本实用新型专利技术涉及一种基于数字光处理技术与三维扫描技术的DLP三维打印机，该DLP三维打印机包括机架及安装于机架上的控制单元、扫描投影单元、扫描成型载物单元及用于盛装光固化树脂溶液的成型槽；扫描投影单元包括扫描投影装置，扫描投影装置包括扫描光源、成型光源、数字微镜晶片及扫描反射光接收器；扫描成型载物单元用于承载被扫描物及在上述成型槽中成型出的三维物体；数字微镜晶片受控制单元控制地对扫描光源或成型光源产生的光进行处理，对应地形成用于对物体进行三维扫描的扫描光或用于固化成型槽中的光固化树脂溶液的成型光。该三维打印机充分地利用数字微镜晶片对光的处理能力，使扫描光束光斑的形状及大小不再受限于扫描光源。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种快速成型装置，具体地说涉及一种基于数字光处理技术与三维扫描技术的三维打印机。
技术介绍
三维打印机，是一种基于三维物体的数字模型，利用塑料、液态光固化树脂、粉末状金属等材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的设备。数字光处理技术(Digital Light Processing，简称DLP)是一种基于数字微镜晶片(Digital Micromirror Device，简称DMD，也称数字微器件)的新式投影技术，数字微镜晶片为一个半导体开关，其在CMOS娃基片上集成了 50-130万个微镜片，每一微镜片代表一个像素，当一个微镜片处于“开”状态时，入射光将被反射并通过投影镜将影像投射至屏幕上，当一个微镜片处于“关”状态时，入射光将被反射至光吸收器而被吸收。DLP三维打印机是一种基于数字光处理技术，以液态光固化树脂为成型材料的快速成型设备，其具有成型速度快及成型精度高的优点。公布号为CN104085106A的专利文献中公布了一种DLP三维打印机，其包括计算机、电气控制装置、底板可透光的成型槽、垂直升降机构及成型载物台，成型载物台安装于垂直升降机构上，通过垂直升降机构来控制成型载物台与成型槽间的垂向间距。在打印三维物体的过程中，计算机用于处理三维模型并将三维模型按顺序分层处理得到一定厚度的若干剖面图形，即三维模型的切片层，计算机还连接并控制电气控制装置，电气控制装置控制垂直升降机构驱动成型载物台的升降，并控制DLP投影机对成型槽中的光固化树脂液面进行照射，DLP投影机设于成型槽的下方并与计算机连接，DLP投影机投射出剖面图形的图形光路经成型槽的底板透射以照射并固化液态光固化树脂，从而逐层地打印出与三维模型相对应的三维物体。有些DLP三维打印机为了缩小整机的纵向结构尺寸，在成型槽底部的正下方设有一 45度角倾斜布置的光反射器，DLP投射机的前端为一投射镜头，数字微镜晶片处理后的光束经投射镜头折射后形成发散的剖面图形的图形光路，该光路经光反射器反射后投射于成型槽的透光底板上。此外，由于三维打印机是基于计算机辅助建模软件等建立的三维模型进行打印，为了简化建模过程，降低对用户建模能力的要求及提高建模效率，尤其是逆向工程，通常使用三维扫描仪对被扫描物进行三维扫描，对扫描得到的三维模型可人工或软件自动进行修补以得到更准确的三维模型。根据扫描所采用光束的形状及大小，现有三维扫描仪可分为点测量式、线测量式及面测量式。激光扫描仪作为一种最常用三维扫描仪，其是通过扫描被扫描物的表面而建立被扫描物的几何表面的点云，并将这些点云插补成物体的表面形状，即三维物体的三维模型，扫描得到的点云越密集，创建出的三维模型更精确，该三维模型的创建过程称为三维模型重建过程，计算机对重建出的三维模型进行分层处理，在该处理过程中，可人工进行添加支撑结构或由处理软件自动添加支撑结构，三维打印机再根据分层处理后的三维模型成型出与被扫描物相对应的三维物体，受光源的限制，常用激光扫描仪为点测量式及线测量式；点测量式激光扫描仪扫描精度高，但是扫描速度慢，通常用于精密部件的扫描；线测量式激光扫描仪扫描精度较高，且扫描速度较快。为了能够进行快速进行成型，需要同时购买三维扫描仪及三维打印机，不仅要占据大量的空间，而且成本也高。此外，现有三维扫描仪所用的扫描光束的光斑的形状及大小取决于扫描光源，无法根据扫描精度的需要进行调整。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种基于数字光处理技术与三维扫描技术的DLP三维打印机。为了实现上述主要目的，本技术提供一种DLP三维打印机，其包括机架及安装于机架上的控制单元、扫描投影单元、扫描成型载物单元及用于盛装光固化树脂溶液的成型槽；扫描投影单元包括扫描投影装置，扫描投影装置包括扫描光源、成型光源、数字微镜晶片及扫描反射光接收器；扫描成型载物单元用于承载被扫描物及在上述成型槽中成型出的三维物体；数字微镜晶片受控制单元控制地对扫描光源或成型光源产生的光进行处理，对应地形成用于对物体进行三维扫描的扫描光或用于固化成型槽中的光固化树脂溶液的成型光。由以上方案可见，充分地利用数字微镜晶片对光的处理能力，使经过数字微镜晶片处理后的扫描光束光斑的形状及大小不再受限于扫描光源，而是可以根据扫描精度的需要进行调整扫描光束光斑的形状及大小，从而可达到更好地扫描效果。此外，本DLP三维打印机集成了三维打印技术及三维扫描技术，可在该DLP三维打印机上完成物体的扫描及根据该扫描结果进行打印与该物体相对应的三维物体。一个具体的方案为扫描成型载物单元为一扫描成型载物台，该扫描成型载物台可绕轴线垂直于其载物面的旋转轴旋转。该DLP三维打印机可在完成三维物体的成型之后，对成型出的三维物体进行扫描。另一个具体的方案为扫描成型载物单元包括用于承载三维物体的成型载物台及用于承载被扫描物的扫描载物台，扫描载物台可绕轴线垂直于其载物面的旋转轴旋转。一个更具体的方案为成型载物台可绕轴线垂直于其载物面的旋转轴旋转，且成型载物台的旋转轴与扫描载物台的旋转轴共轴线。该DLP三维打印机可在完成三维物体的成型之后，对成型出的三维物体进行扫描。另一个更具体的方案为上述DLP三维打印机还包括安装于机架上的承载台，该承载台相对机架可绕轴线垂直于其台面的旋转轴旋转；成型槽及扫描载物台沿该承载台的旋转轴的周向布置地固定于承载台的台面上。优选的方案为扫描投影装置受控制单元控制地相对机架可沿垂向移动；扫描成型载物台或成型载物台受控制单元控制地相对机架可沿垂向移动。【附图说明】图1是本技术第一实施例对被扫描物进行三维扫描过程的示意图；图2是使用本技术第一实施例进行打印三维物体的方法的流程图；图3是本技术第一实施例进行三维物体成型过程的示意图；图4是本技术第二实施例对成型出的三维物体进行三维扫描过程的示意图；图5是使用本技术第二实施例进行打印三维物体的方法的流程图；图6是本技术第三实施例对被扫描物进行三维扫描过程的示意图；图7是使用本技术第三实施例进行打印三维物体的方法的流程图；图8是本技术第四实施例中成型槽、扫描载物台及承载台间相对位置关系示意图；图9是本技术第五实施例对被扫描物进行三维扫描过程的示意图；图10是本技术第五实施例进行三维物体成型过程的示意图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。【具体实施方式】第一实施例参见图1，DLP三维打印机I由机架及安装于机架上的控制单元、扫描投影单元、扫描成型载物单元、承载台13与成型槽14构成。扫描投影单元由扫描投影装置111、第一升降装置112、光反射器113及投射镜头114构成，扫描投影装置111受第一升降装置112驱动地相对承载台13在Z轴方向上移动；扫描成型载物单元由成型载物台121、第二升降装置122及扫描载物台123构成，成型载物台121受第二升降装置122驱动地相对承载台13在Z轴方向上移动；承载台13的台面沿水平的X-Y平面布置，相对机架可绕沿Z轴方向布置的旋转轴Zll旋转，成型槽14与扫描载物台123的中心关于旋转轴Zll中心对称地固定于承载台13的台面上；成型槽14的底部及承载台13位于成型槽14底部正下方的透光部分131均由透光材料制成；光反射本文档来自技高网...
【技术保护点】
DLP三维打印机，包括机架及安装于所述机架上的控制单元及成型槽；其特征在于：扫描投影单元，所述扫描投影单元包括扫描投影装置，所述扫描投影装置包括扫描光源、成型光源、数字微镜晶片及扫描反射光接收器；扫描成型载物单元，所述扫描成型载物单元用于承载被扫描物及所述成型槽成型出的三维物体；所述数字微镜晶片受所述控制单元控制地对所述扫描光源或所述成型光源产生的光进行处理，对应地形成用于三维扫描的扫描光或用于成型的成型光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何永刚，苏健强，
申请(专利权)人：珠海天威飞马打印耗材有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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