[发明专利]3D打印设备的标定系统、方法及3D打印设备

说明书

本申请涉及3D打印技术领域，涉及一种3D打印设备的标定系统、方法及3D打印设备。所述3D打印设备包括机架以及位于机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置，标定系统包括：标定板，设置在打印基准面上，包括分别对应能量辐射装置的多个标定区；摄像装置，设置在标定板下表面一侧的预设位置，用于在标定作业中分别拍摄每一标定区对应的标定板的下表面以获得透射图像；移动机构，用以在标定作业中带动摄像装置沿预设的路径运动以分别拍摄每一标定区对应的标定板的下表面以获得透射图像，由此可在标定过程中避免标定板上表面的反光对标定作业的影响，保证标定精度，并可避免人为操作中的误差，减少标定时间、提高标定精度和效率。

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种3D打印设备的标定系统、方法及3D打印设备。

背景技术

3D打印技术是一种立体实物快速成型的打印技术，主要是以数学模型为基础，以逐层打印的方式来构造实物，而目前大部分3D打印机都采用粉末或液体等形态的可粘合性材料作为原材料，在打印过程中，为了高精度固化可粘合性材料，通常在3D打印机的原材料树脂槽的上方设置刮刀装置，以便每次原材料树脂槽内固化一层原材料时，通过刮刀装置可在其上面覆盖上另一层未固化的原材料以供下次固化作业，如此往复操作刮刀装置，层层叠加原材料并固化，从而堆叠制成三维实物。

在目前的上投影(亦称顶面曝光)DLP 3D打印设备的光学标定过程中，标定摄像机和DLP光机被置于同一侧，并通过标定摄像机和DLP光机同时照射置于打印基准面上的标定板进行标定，但由于标定板通常采用反光材质的玻璃板，所述标定摄像机和DLP光机同时照射标定板，会因标定板反光的缘故给标定过程中的拍照工作带来很大干扰，致使标定操作困难或不精准。

再者，目前的3D打印机采用摄像机拍照的方法来实现对DLP光机的光学校正，拍照过程通常是人工完成。通过对比标定板上标定点位置和3D打印机投影出的标记点来完成光学校正，因此，通常要求摄像机的在XY两个方向的像素点是DLP内DMD芯片在XY两个方向的2.5倍以上。当DLP打印机的像素点很多时，例如3840×2160个像素，如果使用单个相机拍摄单幅图片(这幅图片包含了整个DLP光机投出的标记点)，需要使用像素点非常多的摄像机，这种摄像机通常价格非常昂贵。当3D打印机的像素点进一步增多时，例如7680×4320个像素(4台3840×2160光机拼接而成)，市面上很难找到像素点满足要求的摄像机。

因此，需要对DLP光机的投影区域进行划分(例如将3840×2160分成10份(5×2划分)，每份只有768×1080)，每次只拍摄一个很小区域，通过多次拍摄，之后将所有拍摄到的图像进行拼接得到一幅像素数量满足要求的图像，然后再进行光学标定。当需要拍摄的图像数量很多时，会对操作人员(生产和售后人员)带来非常大的工作压力，而且标定时间非常长，相应地，标定的精准度也会有下降。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种3D打印设备的标定系统、方法及3D打印设备，用于解决现有技术中摄像装置的设置位置和标定板的反光问题以及人工标定过程中所引起的标定操作困难或标定不精准的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种3D打印设备的标定系统，所述3D打印设备包括机架以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置，所述标定系统包括：标定板，设置在所述打印基准面上，所述标定板包括分别对应所述能量辐射装置的多个标定区；摄像装置，设置在所述标定板下表面一侧的预设位置，用于在标定作业中分别拍摄每一标定区对应的所述标定板的下表面以获得透射图像，以通过调整所述透射图像与预先获得的基准图像的差异对所述多个能量辐射装置进行标定；移动机构，设置在所述机架底部一侧的预设位置用于装设所述摄像装置，用以在标定作业中带动所述摄像装置沿预设的路径运动以分别拍摄每一标定区对应的所述标定板的下表面以获得所述透射图像。