CN206749071U - 一种基于平面二维深浅度信息的浮雕3d打印装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，包括打印机架、样品基座、平面移动组件、红外光电扫描仪、信号处理器和3D打印机；所述红外光电扫描仪悬吊在打印机架的上方并对样品基座上的打印样品进行轮廓扫描；所述信号处理器与红外光电扫描仪信号连接，并将信号进行处理；所述3D打印机与信号处理器连接。本实用新型实用新型利用二维平面扫描信息中的颜色深度作为三维模型中的高度信息，轻松实现将纸质资料中的二维图像信息转化为三维，减少了设计人员三维建模过程，有效地提高了3D打印的效率和速度，可应用于普通文字立体化、单线条线性图形立体化、复杂图像浮雕化等场合。
Description
技术领域
本实用新型属于主要涉及在3D打印机领域用于将扫描仪的二维扫描结果进行3D打印的方法和机构。
背景技术
随着科学技术的发展，3D打印技术越来也多地融入到了人们的生产和生活中。3D打印机让我们的创意变得简单，也让我们的生活和想象空间更加多姿多彩。但同时，二维纸面信息资料和技术仍旧占据着其霸主地位，是人们进行表达和交流的主要形式。目前的3D打印机需要将产品进行复杂的三维建模之后才可以打印，而不能利用简单的二维纸面信息进行3D打印。尤其对于需要将文字立体化呈现、将单线条线性图形立体化呈现、将图形图像进行简单浮雕化打印的场合，在三维建模后进行3D打印的过程繁琐，费时费力。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供了一种基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，能直接获取纸质信息资料中的二维平面图像进行浮雕化3D打印，克服现有3D打印机在打印过程中必须先建立三维模型的问题。
技术方案：为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：一种基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，包括打印机架、样品基座、平面移动组件、红外光电扫描仪、信号处理器和3D打印机，所述平面移动组件设在打印机架的底部并包括包括平移杆、固定块，滑动轨、横向驱动机构和纵向驱动机构，所述滑动轨平行的设在测量支撑架上，所述平移杆的底部设有与滑动轨匹配的楔块并能使平移杆能沿滑动轨平移，所述平移杆的上部也设有滑槽，所述固定块底部设有与该滑槽匹配的楔块能使固定块沿滑槽平移,所述滑动轨与滑槽相互垂直，所述横向驱动机构和纵向驱动机构分别与平移杆和固定块连接；所述样品基座设在平面移动组件的固定块上并能随固定块平移；所述红外光电扫描仪悬吊在打印机架的上方并对样品基座上的打印样品进行轮廓扫描；所述信号处理器与红外光电扫描仪信号连接，并将信号进行处理；所述3D打印机与信号处理器连接。
作为优选方案，所述信号处理器与3D打印机为无线信号连接。
作为优选方案，所述横向驱动机构和纵向驱动机构均采用步进电机驱动，通过控制器输入控制步进电机的步进式输出，能高效实现单元格分割。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型可以有效结合现有扫描仪和3D打印机的功能，将普通纸面二维信息直接进行浮雕化3D打印，减少人工进行三维建模的过程，提高打印效率。实用新型利用二维平面扫描信息中的颜色深度作为三维模型中的高度信息，轻松实现将纸质资料中的二维图像信息转化为三维，减少了设计人员三维建模过程，有效地提高了3D打印的效率和速度，可应用于普通文字立体化、单线条线性图形立体化、复杂图像浮雕化等场合。
附图说明
图1为本实用新型所述浮雕3D打印装置的结构示意图；
图2为本实用新型所述平面移动组件的结构示意图；
图3为本实用新型的原理流程示意图；
图4为本实用新型获取底部形状信息和高度信息进行三维建模的示意图。
其中，打印机架1、样品基座2、平面移动组件3、平移杆31、固定块32、滑动轨33、滑槽34、红外光电扫描仪4、信号处理器5、3D打印机6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1～3所示，本实用新型基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，包括打印机架、样品基座、平面移动组件、红外光电扫描仪、信号处理器和3D打印机，所述平面移动组件设在打印机架的底部并包括包括平移杆、固定块，滑动轨、横向驱动机构和纵向驱动机构，所述滑动轨平行的设在测量支撑架上，所述平移杆的底部设有与滑动轨匹配的楔块并能使平移杆能沿滑动轨平移，所述平移杆的上部也设有滑槽，所述固定块底部设有与该滑槽匹配的楔块能使固定块沿滑槽平移,所述滑动轨与滑槽相互垂直，所述横向驱动机构和纵向驱动机构均采用步进电机，并分别与平移杆和固定块连接；所述样品基座设在平面移动组件的固定块上并能随固定块平移；所述红外光电扫描仪悬吊在打印机架的上方并对样品基座上的打印样品进行轮廓扫描；所述信号处理器与红外光电扫描仪信号连接，并将信号进行处理；所述3D打印机与信号处理器连接。
本实用新型二维图像3D打印的流程：扫描仪扫描平面图像，将扫描结果传输到信息传送与处理器；信息传送与处理器逐行分析扫描信息；扫描得到的结果按照合适的单元格划分后，灰度值不为0的部分作为三维基部样式的整体，同时，颜色深度高度值作为单元格对应的模型高度；基于底部形状信息和深度信息自动进行三维建模；将三维模型信息传送到3D打印机进行3D打印。
下面将分别对上述步骤进行详细的描述。
1、普通灰度扫描仪获取平面图像信息
使用人员或设计人员通过简单手绘、电脑打印等形式将图形图像或文字以二维纸面的形式设计出来，将其放在普通灰度扫描仪中，扫描后即可得到需要打印的模型的平面图像信息。
2、单元格划分平面扫描结果
根据打印速度、打印精度要求以及3D打印机的性能高低确定单元格大小，按照合适的单元格对平面扫描图像进行如图3所示的划分。
3、单元格分析，获取模型底部形状
在扫描得到的图形中，单元格内灰度值为0％的表示没有任何建模信息，自动滤除，而灰度值大于0％的表示有基底形状信息，需要打印，如图4所示，将所有具有打印信息的单元格整合，即构成了模型底部形状。
4、灰度值分析，获取高度信息
在扫描得到的图形中，单元格内灰度值提供模型高度信息。如图4所示，灰度值越高则对应高度越高，灰度值越低则高度越低。
5、形状信息和高度信息整合，进行三维建模
将分析得到的底部形状进行三维建模，各个单元格对应的打印高度为单元格内的灰度值大小。基于底部形状和高度信息，在信息传送与处理器中自动进行三维建模，获得模型文件。
6、普通3D打印机获得模型信息并打印
普通3D打印机从信息传送与处理器获得模型文件的信息，将其打印。
综上所述，本实用新型的3D打印技术基于简单二维平面信息进行，有效实现了二维到三维的转变，实现了一张纸的输入到一个3D模型的输出，从而省略了人工进行三维建模的过程，大大提高了3D打印的速度和效率。
Claims (3)
1.一种基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，其特征在于：包括打印机架、样品基座、平面移动组件、红外光电扫描仪、信号处理器和3D打印机，所述平面移动组件设在打印机架的底部并包括包括测量支撑架、平移杆、固定块，滑动轨、横向驱动机构和纵向驱动机构，所述滑动轨平行的设在测量支撑架上，所述平移杆的底部设有与滑动轨匹配的楔块并能使平移杆能沿滑动轨平移，所述平移杆的上部也设有滑槽，所述固定块底部设有与该滑槽匹配的楔块能使固定块沿滑槽平移,所述滑动轨与滑槽相互垂直，所述横向驱动机构和纵向驱动机构分别与平移杆和固定块连接；所述样品基座设在平面移动组件的固定块上并能随固定块平移；所述红外光电扫描仪悬吊在打印机架的上方并对样品基座上的打印样品进行轮廓扫描；所述信号处理器与红外光电扫描仪信号连接，并将信号进行处理；所述3D打印机与信号处理器连接。
2.根据权利要求1所述基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，其特征在于：所述信号处理器与3D打印机为无线信号连接。
3.根据权利要求1所述基于平面二维深浅度信息的浮雕3D打印装置，其特征在于：所述横向驱动机构和纵向驱动机构均采用步进电机驱动。
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| CN201720018969.0U CN206749071U (zh) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | 一种基于平面二维深浅度信息的浮雕3d打印装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ308163B6 (cs) * | 2018-06-05 | 2020-01-29 | Electroforming s.r.o. | Plastika a způsob její výroby |
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2017
- 2017-01-09 CN CN201720018969.0U patent/CN206749071U/zh not_active Expired - Fee Related
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