|,h>0\}\end{array}\right.$

其中，Q_m调整加热管的当前输出功率，h为加热管灯管高度，w为加热管灯管距中心点的法向距离，x、y为工作平面中单位区域位于XY坐标轴中的坐标，dl代表沿加热管灯管方向的灯管微元，A_x、B_x为加热管灯管加热段在X轴的最小坐标值、最大坐标值，A_y、B_y为加热管灯管加热段在Y轴的最小坐标值、最大坐标值，dAp为加热管灯管单位区域的面积，At为工作平面面积，P_x为加热管灯管中心在X轴的坐标值，P_y为加热管灯管中心在Y轴的坐标值，A_m为加热管的辐射面积。

(2)求调整加热管所需输出功率Q_Am

E_{At_m}＝(E_{Ap_m}(x,y)+ΔE_Ap(x,y))/φ_m(x,y)

Q_Am＝E_{At_m}*A_m

ΔE_Ap(x,y)为消除第一单位区域温度差所需的辐射能量变化量，其通过查找预存表格获得。

(3)求调整加热管输出功率后，温场的理论误差

ΔQ_m＝Q_Am-Q_m

ΔE_{At_m}＝ΔQ_m/A_m

ΔE_{Ap_m}(x,y)＝ΔE_{At_m}*φ_m(x,y)

ΔE_{Ap_m}(x,y)为调节后工作平面中各单位区域的能量变化量，其通过以上公式求得，再通过求得的ΔE_{Ap_m}(x,y)以及通过查找预存表格获得各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差；

(4)将工作平面中各单位区域的当前温度、各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差进行叠加得到调节后的各单位区域温度；

(5)将调节后的工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大值作为温差最大值。

具体实施中，所述预存表格通过以下方式得到：通过多次实验得到各单位区域在不同设定温度、不同温度差所分别对应的能量变化量：将上述数据对应填写在预存表格中。这样使得步骤122中通过计算得到的调节后工作平面中各单位区域的能量变化量ΔE_{Ap_m}(x,y)、设定温度以及各单位区域的具体位置在预存表格中查找对应的温度差，此处温度差是由各单位区域通过调节调整加热管输出功率而理论计算得来的；另外，上述公式中ΔE_Ap(x,y)可通过需消除的第一单位区域温度差、设定温度以及各单位区域的具体位置在预存表格中查找对应的辐射能量变化量。

本发明还提供了一种制造三维物体的装置的温度控制系统，如图4所示，温度控制系统包括：

第一温差选取模块41，用于将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；

具体实施中，将工作平面划分为若干单位区域(包括其它各单位区域和参考单位区域)，其中单位区域的具体数量和大小由以下的第一温度检测单元的探测分辨率来决定。

第二温差选取模块42，分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；以及

处理模块43，用于当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。

具体实施中，所述系统还包括调节模块，这样当通过以上技术方案获得各个加热管的最佳输出功率后，所述调节模块用于根据各个加热管的最佳输出功率、设定温度以及探测的参考单位区域温度，并采用PID算法对所有加热管进行调节，使得工作平面所有单位区域的温度与设定温度基本一致。如图3所示，图3中的P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8分别表示得到的8个加热管的最佳输出功率，设定温度在图3中由X表示。另外，图3中的第一红外探头用于采集工作平面各单位区域温度，第二红外探头用于探测参考单位区域温度。在此需说明的是，此处提到的PID算法具体怎么实现是本领域的现有技术，因此在此不做具体阐述。

具体实施中，所述第一温差选取模块41和第二温差选取模块42中，工作平面各单位区域的温度通过第一温度检测单元检测，所述调节模块中参考单位区域的温度通过第二温度检测单元检测。进一步优选地，所述第一温度检测单元可为红外热像仪或移动采集工作平面各单位区域温度的第一红外探头，所述第二温度检测单元为第二红外探头，且所述第二红外探头的精度、响应速度均大于第一红外探头的精度、响应速度。在此需说明的是，由于第一红外探头需要采集工作平面各单位区域温度，因此其需移动采集，作为一种优选方式，其可设置在本发明制造三维物体的装置的光路系统中，通过光路系统中振镜的移动而采集工作平面各单位区域温度，当然，其还可以设置在其它任一位置，只需要能够实现工作平面各单位区域温度的采集便可。

本发明还提供了一种制造三维物体的装置，所述装置包括上述任一实施例的温度控制系统。

以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均应属于本发明的保护范围。应当指出，在不脱离本发明原理前提下的若干修改和修饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种制造三维物体的装置的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；

分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；

当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。

2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，所述每次调节一个加热管后获取一个温差最大值具体包括：

调节某一加热管的输出功率Q_Am，使得调节后的第一单位区域的误差为零，其中，所述需调节的某一加热管称为调整加热管，调整加热管的输出功率Q_Am通过以下物理模型公式(1)和(2)得到；

根据以下物理模型公式(1)、(2)和(3)计算调节后工作平面中各单位区域的能量变化量ΔE_{Ap_m}(x,y)，并通过查找预存表格获得各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差；

将工作平面中各单位区域的当前温度、各单位区域通过调节调整加热管输出功率而带来的温度差进行叠加得到调节后的各单位区域温度；

将调节后的工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大值作为温差最大值；

${\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)=\left\{\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_x}^{B_x}\frac{\sqrt{{\left(w-\frac{\left(y-P_y\right)}{|y-P_y|}y\right)}^2+h^2}}{\sqrt{{\left(l-x\right)}^2+{\left(w-\frac{\left(y-P_y\right)}{|y-P_y|}y\right)}^2+h^2}}dl\left\{\left(A_y-B_y\right)=0,y<\left|P_y\right|,h>0\right\}\\ \frac{{\mathrm{dA}}_p}{At}{\&Integral;}_{A_y}^{B_y}\frac{\sqrt{{\left(w+\frac{\left(x-P_x\right)}{|x-P_x|}x\right)}^2+h^2}}{\sqrt{{\left(l-y\right)}^2+{\left(w+\frac{\left(x-P_x\right)}{|x-P_x|}x\right)}^2+h^2}}dl\left\{\left(A_x-B_x\right)=0,x<\left|P_x\right|,h>0\right\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

$Q_{Am}=\frac{(\frac{Q_m*{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)}{A_m}+{\mathrm{\&Delta;E}}_{Ap}(x,y\left)\right)*A_m}{{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)}---\left(2\right)$

${\mathrm{\&Delta;E}}_{Ap\_m}(x,y)=\frac{Q_{Am}-Q_m}{A_m}*{\mathrm{\&phi;}}_m(x,y)---\left(3\right)$

其中，Q_m调整加热管的当前输出功率，h为加热管灯管高度，w为加热管灯管距中心点的法向距离，x、y为工作平面中单位区域位于XY坐标轴中的坐标，dl代表沿加热管灯管方向的灯管微元，A_x、B_x为加热管灯管加热段在X轴的最小坐标值、最大坐标值，A_y、B_y为加热管灯管加热段在Y轴的最小坐标值、最大坐标值，dAp为加热管灯管单位区域的面积，At为工作平面面积，P_x为加热管灯管中心在X轴的坐标值，P_y为加热管灯管中心在Y轴的坐标值，A_m为加热管的辐射面积，ΔE_Ap(x,y)为消除第一单位区域温度差所需的辐射能量变化量，其通过查找预存表格获得。

3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，所述预存表格通过以下方式得到：

通过多次实验得到各单位区域在不同设定温度、不同温度差所分别对应的能量变化量：

将上述数据对应填写在预存表格中。

4.根据权利要求1至3任一项所述的温度控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据各个加热管的最佳输出功率、设定温度以及探测的参考单位区域温度，并采用PID算法对所有加热管进行调节，使得工作平面所有单位区域的温度与设定温度基本一致。

5.一种制造三维物体的装置的温度控制系统，其特征在于，包括：

第一温差选取模块，用于将工作平面中其它各单位区域与参考单位区域进行温度比较，选取最大温差的单位区域为第一单位区域，所述最大温差记作第一温差；

第二温差选取模块，分别每次调节一个加热管的输出功率，使得每次调节一个加热管后获取一个温差最大值，并将各加热管调节后获取的温差最大值进行比较，选取最小值记作第二温差；以及

处理模块，用于当第一温差大于第二温差时，将上述得到第二温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率，否则，将调节前得到第一温差的各个加热管的输出功率作为各个加热管的最佳输出功率。

6.根据权利要求5所述的温度控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

调节模块，用于根据各个加热管的最佳输出功率、设定温度以及探测的参考单位区域温度，并采用PID算法对所有加热管进行调节，使得工作平面所有单位区域的温度与设定温度基本一致。

7.根据权利要求5或6所述的温度控制系统，其特征在于，所述第一温差选取模块和第二温差选取模块中，工作平面各单位区域的温度通过第一温度检测单元检测，所述调节模块中参考单位区域的温度通过第二温度检测单元检测。

8.根据权利要求7所述的温度控制系统，其特征在于，所述第一温度检测单元为红外热像仪或移动采集工作平面各单位区域温度的第一红外探头，所述第二温度检测单元为第二红外探头，且所述第二红外探头的精度、响应速度均大于第一红外探头的精度、响应速度。

9.一种制造三维物体的装置，其特征在于，所述装置包括权利要求5-8任一项所述的温度控制系统。