CN112440471A - 一种dlp光固化打印机的打印方法及系统 - Google Patents

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汪振星
陈雳风
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Abstract

本发明公开了一种DLP光固化打印机的打印方法，包括以下步骤：步骤1：建立待打印物品的数字3D模型；步骤2：对数字3D模型进行切片处理，得到多层模型切片，且模型切片的数量为n；步骤3：从数字3D模型的底端至顶端按照模型切片从第一层开始打印，当前的打印层数为m，曝光时间为h，h为1s。本发明通过数字3D模型处理系统，在具体使用时，可以通过数字3D模型处理系统内的截面积比较单元来比较当前打印模型切片的截面积和上一层模型切片的截面积的大小，若当前打印模型切片的截面积若小于上一层模型切片的截面积，则表示两层切片的交联结构相对稳定，从而可以适当减少曝光时间，从而大大减少了复杂模型的打印时间，提高了打印效率。

Description

一种DLP光固化打印机的打印方法及系统
技术领域
本发明涉及打印机技术领域，具体为一种DLP光固化打印机的打印方法及系统。
背景技术
DLP(数字光处理)光固化3D打印机的工作原理是利用DLP技术，光源采用投影仪成像，光源逐层固化液态光敏树脂，打印出分辨率较高的三维物体，其分辨率超出典型的FDM(熔融沉淀制造)类型的3D打印机。
DLP光固化打印机在打印复杂结构时，每层的片层曝光时间、剥离速度通常固定，不过有些片层本来就交联稳定，曝光时间无需过长，如果按层统一曝光时间，会使总打印时间过长，影响打印效率。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对上述背景技术或现有技术中存在的诸多缺陷与不足，对此进行了改进和创新，目的在于提供一种DLP光固化打印机的打印方法及系统，为解决上述问题并达到上述发明目的，本发明通过以下设计结构及技术方案来实现：
一种DLP光固化打印机的打印方法，包括以下步骤：
步骤1：建立待打印物品的数字3D模型；
步骤2：对数字3D模型进行切片处理，得到多层模型切片，且模型切片的数量为n；
步骤3：从数字3D模型的底端至顶端按照模型切片从第一层开始打印，当前的打印层数为m，曝光时间为h，h为1s。
步骤4：计算出每层模型切片的截面积，当前打印模型切片的截面积为a，上一层打印模型切片的截面积为b，并计算出每层模型切片中间位置的厚度d，并以模型切片的中间位置向两端扫描，得到左侧厚度e和右侧厚度f。
步骤5：根据模型切片的截面积、模型切片中间位置的厚度、左侧厚度和右侧厚度调整曝光时间。
步骤6：打印到第n个模型切片时，打印完成。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤4中，每层模型切片的截面积为顶侧截面积或底侧截面积。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤5中，当前打印模型切片的截面积若大于上一层模型切片的截面积，则延长曝光时间0.2s，当前打印模型切片的截面积若小于上一层模型切片的截面积，则减少曝光时间0.2s。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤5中，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧大于中间位置的厚度，则延长曝光时间0.3s，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧均小于中间位置的厚度，则减少曝光时间0.1s。
一种DLP光固化打印机系统，包括DLP光固化打印机本体和数字3D模型处理系统，所述数字3D模型处理系统的信号输出端与DLP光固化打印机本体的信号输入端连接，所述数字3D模型处理系统包括模型建立单元、模型切片单元、模型层数计算单元、截面积比较单元和厚度比较单元。
作为本发明的一种优选实施方式，所述模型建立单元用于建立数字3D模型。
作为本发明的一种优选实施方式，所述模型切片单元用于对数字3D模型进行切片处理。
作为本发明的一种优选实施方式，所述模型层数计算单元用于计算模型切片的总层数和当前打印模型切片的所在层数。
作为本发明的一种优选实施方式，所述截面积比较单元用于比较当前打印模型切片的截面积和上一层模型切片的截面积的大小。
作为本发明的一种优选实施方式，所述厚度比较单元用于当前打印模型切片左侧厚度、右侧厚度和中间位置的厚度的大小。
本发明有益效果：
本发明通过数字3D模型处理系统，在具体使用时，可以通过数字3D模型处理系统内的截面积比较单元来比较当前打印模型切片的截面积和上一层模型切片的截面积的大小，若当前打印模型切片的截面积若小于上一层模型切片的截面积，则表示两层切片的交联结构相对稳定，从而可以适当减少曝光时间，从而大大减少了复杂模型的打印时间，提高了打印效率。
本发明通过数字3D模型处理系统，在具体使用时，可以通过数字3D模型处理系统内的厚度比较单元来比较当前打印模型切片左侧厚度、右侧厚度和中间位置的厚度的大小，若当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧均小于中间位置的厚度，则表示该层切片的结构相对稳定，从而可以适当减少曝光时间，从而进一步减少复杂模型的打印时间，进一步提高打印效率。
附图说明
图1为本发明一种DLP光固化打印机的打印方法流程图；
图2为本发明一种DLP光固化打印机系统的示意图；
图3为本发明一种DLP光固化打印机打印方法的算法流程示意图。
图中：1、DLP光固化打印机本体；2、数字3D模型处理系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
请参阅图1和图3，本发明提供一种技术方案：一种DLP光固化打印机的打印方法，包括以下步骤：
步骤1：建立待打印物品的数字3D模型；
步骤2：对数字3D模型进行切片处理，得到多层模型切片，且模型切片的数量为n；
步骤3：从数字3D模型的底端至顶端按照模型切片从第一层开始打印，当前的打印层数为m，曝光时间为h，h为1s。
步骤4：计算出每层模型切片的截面积，当前打印模型切片的截面积为a，上一层打印模型切片的截面积为b，并计算出每层模型切片中间位置的厚度d，并以模型切片的中间位置向两端扫描，得到左侧厚度e和右侧厚度f。
步骤5：根据模型切片的截面积、模型切片中间位置的厚度、左侧厚度和右侧厚度调整曝光时间。
步骤6：打印到第n个模型切片时，打印完成。
所述步骤4中，每层模型切片的截面积为顶侧截面积或底侧截面积。
所述步骤5中，当前打印模型切片的截面积若大于上一层模型切片的截面积，则延长曝光时间0.2s，当前打印模型切片的截面积若小于上一层模型切片的截面积，则减少曝光时间0.2s。
所述步骤5中，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧大于中间位置的厚度，则延长曝光时间0.3s，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧均小于中间位置的厚度，则减少曝光时间0.1s。
请参阅图2，本发明还提供一种技术方案：一种DLP光固化打印机系统，包括DLP光固化打印机本体1和数字3D模型处理系统2，所述数字3D模型处理系统2的信号输出端与DLP光固化打印机本体1的信号输入端连接，所述数字3D模型处理系统2包括模型建立单元、模型切片单元、模型层数计算单元、截面积比较单元和厚度比较单元。
所述模型建立单元用于建立数字3D模型。
所述模型切片单元用于对数字3D模型进行切片处理。
所述模型层数计算单元用于计算模型切片的总层数和当前打印模型切片的所在层数。
所述截面积比较单元用于比较当前打印模型切片的截面积和上一层模型切片的截面积的大小。
所述厚度比较单元用于当前打印模型切片左侧厚度、右侧厚度和中间位置的厚度的大小。
实施例2
请参阅图1和图3，本发明提供一种技术方案：一种DLP光固化打印机的打印方法，包括以下步骤：
步骤1：建立待打印物品的数字3D模型；
步骤2：对数字3D模型进行切片处理，得到多层模型切片，且模型切片的数量为n；
步骤3：从数字3D模型的底端至顶端按照模型切片从第一层开始打印，当前的打印层数为m，曝光时间为h，h为1s。
步骤4：计算出每层模型切片的截面积，当前打印模型切片的截面积为a，上一层打印模型切片的截面积为b，并计算出每层模型切片中间位置的厚度d，并以模型切片的中间位置向两端扫描，得到左侧厚度e和右侧厚度f。
步骤5：根据模型切片的截面积、模型切片中间位置的厚度、左侧厚度和右侧厚度调整曝光时间。
步骤6：打印到第n个模型切片时，打印完成。
所述步骤4中，每层模型切片的截面积为顶侧截面积或底侧截面积。
所述步骤5中，当前打印模型切片的截面积若大于上一层模型切片的截面积，则延长曝光时间0s，当前打印模型切片的截面积若小于上一层模型切片的截面积，则减少曝光时间0s。
所述步骤5中，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧大于中间位置的厚度，则延长曝光时间0s，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧均小于中间位置的厚度，则减少曝光时间0s。
请参阅图2，本发明还提供一种技术方案：一种DLP光固化打印机系统，包括DLP光固化打印机本体1和数字3D模型处理系统2，所述数字3D模型处理系统2的信号输出端与DLP光固化打印机本体1的信号输入端连接，所述数字3D模型处理系统2包括模型建立单元、模型切片单元、模型层数计算单元、截面积比较单元和厚度比较单元。
所述模型建立单元用于建立数字3D模型。
所述模型切片单元用于对数字3D模型进行切片处理。
所述模型层数计算单元用于计算模型切片的总层数和当前打印模型切片的所在层数。
所述截面积比较单元用于比较当前打印模型切片的截面积和上一层模型切片的截面积的大小。
所述厚度比较单元用于当前打印模型切片左侧厚度、右侧厚度和中间位置的厚度的大小。
本发明，使用时，首先通过数字3D模型处理系统2建立待打印物品的数字3D模型，然后对数字3D模型进行切片处理，得到多层模型切片，并从数字3D模型的底端至顶端按照模型切片从第一层开始打印，在此过程中，数字3D模型处理系统2计算出每层模型切片的截面积，并计算出每层模型切片中间位置的厚度，并以模型切片的中间位置向两端扫描，得到左侧厚度和右侧厚度，并根据模型切片的截面积、模型切片中间位置的厚度、左侧厚度和右侧厚度调整曝光时间，每层模型切片皆完成上述过程直至打印完成，而根据实施例1和实施例2的对比，可以得到根据模型切片的截面积，以及中间位置的厚度、左侧厚度和右侧厚度调整曝光时间，可以进一步提高模型的打印速度和打印后的稳定性。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种DLP光固化打印机的打印方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：建立待打印物品的数字3D模型；
步骤2：对数字3D模型进行切片处理，得到多层模型切片，且模型切片的数量为n；
步骤3：从数字3D模型的底端至顶端按照模型切片从第一层开始打印，当前的打印层数为m，曝光时间为h，h为1s。
步骤4：计算出每层模型切片的截面积，当前打印模型切片的截面积为a，上一层打印模型切片的截面积为b，并计算出每层模型切片中间位置的厚度d，并以模型切片的中间位置向两端扫描，得到左侧厚度e和右侧厚度f。
步骤5：根据模型切片的截面积、模型切片中间位置的厚度、左侧厚度和右侧厚度调整曝光时间。
步骤6：打印到第n个模型切片时，打印完成。
2.根据权利要求1所述的一种DLP光固化打印机的打印方法，其特征在于：所述步骤4中，每层模型切片的截面积为顶侧截面积或底侧截面积。
3.根据权利要求1所述的一种DLP光固化打印机的打印方法，其特征在于：所述步骤5中，当前打印模型切片的截面积若大于上一层模型切片的截面积，则延长曝光时间0.2s，当前打印模型切片的截面积若小于上一层模型切片的截面积，则减少曝光时间0.2s。
4.根据权利要求1所述的一种DLP光固化打印机的打印方法，其特征在于：所述步骤5中，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧大于中间位置的厚度，则延长曝光时间0.3s，当前打印模型切片左侧厚度和右侧厚度的任一侧均小于中间位置的厚度，则减少曝光时间0.1s。
5.一种DLP光固化打印机系统，包括DLP光固化打印机本体(1)和数字3D模型处理系统(2)，其特征在于：所述数字3D模型处理系统(2)的信号输出端与DLP光固化打印机本体(1)的信号输入端连接，所述数字3D模型处理系统(2)包括模型建立单元、模型切片单元、模型层数计算单元、截面积比较单元和厚度比较单元。
6.根据权利要求5所述的一种DLP光固化打印机系统，其特征在于：所述模型建立单元用于建立数字3D模型。
7.根据权利要求5所述的一种DLP光固化打印机系统，其特征在于：所述模型切片单元用于对数字3D模型进行切片处理。
8.根据权利要求5所述的一种DLP光固化打印机系统，其特征在于：所述模型层数计算单元用于计算模型切片的总层数和当前打印模型切片的所在层数。
9.根据权利要求5所述的一种DLP光固化打印机系统，其特征在于：所述截面积比较单元用于比较当前打印模型切片的截面积和上一层模型切片的截面积的大小。
10.根据权利要求5所述的一种DLP光固化打印机系统，其特征在于：所述厚度比较单元用于当前打印模型切片左侧厚度、右侧厚度和中间位置的厚度的大小。
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