[發明專利]一種大幅面DLP三維打印裝置

在審

• 申請號: 201710252978.0
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107244069A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 范冰豐;王鋼;李昀昊;陳子怡
• 申請（專利權）人: 佛山市中山大學研究院;中山大學
• 主分類號: B29C64/135
• 分類號: B29C64/135;B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司44302
• 代理人: 頓海舟,李唐明

技術領域

本發明涉及大尺寸三維打印快速成型領域，尤其涉及一種大幅面DLP三維打印裝置。

背景技術

三維打印，是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，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，最終疊加成型，制造出實體產品的技術。該技術是一種基于“離散/堆積”思想的增長型制造技術，利用計算機技術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，利用精密噴頭在預先鋪好的粉末平面上噴射粘結溶液，將噴射區域內的粉末粘結起來，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，準備下一截面圖的打印。如此循環，逐層粘結堆積，直到整個三維模型的所有截面圖全部打印完成，經過后處理，除去未粘結的粉末，就形成了實體三維模型型。

與傳統制造業通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產成品不同，三維打印將三維實體變為若干個二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產，大大降低了制造的復雜度。這種數字化制造模式不需要復雜的工藝、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據中便可生成任何形狀的零件，使生產制造得以向更廣的生產人群范圍延伸。然而現有技術中的三維打印機，主要缺點是能夠打印的物體尺寸小，精度低，成型速度慢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于DLP原理的大幅面3D打印機，以解決現有技術中，打印成品尺寸小，精度低等問題。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：

一種大幅面DLP三維打印裝置，包括計算機系統、升降系統、供料系統與DLP控制系統；其特征在于：所述計算機系統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；所述升降系統用于控制大尺寸成型板與DLP陣列的升降；所述供料系統用于控制噴頭往料槽內注入光固化膠、光敏樹脂；所述DLP控制系統用于將所述計算機系統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控制系統還存在反饋系統，用于調節各個小圖像的邊緣，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控制系統將由所述計算機系統得到的圖形分別傳輸到每個DLP投影單元的DMD中，在每個DMD中將產生對應的與計算機中圖案相同的圖案，再經過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控制系統還能通過反饋系統，對每個圖案的的重疊邊緣實行進一步地調節矯正，實現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，所述供料系統與料槽相連，供料系統內置有傳感器，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。

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

附圖說明

圖1為本發明沒有玻璃罩時的結構示意圖；

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

圖2為DLP陣列的結構示意圖；

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明技術方案，下面結合附圖和實施方式對本發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，DLP是“Digital Light Procession”的縮寫，即為數字光處理，也就是說這種技術要先把影像信號經過數字處理，然后再把光投影出來。它是基于TI(美國德州儀器)公司開發的數字微鏡元件——DMD(Digital Micromirror Device)來完成可視數字信息顯示的技術。

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