本發(fā)明涉及大尺寸三維打印快速成型領(lǐng)域，尤其涉及一種大幅面dlp三維打印裝置。

背景技術(shù)：

三維打印，是以計算機三維設(shè)計模型為藍本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實體產(chǎn)品的技術(shù)。該技術(shù)是一種基于“離散/堆積”思想的增長型制造技術(shù)，利用計算機技術(shù)將三維模型沿一個方向離散成一系列二維截面圖，然后根據(jù)截面圖信息，逐層打印堆積成型。在每一層打印中，利用精密噴頭在預(yù)先鋪好的粉末平面上噴射粘結(jié)溶液，將噴射區(qū)域內(nèi)的粉末粘結(jié)起來，然后將已打印的粉末平面下降一定高度并在上面鋪上一層粉末，準(zhǔn)備下一截面圖的打印。如此循環(huán)，逐層粘結(jié)堆積，直到整個三維模型的所有截面圖全部打印完成，經(jīng)過后處理，除去未粘結(jié)的粉末，就形成了實體三維模型型。

與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產(chǎn)成品不同，三維打印將三維實體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。然而現(xiàn)有技術(shù)中的三維打印機，主要缺點是能夠打印的物體尺寸小，精度低，成型速度慢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于dlp原理的大幅面3d打印機，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，打印成品尺寸小，精度低等問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種大幅面dlp三維打印裝置，包括計算機系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、供料系統(tǒng)與dlp控制系統(tǒng)；其特征在于：所述計算機系統(tǒng)用于對三維模型進行圖像處理，將三維模型按順序縱向分割成一系列具有厚度的截面圖形，按順序橫向分割成m×n個具有厚度的小截面圖形，并能對每個小截面邊緣進行一定的矯正處理；所述升降系統(tǒng)用于控制大尺寸成型板與dlp陣列的升降；所述供料系統(tǒng)用于控制噴頭往料槽內(nèi)注入光固化膠、光敏樹脂；所述dlp控制系統(tǒng)用于將所述計算機系統(tǒng)分割出來的若干小截面圖形通過dlp陣列投影到料槽底部，再透射入光固化劑中進行固化；所述dlp控制系統(tǒng)還存在反饋系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)各個小圖像的邊緣，以保持圖像整體亮度的均勻性。

進一步地，所述dlp陣列包含m×n個dlp投影單元，每個投影單元由所述計算機系統(tǒng)分割出來小截面圖形組成，得到大幅面圖形。

進一步地，所述dlp控制系統(tǒng)將由所述計算機系統(tǒng)得到的圖形分別傳輸?shù)矫總€dlp投影單元的dmd中，在每個dmd中將產(chǎn)生對應(yīng)的與計算機中圖案相同的圖案，再經(jīng)過dlp投影單元中的光源與透鏡組的共同作用，所述dlp陣列可以在工作面上形成與計算機中圖案完全一致的大幅面紫外線光圖案。

進一步地，所述dlp控制系統(tǒng)還能通過反饋系統(tǒng)，對每個圖案的的重疊邊緣實行進一步地調(diào)節(jié)矯正，實現(xiàn)無縫大幅面圖案拼接。

進一步地，所述料槽位于dlp陣列的上方支架上，用于盛放光固化劑，料槽底部采用透光材料做成。

進一步地，所述供料系統(tǒng)與料槽相連，供料系統(tǒng)內(nèi)置有傳感器，用于檢測料槽中光固化劑的量，在料槽光固化劑不足時補充光固化劑。

本發(fā)明基于dlp的大幅面投影光固化三維打印裝置，與現(xiàn)有技術(shù)中的三維打印機相比，具有成型速度快，打印精度高，打印尺寸大的優(yōu)點，并且適用于對各種強度以及不同材質(zhì)的光固化劑進行光固化成型。

附圖說明

圖1為本發(fā)明沒有玻璃罩時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：dlp控制系統(tǒng)1；升降系統(tǒng)2；dlp陣列3；供料系統(tǒng)4；料槽5；成型板6；

圖2為dlp陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

dlp投影是一項比較先進和成熟的投影技術(shù)，dlp是“digitallightprocession”的縮寫，即為數(shù)字光處理，也就是說這種技術(shù)要先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來。它是基于ti(美國德州儀器)公司開發(fā)的數(shù)字微鏡元件——dmd(digitalmicromirrordevice)來完成可視數(shù)字信息顯示的技術(shù)。

本發(fā)明的一種大幅面dlp三維打印裝置包括：dlp陣列、dlp控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、成型板、供料系統(tǒng)、料槽、升降系統(tǒng)。

其中，所述計算機系統(tǒng)首先對三維模型進行圖像處理，將三維模型按順序縱向分割成一系列的截面圖形，按順序橫向分割成m×n個具有厚度的小截面圖形。并能對每個小截面邊緣進行一定的矯正處理。然后通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)絛lp控制系統(tǒng)1。

在本發(fā)明中采用dlp陣列3和dlp控制系統(tǒng)1來實現(xiàn)dlp投影。

如圖2所示，本發(fā)明中的dlp陣列3由m×n個dlp投影單元構(gòu)成。由計算機系統(tǒng)對三維模型進行圖像處理得到的m×n個剖面圖形將通過dlp控制系統(tǒng)1分別傳輸?shù)矫總€dlp投影單元中的dmd中，此時在每個dmd中將產(chǎn)生對應(yīng)的與計算機中圖案相同的圖案。再經(jīng)過dlp投影單元中的光源與透鏡組的共同作用，dlp陣列可以在工作面上形成與計算機中圖案完全一致的紫外線光圖案。所述dlp控制系統(tǒng)1還能通過反饋系統(tǒng)，對每個圖案的重疊邊緣實行進一步地調(diào)節(jié)矯正，實現(xiàn)無縫大幅面圖案拼接。

所述料槽5位于dlp陣列的上方支架上，用于盛放各種光固化劑，料槽底部采用透光材料做成。供料系統(tǒng)4與料槽5相連，內(nèi)置傳感器，可以檢測料槽5中光固化膠的量，在料槽5光固化膠不足時能及時補充光固化膠。成型板6利用升降系統(tǒng)2能夠在料盤上方作垂直運動。料槽5與成型板6之間為三維打印機的成型工作區(qū)。

在打印開始之前，成型板6下降到與料槽5底部單位高度的位置。供料系統(tǒng)4將在成型板底部與料槽5上表面的空間中注入一層光固化膠，當(dāng)dlp陣列3投射出來的紫外光透過料槽5底部達到液態(tài)光固化膠中時，這層膠開始按照紫外線光圖案的形狀開始固化，最終形成一層與三維模型截面圖案完全一樣的固體，同時這層固體將粘在成型板6底面，沒有照射到的地方仍為液體。

完成一層固化后dlp陣列3停止投射，成型板6通過升降系統(tǒng)2升高單位高度，固體與料槽5上底面將有了間隙，供料系統(tǒng)4通過檢測間隙，及時在單位高度的空間中注滿光固化膠，這時dlp陣列3開始向料槽中的光固化膠投射下一組紫外線光截面圖案，液態(tài)膠便又會固化一層單位厚度的固體，兩層固體粘結(jié)成一體，就像這樣一層一層的固化下去，將成型成一定結(jié)構(gòu)的固體黏在成型板6下方，最后只要將成型固體從成型板6下取出，便完成了整個三維打印過程。

綜上所述，本發(fā)明通過采用dlp陣列與dlp控制，實現(xiàn)大幅面無縫拼接紫外光圖案，來對光固化膠進行逐層光固化，解決了打印精度小，尺寸小等問題，且成型產(chǎn)品速度快，具有一定的產(chǎn)業(yè)利用價值。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。