CN103273652B - 数字光信号处理立体成型机及其立体成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数字光信号处理立体成型机及其立体成型方法，其包括支撑架、容器、辐射源及数字信号处理设备，容器中盛放流体状态的光感材料，打印支撑盘浸入容器中；支撑架支撑辐射源和数字信号处理设备；辐射源布置于容器的上方，直接照射数字信号处理设备：数字信号处理设备通过反射辐射源的信号，将三维造型体的每层信息映入盛装光感材料的容器中，使得光感材料由液态变为固态。本发明三维切层只需要由一个投影而完成，可以大幅度提高三维立体造型机的工作效率。本发明通过数字信息处理技术减少了系统中的移动部分，操作更简便而且延长了机器的使用寿命，构造简单，成本低，实用性强，适合普及推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于数字光信号处理的快速成型三维物体的技术，尤其涉及一种数字光信号处理立体成型机及其立体成型方法。
技术背景
数字光信号处理系统的核心技术为数字微镜显示。由德州仪器公司研制开发，处理系统由微镜矩阵组成，其中每个微镜控制一个像素。通过电控制每一个微镜的朝向，从而达到控制每一个像素光路的效果。这种技术目前广泛应用于数字放映机。
现有技术中立体造型机包括由传送带控制的图像形成技术。其辐射源为激光束，可在平面上移动。通过控制激光束在平面上的移动而完成三维模型每一层的材料固化。
但现有技术中立体造型机需要由电机控制辐射源走过整个三维切层平面，工作效率低；而且由多个电机及移动部分组成，容易造成部件磨损消耗。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供一种数字光信号处理立体成型机，将数字光信号处理系统应用于三维立体造型机，解决了现有技术中工作效率低、部件磨损消耗大的问题。
本发明的另一目的在于提供一种数字光信号处理立体成型机的立体成型方法。
本发明技术方案如下：
立体成型机，包括支撑架、容器、辐射源及数字信号处理设备，容器中盛放流体状态的光感材料，打印支撑盘浸入容器中；支撑架支撑辐射源和数字信号处理设备；辐射源布置于容器的上方，直接照射数字信号处理设备：数字信号处理设备通过反射辐射源的信号，将三维造型体的每层信息映入盛装光感材料的容器中，使得光感材料由液态变为固态。
所述的支撑架底部设有纵向控制电机，纵向控制电机控制打印支撑盘的高度。
所述的数字信号处理设备由微镜矩阵机器控制系统组成。
所述的辐射源的光频谱与光感材料的感应频谱吻合。
所述的支撑盘的移动高度决定打印层的精度。
本发明的立体成型方法包括以下步骤：
步骤1，准备适用于立体成型机的辐射源及光感流体物质；
步骤2，用所述流体物质填充容器；
步骤3，准备好立体模型每层的投影图片并输入数字信号处理设备；
步骤4，打开辐射源；
步骤5，由数字信号处理设备反射辐射源到光感流体物质使其固化；
步骤6，关闭辐射源并通过纵向控制电机移动打印支撑盘；
步骤7，打开辐射源进行第二层材料的固化并以此反复；
步骤8，完成打印，关闭辐射源。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
三维切层只需要由一个投影而完成，可以大幅度提高三维立体造型机的工作效率。本发明通过数字信息处理技术减少了系统中的移动部分，操作更简便而且延长了机器的使用寿命，构造简单，成本低，实用性强，适合普及推广。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中，1、支撑架，2、容器，3、辐射源，4、数字信号处理设备，5、打印支撑盘，6、纵向控制电机。
具体实施方式
参照附图，结合具体实施例，对本发明进行详细说明如下。
实施例
如图1所示，包括支撑架1、容器2、辐射源3及数字信号处理设备4，容器2中盛放流体状态的光感材料，打印支撑盘5浸入容器2中，用于支撑打印出来的立体模型；支撑架1支撑辐射源3和数字信号处理设备4；选用光源作为辐射源3，辐射源3布置于容器2的上方，直接照射数字信号处理设备4，数字信号处理设备4由微镜矩阵机器控制系统组成，数字信号处理设备4通过反射辐射源3的信号，将三维造型体的每层信息映入盛装光感材料的容器2中，使得光感材料由液态变为固态。
所述的支撑架1底部设有纵向控制电机6，纵向控制电机6通过支撑架控制打印支撑盘5的高度。
所述的辐射源的光频谱与光感材料的感应频谱吻合。使得光感材料可以短时
间内改变物态。
所述的支撑盘的移动高度决定打印层的精度。在立体造型技术中，垂直于打
印平面方向的z轴由纵向电机带动支撑盘控制。每当一个层的x-y平面的液体材料固化后，z轴由电机带动向下移动。液体固化材料漫过已固化的部分形成新的有待固化的打印层。因此，Z轴的打印盘每次移动的距离越小，Z轴方向的层密度越高，则其打印精度越高。
本发明的立体成型方法包括以下步骤：
步骤1，准备适用于立体成型机的辐射源及光感流体物质；
步骤2，用所述流体物质填充容器；
步骤3，准备好立体模型每层的投影图片并输入数字信号处理设备；
步骤4，打开辐射源；
步骤5，由数字信号处理设备反射辐射源到光感流体物质使其固化；
步骤6，关闭辐射源并通过纵向控制电机移动打印支撑盘；
步骤7，打开辐射源进行第二层材料的固化并以此反复；
步骤8，完成打印，关闭辐射源。
以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换，均属于本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.数字光信号处理立体成型机，其特征在于包括支撑架、容器、辐射源及数字信号处理设备，容器中盛放流体状态的光感材料，打印支撑盘浸入容器中；支撑架支撑辐射源和数字信号处理设备；辐射源布置于容器的上方，直接照射数字信号处理设备：数字信号处理设备通过反射辐射源的信号，将三维造型体的每层信息映入盛装光感材料的容器中，使得光感材料由液态变为固态；所述的支撑架底部设有纵向控制电机，纵向控制电机控制打印支撑盘的高度；所述的数字信号处理设备由微镜矩阵机器控制系统组成；所述的辐射源的光频谱与光感材料的感应频谱吻合；所述的支撑盘的移动高度决定打印层的精度。
2.根据权利要求1所述的数字光信号处理立体成型机的立体成型方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，准备适用于立体成型机的辐射源及光感流体物质；
步骤2，用所述流体物质填充容器；
步骤3，准备好立体模型每层的投影图片并输入数字信号处理设备；
步骤4，打开辐射源；
步骤5，由数字信号处理设备反射辐射源到光感流体物质使其固化；
步骤6，关闭辐射源并通过纵向控制电机移动打印支撑盘；
步骤7，打开辐射源进行第二层材料的固化并以此反复；
步骤8，完成打印，关闭辐射源。
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