光固化打印方法、相关装置及光固化打印机与流程

文档序号:32478263发布日期:2022-12-09 19:29阅读:195来源:国知局
光固化打印方法、相关装置及光固化打印机与流程

1.本技术涉及3d打印技术领域,尤其涉及一种光固化打印方法、相关装置及光固化打印机。


背景技术:

2.3d(three dimensional)打印技术是一种快速成型技术,它以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来构造物体。3d打印能克服传统机械加工无法实现的特殊结构障碍,可以实现任意复杂结构部件的简单化生产。
3.基于面成型的光固化打印机利用dlp(digital light processing,数字光处理)、液晶屏等成像设备,在处理器及相关电路的驱动下,由处理器程序提供图像信号,在液晶屏幕上出现选择性的透明区域。在特定波长光源的照射下,液晶屏幕的图像透明区域对光阻隔减小,在没有图像显示的区域,光线被阻挡。透过液晶屏幕的光线构成光图像区域。在图像显示表面光固化液态树脂承载槽底部安放透明薄膜,光线经过透明薄膜照射到液态光固化树脂,使被紫外光照射的树脂产生固化反应成为固态。没有被照射到的部分树脂仍然保持液态,由此完成打印机的一次切片成型。当完成一次切片成型后,升降台移动一个切片的高度,再固化另一个切片,循环此过程完成3d模型的堆积成型。
4.相关技术的lcd(liquid crystal display,液晶显示器)光固化打印机曝光光源一般使用矩阵式和喇叭辐射式。在曝光时点亮整片曝光光源,液态光固化树脂固化后再关闭,达到控制曝光时间的目的。液晶屏幕在全黑的状态(暗区)下也会有一定量的光透过,随着时间的累积会在暗区也有液态光固化树脂产生固化现象,使得在液态光固化树脂在3d模型上形成连续的条状物,即在3d模型上形成“海带”,甚至在暗区形成连片到离型膜的固化树脂,导致液态光固化树脂的浪费,甚至打印失败。


技术实现要素:

5.为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本技术提供一种光固化打印方法、相关装置及光固化打印机,能够有效地控制曝光区域,避免液态树脂在模型上形成“海带”,提高打印效率。
6.本技术第一方面提供一种光固化打印方法,所述方法包括:
7.根据模型的切片图像,生成曝光区域图;
8.根据所述曝光区域图,生成曝光控制序列;
9.向灯板发送所述曝光控制序列,使所述灯板依据接收的所述曝光控制序列单独控制所述灯板上的灯珠完成曝光。
10.优选的,所述根据所述曝光区域图,生成曝光控制序列,包括:
11.将所述曝光区域图转换为曝光区域灰度图;
12.根据所述灯板上一颗灯珠的曝光范围,将所述曝光区域灰度图分割为m
×
n个图像小块,一个图像小块对应所述灯板上的一颗灯珠,其中,m为灯板竖向灯珠数,n为灯板横向
灯珠数;
13.根据所述曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,生成所述曝光控制序列。
14.优选的,所述根据所述曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,生成所述曝光控制序列,包括:
15.对所述曝光区域灰度图进行模糊处理;
16.将模糊处理后的曝光区域灰度图转换为二值化方块图;
17.根据所述二值化方块图中图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的所述曝光控制序列。
18.优选的,所述根据所述二值化方块图中图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的所述曝光控制序列,包括:
19.对所述图像小块的灰度值进行归一化,生成灯板的0/1控制矩阵,所述0/1控制矩阵的0对应灯珠的关闭,所述0/1控制矩阵的1对应灯珠的开启;
20.根据所述0/1控制矩阵,计算所述灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。
21.本技术第二方面提供一种选区曝光控制装置,所述装置包括:
22.图像模块,用于根据模型的切片图像,生成曝光区域图;
23.序列模块,用于根据所述图像模块生成的曝光区域图,生成曝光控制序列;
24.发送模块,用于向灯板发送所述序列模块生成的曝光控制序列,使所述灯板依据接收的所述曝光控制序列单独控制所述灯板上的灯珠完成曝光。
25.优选的,所述装置还包括:
26.所述图像模块,还用于将所述曝光区域图转换为曝光区域灰度图;
27.分割模块,用于根据所述灯板上一颗灯珠的曝光范围,将所述图像模块转换的曝光区域灰度图分割为m
×
n个图像小块,一个图像小块对应所述灯板上的一颗灯珠,其中,m为灯板竖向灯珠数,n为灯板横向灯珠数;
28.所述序列模块,用于根据所述曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,生成所述曝光控制序列。
29.本技术第三方面提供一种光固化打印机,所述光固化打印机包括上述的灯板、上述的选区曝光控制装置;当所述灯板接收到所述选区曝光控制装置发送的曝光控制序列时,所述灯板执行所述曝光控制序列。
30.优选的,所述灯板包括多颗灯珠;所述多颗灯珠阵列分布于所述灯板,所述多颗灯珠的每颗灯珠通过两根独立的导线与所述灯板连接。
31.优选的,所述灯板依据所述曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠。
32.本技术第四方面提供一种非暂时性机器可读存储介质,非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码,当所述可执行代码被光固化打印机执行时,使所述光固化打印机执行如上所述的方法。
33.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果:
34.本技术的技术方案,根据模型的切片图像,生成曝光区域图;根据曝光区域图,生成曝光控制序列;向灯板发送曝光控制序列,使灯板依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠完成曝光。本技术实施例的光固化打印方法,能够依据曝光区域图的不同颜色,
识别出相应需要开启或关闭的灯珠,生成控制灯板的曝光控制序列,并将曝光控制序列发送至灯板。灯板能够依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的每一颗灯珠,开启灯板上的部分灯珠,精准地实现控制灯板上每一颗灯珠的开启或者关闭,能够有效地控制曝光区域,避免液态树脂在模型上形成“海带”,提高打印效率。
35.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
36.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述,本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本技术示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
37.图1是本技术实施例示出的光固化打印方法的流程示意图;
38.图2是本技术实施例示出的光固化打印方法的另一流程示意图;
39.图3是本技术实施例示出的光固化打印装置的结构示意图;
40.图4是本技术实施例示出的光固化打印机的结构示意图。
具体实施方式
41.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施方式。虽然附图中显示了本技术的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整,并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
42.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
43.应当理解,尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本技术范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
44.本技术实施例提供一种光固化打印方法,能够有效地控制曝光区域,避免液态树脂在模型上形成“海带”,提高打印效率。
45.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
46.图1是本技术实施例示出的光固化打印方法的流程示意图。
47.参见图1,一种光固化打印方法,包括:
48.在步骤s101中,根据模型的切片图像,生成曝光区域图。
49.在一实施例中,打印机系统读取当前需要打印3d模型的切片图像,将切片图像分别发送至液晶屏驱动模块和选区曝光控制装置。选区曝光控制装置接收切片图像,根据接
收的切片图像,可以用一种颜色表示非曝光区域,用另外不同的一种或多种颜色表示曝光区域,生成曝光区域图。
50.在步骤s102中,根据曝光区域图,生成曝光控制序列。
51.在一实施例中,选区曝光控制装置将曝光区域图划分为m
×
n个面积相同的不同位置的图像小块,一个图像小块对应一颗灯珠,m为灯板竖向灯珠数,n为灯板横向灯珠数。选区曝光控制装置根据每个图像小块的颜色,生成可以单独控制灯板上每一颗灯珠开启或者关闭的曝光控制序列。
52.在步骤s103中,向灯板发送曝光控制序列,使灯板依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠完成曝光。
53.在一实施例中,选区曝光控制装置向灯板发送曝光控制序列。灯板依据接收的曝光控制序列,依序单独控制灯板上的每颗灯珠,控制与曝光区域的图像小块对应的灯珠开启,控制与非曝光区域的图像小块对应的灯珠关闭,完成一次曝光,从而完成一次模型切片打印。
54.本技术实施例的光固化打印方法,根据模型的切片图像,生成曝光区域图;根据曝光区域图,生成曝光控制序列;向灯板发送曝光控制序列,使灯板依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠完成曝光。本技术实施例的光固化打印方法,能够依据曝光区域图的不同颜色,识别出相应需要开启或关闭的灯珠,生成控制灯板的曝光控制序列,并将曝光控制序列发送至灯板。灯板能够依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的每一颗灯珠,开启灯板上的部分灯珠,精准地实现控制灯板上每一颗灯珠的开启或者关闭,能够有效地控制曝光区域,避免液态树脂在模型上形成“海带”,提高打印效率。
55.图2是本技术实施例示出的光固化打印方法的另一流程示意图。图2相对于图1更详细描述了本技术的方案。
56.参见图2,一种光固化打印方法,包括:
57.在步骤s201中,根据模型的切片图像,生成曝光区域图。
58.在一实施例中,打印机系统读取当前需要打印3d模型的切片图像,将切片图像分别发送至液晶屏驱动模块和选区曝光控制装置。选区曝光控制装置接收切片图像,根据接收的切片图像,用一种颜色表示非曝光区域,用另外不同的一种或多种颜色表示曝光区域,生成曝光区域图。例如,选区曝光控制装置可以用黑色表示非曝光区域,用红色和绿色两种颜色表示曝光区域。
59.需要说明的是,选区曝光控制装置根据接收的切片图像,也可以用一种颜色表示曝光区域,用另外不同的一种或多种颜色表示非曝光区域,生成曝光区域图。例如,选区曝光控制装置可以用黑色表示曝光区域,用红色和绿色两种颜色表示非曝光区域。
60.在步骤s202中,将曝光区域图转换为曝光区域灰度图。
61.在一实施例中,选区曝光控制装置选取曝光区域图的其中一个颜色分量,将曝光区域图转换为单色道的曝光区域灰度图。可以用灰度值为0(黑色)的像素表示非曝光区域,用灰度值范围为1-255的像素表示曝光区域,将曝光区域图转换为单色道的曝光区域灰度图。
62.在步骤s203中,根据灯板上一颗灯珠的曝光范围,将曝光区域灰度图分割为m
×
n个图像小块,一个图像小块对应灯板上的一颗灯珠,其中,m为灯板竖向灯珠数,n为灯板横
向灯珠数。
63.在一实施例中,灯珠在灯板上矩形阵列分布,竖向灯珠数为m,横向灯珠数为n,液晶屏宽度方向的y分辨率为m,液晶屏长度方向的x分辨率为n,液晶屏宽度方向与灯板竖向平行,液晶屏长度方向与灯板横向平行。选区曝光控制装置可以根据液晶屏的y分辨率和x分辨率,以及灯板上竖向灯珠数和横向灯珠数,计算一颗灯珠的有效曝光范围:(y分辨率m/竖向灯珠数m)
×
(x分辨率n/横向灯珠数n)。选区曝光控制装置可以根据一颗灯珠的有效曝光范围,将曝光区域灰度图的像素分割成m
×
n的图像小块,一个图像小块对应灯板上的一颗灯珠。
64.在步骤s204中,对曝光区域灰度图进行模糊处理。
65.在一实施例中,选区曝光控制装置可以对曝光区域灰度图进行高斯模糊处理。选区曝光控制装置可以计算每个图像小块的灰度平均值,对平均值进行向上取整,获得整数灰度平均值;将每个图像小块的像素灰度值取整数灰度平均值。每个图像小块的灰度平均值=每个图像小块的像素灰度值总和
÷
每个图像小块的像素总数。例如,选区曝光控制装置可以依据灯板竖向灯珠数m,灯板横向灯珠数n,液晶屏宽度方向的y分辨率m,液晶屏长度方向的x分辨率n,计算每个图像小块的像素总数:(y分辨率m/竖向灯珠数m)
×
(x分辨率n/横向灯珠数n)。选区曝光控制装置可以将图像小块的每个像素的灰度值相加获得每个图像小块的像素灰度值总和。
66.在步骤s205中,将模糊处理后的曝光区域灰度图转换为二值化方块图。
67.在一实施例中,选区曝光控制装置可以对模糊处理后的曝光区域灰度图进行二值化处理,将灰度值的范围在1~255的设为255(白色),将模糊处理后的曝光区域灰度图的每个像素点的灰度值设为0(黑色)或者255(白色),也就是将整个模糊处理后的曝光区域灰度图的每个图像小块的灰度值设为0(黑色)或者255(白色),每个图像小块只呈现黑或白的像素。二值化后的曝光区域灰度图中的灰度值只是0(黑色)或者255(白色),选区曝光控制装置将模糊处理后的曝光区域灰度图转换为黑白的二值化方块图。
68.在步骤s206中,根据二值化方块图中图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列。
69.在一实施例中,选区曝光控制装置根据二值化方块图中每个图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列。选区曝光控制装置对图像小块的灰度值进行归一化,生成灯板的0/1控制矩阵,0/1控制矩阵的0对应灯珠的关闭,0/1控制矩阵的1对应灯珠的开启;根据0/1控制矩阵,计算灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。选区曝光控制装置将图像小块的灰度值是0(黑色)的归一化后灰度值为0,灰度值是255(白色)的归一化后灰度值为1,生成0/1矩阵,将0/1矩阵作为灯板的0/1控制矩阵。选区曝光控制装置根据0/1控制矩阵,计算灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块的数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。
70.在一实施例中,根据曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,生成曝光控制序列。选区曝光控制装置可以根据曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,将每个图像小块的灰度值是0(黑色)的归一化后灰度值为0,将每个图像小块的灰度值是1-255的归一化后灰度值为1,生成0/1矩阵,将0/1矩阵作为灯板的0/1控制矩阵。选区曝光控制装置根据0/1控制矩阵,计算灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块的数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。
71.在步骤s207中,向灯板发送曝光控制序列,使灯板依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠完成曝光。
72.在一实施例中,选区曝光控制装置向灯板发送包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列。灯板依据灯板的0/1控制矩阵依序单独控制灯板上每一颗灯珠的开启或关闭,依据0/1控制矩阵的0控制灯板上对应灯珠的关闭,依据0/1控制矩阵的1依序控制灯板上对应灯珠的开启。灯板依序读取0/1控制矩阵,依据0/1控制矩阵的1在0/1控制矩阵的排列顺序,依序单独控制灯板上对应灯珠的开启,同一时刻只开启灯板上的一颗灯珠;依据灯板的功率矩阵控制灯板的整体功率,将整体功率分配给每个开启的灯珠,控制每个开启的灯珠的开启时间,完成一次曝光。灯板依据曝光控制序列控制需要曝光的灯珠的开启和开启的时间,灯珠曝光后,灯板关闭所有的灯珠,如此往复完成整个3d模型的打印。
73.本技术实施例的光固化打印方法,根据模型的切片图像,生成曝光区域图;将曝光区域图转换为曝光区域灰度图;根据灯板上一颗灯珠的曝光范围,将曝光区域灰度图分割为m
×
n个图像小块,一个图像小块对应灯板上的一颗灯珠,其中,m为灯板竖向灯珠数,n为灯板横向灯珠数;根据二值化方块图中图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列;向灯板发送曝光控制序列,使灯板依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠完成曝光。本技术实施例的光固化打印方法,能够根据曝光区域灰度图中每个图像小块的灰度值,识别出相应需要开启或关闭的灯珠,生成控制灯板的曝光控制序列,并将曝光控制序列发送至灯板。灯板能够依据接收的曝光控制序列依序单独控制灯板上的每一颗灯珠,开启灯板上需要开启的灯珠,关闭灯板上不需要开启的灯珠;能够依据接收的曝光控制序列,控制灯板的整体功率,单独控制灯板上每一颗开启灯珠的开启时间,精准地实现控制灯板上每一颗灯珠的开启或者关闭,能够有效地控制曝光区域,避免液态树脂在模型上形成“海带”,提高打印效率。
74.与前述应用功能实现方法实施例相对应,本技术还提供了一种选区曝光控制装置、光固化打印机及相应的实施例。
75.图3是本技术实施例示出的选区曝光控制装置的结构示意图。
76.参见图3,一种选区曝光控制装置,包括图像模块301、分割模块302、序列模块303、发送模块304。
77.图像模块301,用于根据模型的切片图像,生成曝光区域图;将曝光区域图转换为曝光区域灰度图。
78.在一实施例中,打印机系统读取当前需要打印3d模型的切片图像,将切片图像分别发送至液晶屏驱动模块和图像模块301。图像模块301接收切片图像,根据接收的切片图像,可以用一种颜色表示非曝光区域,用另外不同的一种或多种颜色表示曝光区域,生成曝光区域图。例如,图像模块301可以用黑色表示非曝光区域,用红色和绿色两种颜色表示曝光区域。
79.需要说明的是,图像模块301根据接收的切片图像,也可以用一种颜色表示曝光区域,用另外不同的一种或多种颜色表示非曝光区域,生成曝光区域图。例如,图像模块301可以用黑色表示曝光区域,用红色和绿色两种颜色表示非曝光区域。
80.在一实施例中,图像模块301选取曝光区域图的其中一个颜色分量,将曝光区域图转换为单色道的曝光区域灰度图。图像模块301可以用灰度值为0(黑色)的像素表示非曝光
区域,用灰度值范围为1-255的像素表示曝光区域,将曝光区域图转换为单色道的曝光区域灰度图。
81.分割模块302,用于根据灯板上一颗灯珠的曝光范围,将图像模块301转换的曝光区域灰度图分割为m
×
n个图像小块,一个图像小块对应灯板上的一颗灯珠,其中,m为灯板竖向灯珠数,n为灯板横向灯珠数。
82.在一实施例中,灯珠在灯板上矩形阵列分布,竖向灯珠数为m,横向灯珠数为n,液晶屏宽度方向的y分辨率为m,液晶屏长度方向的x分辨率为n,液晶屏宽度方向与灯板竖向平行,液晶屏长度方向与灯板横向平行。分割模块302可以根据液晶屏的y分辨率和x分辨率,以及灯板上竖向灯珠数和横向灯珠数,计算一颗灯珠的有效曝光范围:(y分辨率m/竖向灯珠数m)
×
(x分辨率n/横向灯珠数n)。分割模块302可以根据一颗灯珠的有效曝光范围,将曝光区域灰度图的像素分割成m
×
n的图像小块,一个图像小块对应灯板上的一颗灯珠。
83.图像模块301,还用于对曝光区域灰度图进行模糊处理,将模糊处理后的曝光区域灰度图转换为二值化方块图。
84.在一实施例中,图像模块301可以对曝光区域灰度图进行高斯模糊处理。图像模块301计算每个图像小块的灰度平均值,对平均值进行向上取整,获得整数灰度平均值;将每个图像小块的像素灰度值取整数灰度平均值。每个图像小块的灰度平均值=每个图像小块的像素灰度值总和
÷
每个图像小块的像素总数。例如,图像模块301可以依据灯板竖向灯珠数m,灯板横向灯珠数n,液晶屏宽度方向的y分辨率m,液晶屏长度方向的x分辨率n,计算每个图像小块的像素总数:(y分辨率m/竖向灯珠数m)
×
(x分辨率n/横向灯珠数n)。图像模块301可以将图像小块的每个像素的灰度值相加获得每个图像小块的像素灰度值总和。
85.在一实施例中,图像模块301可以对模糊处理后的曝光区域灰度图进行二值化处理,将灰度值的范围在1至255的设为255(白色),将模糊处理后的曝光区域灰度图的每个像素点的灰度值设为0(黑色)或者255(白色),也就是将整个模糊处理后的曝光区域灰度图的每个图像小块的灰度值设为0(黑色)或者255(白色),每个图像小块只呈现黑或白的像素。二值化后的曝光区域灰度图中的灰度值只是0(黑色)或者255(白色),图像模块301将模糊处理后的曝光区域灰度图转换为黑白的二值化方块图。
86.序列模块303,用于根据曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,生成曝光控制序列。
87.在一实施例中,序列模块303可以根据曝光区域灰度图中图像小块的灰度值,生成曝光控制序列。序列模块303生成的包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵。序列模块303可以将分割模块302分割的图像小块的灰度值是0(黑色)的归一化后灰度值为0,灰度值是1-255的归一化后灰度值为1,生成0/1矩阵,将0/1矩阵作为灯板的0/1控制矩阵。序列模块303根据0/1控制矩阵,计算灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块的数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。
88.序列模块303,还用于根据图像模块301转换的二值化方块图中图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列。
89.在一实施例中,序列模块303根据图像模块301转换的二值化方块图中每个图像小块的灰度值,生成包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列。序列模块303对二值化方块图中图像小块的灰度值进行归一化,生成灯板的0/1控制矩阵,0/1控制矩阵的0对
应灯珠的关闭,0/1控制矩阵的1对应灯珠的开启;根据0/1控制矩阵,计算灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块的数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。序列模块303将二值化方块图中每个图像小块的灰度值是0(黑色)的归一化后灰度值为0,灰度值是255(白色)的归一化后灰度值为1,生成0/1矩阵,将0/1矩阵作为灯板的0/1控制矩阵。序列模块303根据0/1控制矩阵,计算灰度值为1的图像小块的数量占所有图像小块的数量的百分比,得到灯板的功率矩阵。
90.发送模块304,用于向灯板发送序列模块303生成的曝光控制序列,使灯板依据接收的曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠完成曝光。
91.在一实施例中,发送模块304向灯板发送包括灯板的0/1控制矩阵和功率矩阵的曝光控制序列。灯板依据灯板的0/1控制矩阵依序单独控制灯板上每一颗灯珠的开启或关闭,依据0/1控制矩阵的0控制灯板上对应灯珠的关闭,依据0/1控制矩阵的1依序单独控制灯板上对应灯珠的开启。灯板依据0/1控制矩阵的1在0/1控制矩阵的排列顺序,同一时刻只开启灯板上的一颗灯珠;依据灯板的功率矩阵控制灯板的整体功率,将整体功率分配给每个开启的灯珠,控制每个开启的灯珠的开启时间,完成一次曝光。灯板依据曝光控制序列控制需要曝光的灯珠的开启和开启的时间,灯珠曝光后,灯板关闭所有的灯珠,如此往复完成整个3d模型的打印。
92.本技术实施例的技术方案,能够根据曝光区域灰度图中每个图像小块的灰度值,识别出相应需要开启或关闭的灯珠,生成控制灯板的曝光控制序列,并将曝光控制序列发送至灯板。灯板能够依据接收的曝光控制序列依序单独控制灯板上的每一颗灯珠,开启灯板上需要开启的灯珠,关闭灯板上不需要开启的灯珠;能够依据接收的曝光控制序列,控制灯板的整体功率,依序单独控制灯板上的每一颗开启灯珠的开启时间,精准地实现控制灯板上每一颗灯珠的开启或者关闭,能够有效地控制曝光区域,避免液态树脂在模型上形成“海带”,提高打印效率。
93.关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
94.图4是本技术实施例示出的光固化打印机的结构示意图。
95.参见图4,光固化打印机40包括上述的灯板400、上述的选区曝光控制装置300;当灯板400接收到选区曝光控制装置300发送的曝光控制序列时,灯板400执行曝光控制序列。
96.在一实施例中,灯板400与选区曝光控制装置300通过有线或无线方式连接,灯板400接收选区曝光控制装置300发送的曝光控制序列。灯板400包括控制基板、驱动板和灯珠。
97.在一实施例中,灯板包括多颗灯珠;多颗灯珠阵列分布于灯板,多颗灯珠的每颗灯珠通过两根独立的导线与灯板连接。灯板可以是led灯板,灯珠可以是led灯珠。led灯珠在led灯板上矩形阵列排列。led灯板使用2
×
15单个模组形式设计,在led灯板上实现15
×
26点阵3.5
×
3.5mm紫光led灯模组功能,可以任意地、独立地全功率点亮led灯板上的led灯珠。每一颗led灯珠对应两根独立的0.5毫米fpc(flexible printed circuit,柔性电路板)和驱动板电气连接,使用2芯并1芯方式提高电流能力。即,整个led灯板可以由13条灯条组成,一条灯条包括2
×
15个led灯珠。led灯板的led灯珠由2
×
15单个模组的多条条灯组成,可以完成多模组任意数量的级联功能。每一颗led灯珠对应两根独立的0.5毫米fpc和驱动
板电气连接,驱动板可以单独驱动每一颗led灯珠。
98.在一实施例中,每一颗led灯珠的功率为4瓦特,灯板的整体功率可以达到1500瓦特以上。为提高led灯板的使用寿命和安全,使led灯板适配不同的光固化打印机,led灯板使用dc/dc(direct current,直流变换器)电源,输入电压范围是24-60伏特。
99.在一实施例中,灯板还包括冷却装置。led灯板在冷却装置的冷却作用下,led灯板整个15*26点阵可以全功率运行不小于60秒,而且整体温度低于70摄氏度。冷却装置可以带走led灯板产生的热量,可以及时冷却led灯板,延长led灯珠使用寿命,降低光固化打印机内的温度,使打印机稳定持续地工作,有效提升打印效率。
100.在一实施例中,灯板包括还温度监测模块。温度监测模块可以监测led灯板的温度,在led灯板的温度超出设定温度时,向mcu处理器发送温度报警信息。mcu处理器接收温度报警信息,通过驱动板关闭led灯板的电源,避免led灯板的温度过高,损坏led灯板和led灯珠。在冷却装置出现故障,无法冷却led灯板时,温度监测模块可以起到超温保护功能。
101.在一实施例中,灯板依据曝光控制序列单独控制灯板上的灯珠。控制基板包括处理器。可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是是任何常规的处理器。
102.在一实施例中,控制基板的处理器可以是mcu(microcontroller unit,微控制单元)处理器。mcu处理器依序读取接收的曝光控制序列,通过ttl(transistor-transistor logic,晶体管-晶体管逻辑电平)通讯控制接口向驱动板输出曝光控制序列。驱动板依据接收的曝光控制序列依序单独控制led灯板上每一颗led灯珠的开启或关闭,依序单独控制每个开启的led灯珠的开启时间,led灯珠曝光后,关闭led灯板上所有的led灯珠,完成一次曝光。
103.此外,根据本技术的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品,该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本技术的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
104.或者,本技术还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质),其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码),当可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被光固化打印机执行时,使光固化打印机执行根据本技术的上述方法的各个步骤的部分或全部。
105.以上已经描述了本技术的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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