CN209176181U - 光固化3d打印机投影仪光照校正装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种光固化3D打印机投影仪光照校正装置，属于增材制造技术领域，现有的3D打印机的投影仪在其投影区域内的光照强度不均匀，易导致模型打印效果不好甚至打印失败的技术问题，本案中，通过设置光照检测机构，通过设置与图像掩模的网格行数一致的光照传感器来逐列检测各个网格的光照强度，控制主板基于光照传感器检测的各个网格的光照强度与光照标准值的比较结果来调节各个网格对应的灰度值，通过逐列调节各个网格对应的灰度值来调节各个网格的光照强度，最终使图像掩模内所有网格的光照强度全部趋近于光照标准值，使投影仪在其投影区域内的光照更为均匀，便于提高模型打印成型的成功率和打印效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及增材制造技术领域，特别涉及一种用于校正光固化3D打印机的光源，使投影仪在其投影区域内光照均匀的装置。
背景技术
增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术。相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有。这使得过去受到传统制造方式的约束，而无法实现的复杂结构件制造变为可能。其中，光固化是一种通过投影仪或激光器发射特定波长的紫外线照射光敏树脂使其固化成固体的增材制造方式，打印流程如下：投影仪接收控制主板输入的图像掩模，并将图像掩模投影出来形成其中一层的图案并使光敏树脂固化，然后打印平台上升/下降一层的距离，接着进行下一层曝光，如此循环就完成了打印过程。
投影仪作为一种图像输出设备，由于投影仪在其投影区域内的光照不均匀，导致投影区域内有的区域亮度高，有的区域亮度低；亮度高会造成光敏树脂过度固化，过度固化会使模型偏大，亮度低会造成光敏树脂固化不完全，无法成型，导致打印模型大小不一致或打印失败。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能使光源在其投影区域内光照更为均匀的光固化3D打印机投影仪光照校正装置。
为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种光固化3D打印机投影仪光照校正装置，包括：
投影仪，在其投影区域内投影形成具有多行多列网格的图像掩模；
光照检测机构，包括多个用于检测各个所述网格光照强度的光照传感器、用于驱动所述多个光照传感器沿所述网格的行/列方向移动的驱动组件，多个所述光照传感器沿所述网格的列/行方向布置，所述光照传感器的个数与所述网格的行/列数相一致；
控制单元，包括一控制主板，所述的控制主板与所述的投影仪、各个所述光照传感器分别信号连接，所述的控制主板与所述的驱动组件相控制连接，所述控制主板内预设有光照标准值，所述控制主板能基于所述光照传感器反馈的各个网格的光照强度与所述光照标准值的比较结果来调节各个所述网格对应的灰度值，使各个所述网格的光照强度趋近于所述的光照标准值。
上述技术方案中，优选的，所述的驱动组件包括与所述网格的行/列方向相平行的滑轨、滑动设置在所述滑轨上的滑块、用于驱动所述滑块移动的电机、传动连接所述电机与所述滑块的丝杆，所述的控制主板与所述的电机信号连接，多个所述的光照传感器通过支架安装在所述的滑块上。
上述技术方案中，优选的，所述的图像掩模具有5行8列的网格，各个网格的尺寸大小为10㎜×10㎜。
本实用新型与现有技术相比获得如下有益效果：本案中，通过设置光照检测机构，通过设置与图像掩模的网格行数一致的光照传感器来逐列检测各个网格的光照强度，控制主板基于光照传感器检测的各个网格的光照强度与光照标准值的比较结果来调节各个网格对应的灰度值，通过逐列调节各个网格对应的灰度值来调节各个网格的光照强度，最终使图像掩模内所有网格的光照强度全部趋近于光照标准值，使投影仪在其投影区域内的光照更为均匀，便于提高模型打印成型的成功率和打印效果。
附图说明
图1为本实用新型的光固化3D打印机投影仪光照校正装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型的光固化3D打印机投影仪光照校正装置的立体结构示意图（光照检测机构检测图像掩模的第一列网格的光照强度）；
图3为本实用新型的光固化3D打印机投影仪光照校正装置的立体结构示意图（光照检测机构检测图像掩模的第二列网格的光照强度）；
其中：100、光固化3D打印机投影仪光照校正装置；1、投影仪；11、图像掩模；12、网格；2、光照检测机构；21、光照传感器；22、驱动组件；221、滑轨；222、滑块；223、电机；224、丝杆；225、支架。
具体实施方式
为详细说明实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。下面将结合图1-3具体说明各结构组成及其工作原理。
如图1所示，本案的光固化3D打印机投影仪光照校正装置100包括投影仪1、光照检测机构2以及控制单元（图中未示出）。
控制单元包括一控制主板，该控制主板能接收用户输入的可编辑的图像掩模信息，控制主板与投影仪1信号连接，并能将此图像掩模信息发送至投影仪1内，投影仪1能在其投影区域内投影形成具有多行多列网格12的图像掩模11。在本实施例中，图像掩模11具有5行8列的网格12，各个网格12的尺寸大小为10㎜×10㎜。
光照检测机构2包括多个用于检测各个网格12光照强度的光照传感器21、用于驱动多个光照传感器21沿网格12行方向移动的驱动组件22，且多个光照传感器21沿网格12的列方向布置，光照传感器21的个数与网格12的行数相一致，这样设置，是为了便于多个光照传感器21逐列检测图像掩模11的各个网格12的光照强度，提高检测效率。具体的，驱动组件22包括与网格12的行方向相平行的滑轨221、滑动设置在滑轨221上的滑块222、用于驱动滑块222移动的电机223、传动连接电机223与滑块222的丝杆224，控制主板与电机223信号连接，多个光照传感器21通过支架225安装在滑块22上。在其他实施例中，光照传感器21也可以沿网格12的行方向布置，且光照传感器21的个数与网格12的列数相一致，即逐行检测掩模图像11的各个网格12。
控制主板与各个光照传感器21信号连接且能接收各个光照传感器21反馈的各个网格12的光照强度，控制主板内预设有光照标注值。控制主板能基于各个网格12的光照强度与其内部预设的光照标准值进行比较，并通过比较结果来调节各个网格12对应的灰度值，从而调节各个网格12的光照强度。
本案的光固化3D打印机投影仪光照校正装置100的工作原理如下：
如图2-3所示，工作时，投影仪1将图像掩模11在其投影区域内投影出来，光照传感器21将检测到的各个网格12的光照强度反馈至控制主板内，控制主板基于各个网格12的光照强度的实测值与其内部预设的光照标准值进行比较，当光照传感器21检测到当前网格12的光照强度大于光照标准值时，则控制主板对图像掩模11的当前网格12的灰度进行编辑调节，增加当前网格12对应的灰度值，从而使当前网格12的光照强度趋近于光照标准值；当光照传感器21检测到当前网格12的光照强度小于光照标准值时，则控制主板对图像掩模11的当前网格12的灰度进行编辑调节，减少当前网格12对应的灰度值，从而使当前网格12的光照强度趋近于光照标准值。这样一来，控制主板控制驱动组件22动作，实现对图像掩模11内的多个网格12逐列进行光照检测和校正，最终使投影仪1在其投影区域内投影出来的图像掩模的光照强度更为均匀，不会出现明暗不均的情况，便于提高模型打印成型的成功率和打印效果。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种光固化3D打印机投影仪光照校正装置，其特征在于，包括：
投影仪（1），在其投影区域内投影形成具有多行多列网格（12）的图像掩模（11）；
光照检测机构（2），包括多个用于检测各个所述网格（12）光照强度的光照传感器（21）、用于驱动所述多个光照传感器（21）沿所述网格的行/列方向移动的驱动组件（22），多个所述光照传感器（21）沿所述网格（12）的列/行方向布置，所述光照传感器（21）的个数与所述网格（12）的行/列数相一致；
控制单元，包括一控制主板，所述的控制主板与所述的投影仪（1）、各个所述光照传感器（21）分别信号连接，所述的控制主板与所述的驱动组件（22）相控制连接，所述控制主板内预设有光照标准值，所述控制主板能基于所述光照传感器（21）反馈的各个网格（12）的光照强度与所述光照标准值的比较结果来调节各个所述网格（12）对应的灰度值，使各个所述网格（12）的光照强度趋近于所述的光照标准值。
2.根据权利要求1所述的光固化3D打印机投影仪光照校正装置，其特征在于：所述的驱动组件（22）包括与所述网格（12）的行/列方向相平行的滑轨（221）、滑动设置在所述滑轨（221）上的滑块（222）、用于驱动所述滑块（222）移动的电机（223）、传动连接所述电机（223）与所述滑块（222）的丝杆（224），所述的控制主板与所述的电机（223）信号连接，多个所述的光照传感器（21）通过支架（225）安装在所述的滑块（222）上。
3.根据权利要求1所述的光固化3D打印机投影仪光照校正装置，其特征在于：所述的图像掩模（11）具有5行8列的网格（12），各个网格（12）的尺寸大小为10㎜×10㎜。
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| CN113942229A (zh) * | 2020-07-16 | 2022-01-18 | 上海普利生机电科技有限公司 | 校正亮度均匀性的三维打印方法及其设备 |
| WO2022028305A1 (zh) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | 深圳市纵维立方科技有限公司 | 一种用于lcd光固化3d打印机的均光方法及装置 |
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2018
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