[發明專利]3D打印設備的標定系統、方法及3D打印設備

有效

• 申請號: 201911404714.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113119458B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 榮左超;何云偉
• 申請（專利權）人: 上海聯泰科技股份有限公司
• 主分類號: B29C64/20
• 分類號: B29C64/20;B29C64/264;B33Y30/00
• 代理公司: 上海巔石知識產權代理事務所(普通合伙) 31309
• 代理人: 王再朝;陳逸婷

本申請涉及3D打印技術領域，涉及一種3D打印設備的標定系統、方法及3D打印設備。所述3D打印設備包括機架以及位于機架中并設置于一打印基準面上側預設位置的能量輻射裝置，標定系統包括：標定板，設置在打印基準面上，包括分別對應能量輻射裝置的多個標定區；攝像裝置，設置在標定板下表面一側的預設位置，用于在標定作業中分別拍攝每一標定區對應的標定板的下表面以獲得透射圖像；移動機構，用以在標定作業中帶動攝像裝置沿預設的路徑運動以分別拍攝每一標定區對應的標定板的下表面以獲得透射圖像，由此可在標定過程中避免標定板上表面的反光對標定作業的影響，保證標定精度，并可避免人為操作中的誤差，減少標定時間、提高標定精度和效率。

技術領域

本申請涉及3D打印技術領域，特別是涉及一種3D打印設備的標定系統、方法及3D打印設備。

背景技術

3D打印技術是一種立體實物快速成型的打印技術，主要是以數學模型為基礎，以逐層打印的方式來構造實物，而目前大部分3D打印機都采用粉末或液體等形態的可粘合性材料作為原材料，在打印過程中，為了高精度固化可粘合性材料，通常在3D打印機的原材料樹脂槽的上方設置刮刀裝置，以便每次原材料樹脂槽內固化一層原材料時，通過刮刀裝置可在其上面覆蓋上另一層未固化的原材料以供下次固化作業，如此往復操作刮刀裝置，層層疊加原材料并固化，從而堆疊制成三維實物。

在目前的上投影(亦稱頂面曝光)DLP 3D打印設備的光學標定過程中，標定攝像機和DLP光機被置于同一側，并通過標定攝像機和DLP光機同時照射置于打印基準面上的標定板進行標定，但由于標定板通常采用反光材質的玻璃板，所述標定攝像機和DLP光機同時照射標定板，會因標定板反光的緣故給標定過程中的拍照工作帶來很大干擾，致使標定操作困難或不精準。

再者，目前的3D打印機采用攝像機拍照的方法來實現對DLP光機的光學校正，拍照過程通常是人工完成。通過對比標定板上標定點位置和3D打印機投影出的標記點來完成光學校正，因此，通常要求攝像機的在XY兩個方向的像素點是DLP內DMD芯片在XY兩個方向的2.5倍以上。當DLP打印機的像素點很多時，例如3840×2160個像素，如果使用單個相機拍攝單幅圖片(這幅圖片包含了整個DLP光機投出的標記點)，需要使用像素點非常多的攝像機，這種攝像機通常價格非常昂貴。當3D打印機的像素點進一步增多時，例如7680×4320個像素(4臺3840×2160光機拼接而成)，市面上很難找到像素點滿足要求的攝像機。

因此，需要對DLP光機的投影區域進行劃分(例如將3840×2160分成10份(5×2劃分)，每份只有768×1080)，每次只拍攝一個很小區域，通過多次拍攝，之后將所有拍攝到的圖像進行拼接得到一幅像素數量滿足要求的圖像，然后再進行光學標定。當需要拍攝的圖像數量很多時，會對操作人員(生產和售后人員)帶來非常大的工作壓力，而且標定時間非常長，相應地，標定的精準度也會有下降。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本申請的目的在于提供一種3D打印設備的標定系統、方法及3D打印設備，用于解決現有技術中攝像裝置的設置位置和標定板的反光問題以及人工標定過程中所引起的標定操作困難或標定不精準的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本申請的第一方面提供一種3D打印設備的標定系統，所述3D打印設備包括機架以及位于所述機架中并設置于一打印基準面上側預設位置的能量輻射裝置，所述標定系統包括：標定板，設置在所述打印基準面上，所述標定板包括分別對應所述能量輻射裝置的多個標定區；攝像裝置，設置在所述標定板下表面一側的預設位置，用于在標定作業中分別拍攝每一標定區對應的所述標定板的下表面以獲得透射圖像，以通過調整所述透射圖像與預先獲得的基準圖像的差異對所述多個能量輻射裝置進行標定；移動機構，設置在所述機架底部一側的預設位置用于裝設所述攝像裝置，用以在標定作業中帶動所述攝像裝置沿預設的路徑運動以分別拍攝每一標定區對應的所述標定板的下表面以獲得所述透射圖像。