[发明专利]渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印系统及使用方法

权利要求书

1.一种渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印系统，其特征在于：它包括光栅尺、样品池、样品台、计算机、移动平台、若干相同的DLP光机，样品池为矩形，样品台位于样品池中，样品台为矩形，光栅尺位于样品台上方，并与样品台的一个直角边平行，光栅尺测试探头与光机一起移动，光栅尺测试探头检测光栅尺的位置，并将信号反馈给计算机，DLP光机固定于移动平台，计算机与DLP光机、移动平台、光栅尺测试探头进行信号连接，打印轴与光栅尺方向垂直，以光栅尺为Y轴，则打印轴为X轴，若干DLP光机沿打印轴拼接，两台DLP光机的投影图像边缘处重合，在重合处采用亮度渐变的方式进行叠加拼接，所述的亮度渐变是指光机在拼接部分产生由内至边缘处逐渐降低的亮度图像，并进行投影，以得到在两台光机叠加亮度呈现均匀分布，使拼接区域不存在亮度突变，拼接后的DLP光机沿光栅尺方向同步移动，计算机根据光栅尺信息读取DLP光机的位置信息，并由计算机进行图像处理，使光机产生相应的投影图像并进行多次曝光。

2.一种使用权利要求1所述的一种渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印系统进行渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印方法，其特征在于：其打印步骤为：a)通过计算机进行图像处理，根据打印精度对三维图像的Z轴进行分层，将三维图像转换为多层的二维图像，并存储，然后逐层打印；b）通过计算机进行图像处理，根据DLP光机的曝光范围对打印层的二维图像进行分割，计算机对每个打印区域的打印内容进行存储；c）相邻两台DLP光机在打印轴进行拼接，相邻两台DLP光机的投影图像边缘拼接处具有重合部分，在重合处采用亮度渐变的方式进行叠加拼接；d）通过计算机依据光栅尺读取DLP光机所在位置，并判断当前所处的打印状态，根据当前工作状态，对当前位置的投影图片进行处理，将本次曝光中不进行打印的曝光区做涂黑处理后，进行打印曝光并保存当前状态；e)移动平台沿光栅尺方向移动前进一个距离；f）重复上述d）至e）步骤直至该层平面打印完成；g）将样品池中的样品台向下移动一层的距离，进行上一层平面的曝光；h）重复上述a）至g）步骤打印上一层，直至样品打印完成。

3.根据权利要求2所述的一种渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印方法，其特征在于：所述的根据DLP光机的曝光范围对二维图像进行分割，是指在DLP光机最大曝光范围内，将其沿Y轴分割成若干个子曝光区，相邻两台DLP光机最大曝光区的X轴拼接处部分重合，DLP光机最大曝光区的Y轴的尺寸是子曝光区Y轴的尺寸的整数倍，完成一次打印后，DLP光机沿Y轴移动一个子曝光区的距离，直至完成一个平面的打印。

4.根据权利要求3所述的一种渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印方法，其特征在于：打印轴方向上拼接的光机数量与样品台在该方向上的长度有关，DLP光机数量大于等于样品台在X轴方向上的长度/（光机最大曝光区域X轴长度-重叠部分宽度/2），确保光机曝光范围可以覆盖整个样品台。

5.根据权利要求2所述的一种渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印方法，其特征在于： X轴重叠的部分的范围是16个像素的距离到100个像素的距离。

6.根据权利要求2所述的一种渐变拼接的多次曝光大画幅3D打印方法，其特征在于：由计算机控制移动平台移动，计算机读取光栅尺上的位置信息并对当前所处的位置进行判断，出现位置误差时计算机控制移动平台微调。