三维数据处理系统、方法及所适用的3D打印设备技术方案

本申请公开一种三维数据处理系统、方法及所适用的3D打印设备，包括根据所述构件板的物理坐标系与所述能量辐射系统的像素坐标系之间的转换关系、所述若干通孔在构件板上的物理坐标、以及3D构件的分层图像生成一固化图像，并令所述能量辐射系统在预设层数内向所述打印基准面投射所述固化图像，以在所述构件板上累积附着所述固化图像的固化层，从而避免在构件板的通孔内产生残渣，由此在保证打印过程中树脂槽内光固化材料的流动性的同时保护离型膜、提高了树脂槽的使用寿命，并保证了打印构件的成型质量。

【技术实现步骤摘要】
三维数据处理系统、方法及所适用的3D打印设备
本申请涉及3D打印
，尤其涉及一种三维数据处理系统、方法及所适用的3D打印设备。
技术介绍
在基于光固化成型的3D打印设备中，通常将光固化材料置于树脂槽中，并在树脂槽中设有离型膜以利于在打印作业中固化层与树脂槽的分离。为保证打印过程中树脂槽内光固化材料的流动性，在一实施方式中会在3D打印设备的构件板上开设若干通孔来增加光固化材料的流动性。然而，在打印过程中由于能量辐射系统辐射的能量会辐射至通孔内的光固化材料，使通孔内的光固化材料成型，该成型于通孔内的被固化的采用在打印过程中或取件时会掉落在树脂槽内或沉落在树脂槽内的底部，导致树脂槽内中产生光固化材料残渣，这些残渣如果不能被及时清除，将会在后续的打印过程中，由于构件板的下降将其压迫在树脂槽底部的离型膜上，进而破坏离型膜，即便残渣颗粒小不破坏离型膜，也会影响树脂槽底部的投影图像的精度，进而影响打印精度，从而增加了生产成本且影响成型质量。
技术实现思路
鉴于以上所述相关技术的缺点，本申请的目的在于提供一种三维数据处理系统、方法及所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述3D打印设备包括用于盛放光固化材料的树脂槽、在打印状态下置于所述树脂槽中的构件板、以及设置在所述树脂槽底部的能量辐射系统，其中，所述构件板上开设有利于光固化材料流通的若干通孔，所述打印方法包括以下步骤：/n根据所述构件板的物理坐标系与所述能量辐射系统的像素坐标系之间的转换关系、所述若干通孔在构件板上的物理坐标、以及3D构件的分层图像生成一固化图像；所述固化图像被所述能量辐射系统投射在所述构件板上时的投影与所述构件板上的若干通孔不重合；/n调整所述构件板与所述树脂槽底部的间隙，以使所述间隙形成打印基准面；/n令所述能量辐射系统向所述打印基准面投射所...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述3D打印设备包括用于盛放光固化材料的树脂槽、在打印状态下置于所述树脂槽中的构件板、以及设置在所述树脂槽底部的能量辐射系统，其中，所述构件板上开设有利于光固化材料流通的若干通孔，所述打印方法包括以下步骤：
根据所述构件板的物理坐标系与所述能量辐射系统的像素坐标系之间的转换关系、所述若干通孔在构件板上的物理坐标、以及3D构件的分层图像生成一固化图像；所述固化图像被所述能量辐射系统投射在所述构件板上时的投影与所述构件板上的若干通孔不重合；
调整所述构件板与所述树脂槽底部的间隙，以使所述间隙形成打印基准面；
令所述能量辐射系统向所述打印基准面投射所述固化图像，以在所述构件板上附着所述固化图像的固化层；
令所述构件板将所述固化层从所述树脂槽的底部剥离；
重复调整所述构件板与所述树脂槽底部的间隙以及向所述打印基准面投射所述固化图像的步骤，直至所述构件板上累计附着的固化层达到预设层数；
令所述能量辐射系统依据3D构件模型的切片数据依序在所述打印基准面上辐射能量以在所述构件板上累积形成3D构件。


2.根据权利要求1所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述转换关系的获取方式包括：
令所述能量辐射系统向所述构件板投射一预设图像；其中，所述预设图像中包括至少二个特征点；
根据所述特征点在所述像素坐标系中的像素坐标、以及所述特征点在所述构件板上成像的物理坐标之间的位置对应关系构建所述转换关系。


3.根据权利要求2所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，根据每一特征点在所述像素坐标系中的像素坐标、以及该特征点在所述构件板上成像的物理坐标，构建所述特征点的像素坐标与物理坐标之间的变换矩阵；其中，所述变换矩阵用以表征所述构件板的物理坐标系与所述能量辐射系统的像素坐标系之间的转换关系。


4.根据权利要求3所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述变换矩阵为透视变换矩阵，所述预设图像中至少包括4个特征点。


5.根据权利要求3所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述变换矩阵为仿射变换矩阵，所述预设图像中至少包括3个特征点。


6.根据权利要求2所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述特征点在所述构件板上成像的物理坐标的获取方法包括：
令所述3D打印设备打印预设图像以在所述构件板上得到对应于所述预设图像的标记构件；
根据所述预设图像中各特征点在标记构件中的位置，得到所述特征点在所述构件板上成像的物理坐标。


7.根据权利要求2所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述特征点在所述构件板上成像的物理坐标的获取方法包括：
令一摄像装置拍摄所述预设图像在构件板上的成像以获得投影图像；
基于所述预设图像中的各特征点在所述投影图像中的像素位置，确定各特征点在所述构件板上成像的物理坐标。


8.根据权利要求1所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述根据所述构件板的物理坐标系与所述能量辐射系统的像素坐标系之间的转换关系、所述若干通孔在构件板上的物理坐标、以及3D构件的分层图像生成一固化图像的步骤包括：
根据所述转换关系，将所述若干通孔的物理坐标映射至所述能量辐射系统的像素坐标系中，以得到所述若干通孔的像素坐标；
根据所述若干通孔的像素坐标以及物理尺寸生成掩模图像；
根据所述掩膜图像对所述分层图像进行掩膜操作以得到所述固化图像。


9.根据权利要求8所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述若干通孔的物理坐标的获取方法包括：
令所述摄像装置拍摄所述构件板以得到构件板图像；
基于所述若干通孔在所述构件板图像中的像素位置，确定所述若干通孔的物理坐标及物理尺寸。


10.根据权利要求1所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，基于所述能量辐射系统的固化深度确定所述预设层数；其中，所述固化深度与所述能量辐射系统的辐射时间和辐射强度相关。


11.根据权利要求10所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述固化深度小于等于在所述预设层数内固化层厚度的总和。


12.根据权利要求1所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，基于所述3D构件的属性确定所述预设层数；其中，所述3D构件的属性包括所述3D构件的重量和/或高度。


13.根据权利要求1所述的3D打印设备的打印方法，其特征在于，所述3D打印设备为包含DLP系统的3D打印设备或包含SLA系统的3D打印设备。


14.一种3D打印设备，其特征在于，包括：
机架；
树脂槽，用于盛放待固化的光固化材料；
能量辐射系统，设置在所述树脂槽底部一侧的预设位置，被配置为接收到打印指令时通过控制程序向所述树脂槽内的打印基准面辐射能量，以固化所述打印基准面上的光固化材料；
构件平台，包括表面开设有若干通孔的构件板，在打印状态中位于所述树脂槽内，用于附着经能量辐射后得到的固化层，以便经由所述固化层累积形成打印构件；
Z轴驱动机构，与所述构件平台连接，被配置为依据打印指令调整所述构件板与所述树脂槽底面的间距以填充待固化的光固化材料；
控制装置，电性连接所述能量辐射系统和Z轴驱动机构，用于令所述能量辐射系统和Z轴驱动机构根据如权利要求1～13所述的打印方法打印3D构件。


15.根据权利要求14所述的3D打印设备，其特征在于，包括：测量装置，用以测量所述能量辐射系统投射的预设图像中的特征点映射在所述打印构件中的位置，以得到各特征点在所述构件板上成像的物理坐标。


16.根据权利要求14所述的3D打印设备，其特征在于，还包括摄像装置，位于所述构件板下表面一侧的预设位置，电性连接所述控制装置，用于拍摄所述构件板以及所述能量辐射系统在构件板上的成像。


17.根据权利要求14所述的3D打印设备，其特征在于，所述3D打印设备为包含DLP系统的3D打印设备或包含SLA系统的3D打印设备。


18.一种三维数据处理系统，应用于3D打印设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣左超，陈六三，
申请(专利权)人：上海联泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31