本發(fā)明屬于3d打印技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種3d圖像制作方法及基于此方法的3d圖像打印機(jī)。

背景技術(shù)：

3d打印技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、組織細(xì)胞等特殊材料進(jìn)行逐層堆積粘結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。3d打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。

這種數(shù)字化制造模式直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，熔融沉積造型技術(shù)(fdm)是3d打印技術(shù)中的一個(gè)主流技術(shù)，fdm技術(shù)是將cad模型分為一層層極薄的截面，生成控制3d打印機(jī)噴嘴移動軌跡的二維幾何信息，3d打印機(jī)加熱頭把熱熔性材料(abs樹脂、尼龍、蠟等)加熱到臨界狀態(tài)，呈現(xiàn)半流體性質(zhì)，在計(jì)算機(jī)的控制下，沿cad確定的二維幾何信息運(yùn)動軌跡，噴頭將半流動狀態(tài)的材料擠壓出來，凝固形成輪廓形狀的薄層，當(dāng)一層完畢后，通過垂直升降系統(tǒng)降下新的形成層，進(jìn)行固化。這樣層層堆積粘結(jié)，自下而上形成該模型的三維實(shí)體。

目前的3d打印技術(shù)只是應(yīng)用于打印一種或幾種材質(zhì)物品混合的物品，市場上還沒有用于打印3d圖像的打印技術(shù)和打印設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種3d圖像制作方法及基于此方法的3d圖像打印機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種3d圖像制作方法，設(shè)置多層疊加的薄的透明介質(zhì)，在相應(yīng)層的透明介質(zhì)的相應(yīng)位置附著相應(yīng)的顏色，當(dāng)多層透明介質(zhì)疊加后，附著顏色的透明介質(zhì)層的著色部位即可組成三維立體的圖像；

操作方法如下：

一、設(shè)置一層透明介質(zhì)，

二、在透明介質(zhì)上根據(jù)圖像的色彩在相應(yīng)的部位著色，

三、在第一層透明介質(zhì)上疊加第二層透明介質(zhì)，

四、在第二層透明介質(zhì)上根據(jù)圖像的色彩在相應(yīng)的部位著色，

五、重復(fù)上述操作過程，直到整體圖像完整停止。

一種基于上述方法的3d圖像打印機(jī)，包括機(jī)架、噴涂機(jī)構(gòu)、x軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)、y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)、z軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)和模具臺，所述噴涂機(jī)構(gòu)包括噴墨機(jī)構(gòu)和介質(zhì)噴涂機(jī)構(gòu)，所述噴墨機(jī)構(gòu)包括墨盒、打印墨導(dǎo)管、噴墨噴頭，所述介質(zhì)噴涂機(jī)構(gòu)包括透明介質(zhì)容器、透明介質(zhì)導(dǎo)管、透明介質(zhì)噴頭，所述噴墨噴頭和所述透明介質(zhì)噴頭固定在y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)上。

進(jìn)一步地，所述x軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)，包括x軸電機(jī)、后傳動桿、前傳動桿、第一傳動帶、第三傳動帶、第四傳動帶，所述x軸電機(jī)控制第一傳動帶，所述第一傳動帶與后傳動桿相連并對其進(jìn)行驅(qū)動，所述后傳動桿與前傳動桿的端部通過皮帶輪與第三傳動帶和第四傳動帶配合安裝，所述第三傳動帶和第四傳動帶平行，后傳動桿與前傳動桿通過四個(gè)支撐塊固定于機(jī)架上，所述第三傳動帶和第四傳動帶上分別固定有左滑塊和右滑塊，所述四個(gè)支撐塊上安裝有平行設(shè)置的左滑桿和右滑桿，所述左滑塊和右滑塊分別滑動配合安裝在左滑桿和右滑桿上。

進(jìn)一步地，所述y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括y軸電機(jī)、第二傳動帶，所述y軸電機(jī)安裝于所述右滑塊上，所述y軸電機(jī)驅(qū)動第二傳動帶；所述左滑塊和右滑塊之間安裝有兩條且相互平行的中間滑桿，所述中間滑桿上滑動安裝有支撐移動滑塊，所述支撐移動滑塊與第二傳動帶固定并被驅(qū)動滑動，所述噴墨噴頭和所述透明介質(zhì)噴頭固定在所述支撐移動滑塊上。

進(jìn)一步地，所述z軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括z軸電機(jī)、第五傳動帶、絲桿和豎直滑桿，所述豎直滑桿通過上固定板和下固定板固定在機(jī)架上，所述z軸電機(jī)固定于機(jī)架上，所述絲桿兩端通過軸承分別安裝于上固定板和下固定板上，z軸電機(jī)通過第五傳動帶與絲桿下端連接。

進(jìn)一步的，所述模具臺包括模具、固定于機(jī)架上的模具支撐板、模具內(nèi)膜、模具底板、模具底板支架，所述模具底板固定于模具底板支架上，所述模具內(nèi)膜固定于模具底板上，所述模具底板支架滑動安裝于豎直滑桿上，所述絲桿與模具底板支架配合安裝并驅(qū)動模具底板支架上下滑動，所述模具底板隨模具底板支架能在模具內(nèi)上下移動。

優(yōu)選地，x軸電機(jī)、y軸電機(jī)、z軸電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

工作時(shí)，在x軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)和y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)配合下安裝于支撐移動滑塊上的透明介質(zhì)噴頭在模具中均勻的一層一層填充薄薄的透明介質(zhì)，當(dāng)一層透明介質(zhì)噴入模具后，透明介質(zhì)固化，通過噴墨機(jī)構(gòu)在此層介質(zhì)相應(yīng)位置處噴涂一定的彩色圖案，同時(shí)z軸電機(jī)轉(zhuǎn)動通過絲桿驅(qū)動模具底板支架下移一層透明介質(zhì)的厚度，模具底板隨即拉動模具內(nèi)膜下移相同距離，模具內(nèi)膜外翻于模具外的部分向模具內(nèi)也移動相同距離，透明介質(zhì)噴頭開始噴下一層透明介質(zhì)，重復(fù)以上步驟直至打印完畢，所有介質(zhì)層上的圖案共同組成一個(gè)物品的立體彩色圖像。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)彩色打印機(jī)與3d打印機(jī)的完美結(jié)合，創(chuàng)造了一種新的圖像制作方式，通過在每層透明介質(zhì)上噴涂特定相應(yīng)的顏色，待打印完成后便在打印介質(zhì)內(nèi)部形成一彩色的立體圖像，圖像立體美觀，不易損壞，具有較高的市場價(jià)值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的模具臺放大圖；

圖4為本發(fā)明的模具臺剖視圖；

圖5中a、b、c、d為本發(fā)明的模具內(nèi)膜變形過程示意圖。

圖中所示：1、機(jī)架，2、支撐塊，3、上固定板，4、下固定板，5、前傳動桿，11、x軸步進(jìn)電機(jī)，12、第一傳動帶，13、第三傳動帶，14、第四傳動帶，15、后傳動桿，16、左滑塊，17、右滑塊，18、左滑桿，19、右滑桿，21、y軸步進(jìn)電機(jī)，22、第二傳動帶，23、中間滑桿，24、支撐移動滑塊，31、z軸步進(jìn)電機(jī)，32、第五傳動帶，33、豎直滑桿，35、絲桿，41、墨盒，42、打印導(dǎo)墨管，43、噴墨噴頭，44、透明介質(zhì)容器，45、透明介質(zhì)導(dǎo)管，46、透明介質(zhì)噴頭，51、模具，52、模具支撐板，54、模具內(nèi)膜，55、模具底板，57、模具底板支架。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一種3d圖像制作方法，設(shè)置多層疊加的薄的透明介質(zhì)，在相應(yīng)層的透明介質(zhì)的相應(yīng)位置附著相應(yīng)的顏色，當(dāng)多層透明介質(zhì)疊加后，附著顏色的透明介質(zhì)層的著色部位即可組成三維立體的圖像；

操作方法如下：

一、設(shè)置一層透明介質(zhì)，

二、在透明介質(zhì)上根據(jù)圖像的色彩在相應(yīng)的部位著色，

三、在第一層透明介質(zhì)上疊加第二層透明介質(zhì)，

四、在第二層透明介質(zhì)上根據(jù)圖像的色彩在相應(yīng)的部位著色，

五、重復(fù)上述操作過程，直到整體圖像完整停止。

如圖1～4所示的一種基于上述方法的3d圖像打印機(jī)，包括機(jī)架1、噴涂機(jī)構(gòu)、x軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)、y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)、z軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)和模具臺，所述噴涂機(jī)構(gòu)包括噴墨機(jī)構(gòu)和介質(zhì)噴涂機(jī)構(gòu)，所述噴墨機(jī)構(gòu)包括墨盒41、打印墨導(dǎo)管42、噴墨噴頭43，所述介質(zhì)噴涂機(jī)構(gòu)包括透明介質(zhì)容器44、透明介質(zhì)導(dǎo)管45、透明介質(zhì)噴頭46，所述噴墨噴頭43和所述透明介質(zhì)噴頭46固定在y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)的支撐移動滑塊24上。

所述x軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)，包括x軸步進(jìn)電機(jī)11、后傳動桿15、前傳動桿5、第一傳動帶12、第三傳動帶13、第四傳動帶14，所述x軸步進(jìn)電機(jī)11控制第一傳動帶12，所述第一傳動帶12與后傳動桿15相連并對其進(jìn)行驅(qū)動，所述后傳動桿15與前傳動桿5的端部通過皮帶輪與第三傳動帶13和第四傳動帶14配合安裝，所述第三傳動帶13和第四傳動帶14平行，后傳動桿15與前傳動桿5通過四個(gè)支撐塊2固定于機(jī)架1上，所述第三傳動帶13和第四傳動帶14上分別固定有左滑塊16和右滑塊17，所述四個(gè)支撐塊2上安裝有平行設(shè)置的左滑桿18和右滑桿19，所述左滑塊16和右滑塊17分別滑動配合安裝在左滑桿18和右滑桿19上。

所述y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括y軸步進(jìn)電機(jī)21、第二傳動帶22，所述y軸步進(jìn)電機(jī)21安裝于所述右滑塊17上，所述y軸步進(jìn)電機(jī)21驅(qū)動第二傳動帶22；所述左滑塊16和右滑塊17之間安裝有兩條且相互平行的中間滑桿23，所述中間滑桿23上滑動安裝有支撐移動滑塊24，所述支撐移動滑塊24與第二傳動帶22固定并被驅(qū)動滑動，所述噴墨噴頭43和所述透明介質(zhì)噴頭46固定在所述支撐移動滑塊24上。

所述z軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括z軸步進(jìn)電機(jī)31、第五傳動帶32、絲桿35和豎直滑桿33，所述豎直滑桿通過上固定板3和下固定板4固定在機(jī)架1上，所述z軸步進(jìn)電機(jī)31固定于機(jī)架1上，所述絲桿35兩端通過軸承分別安裝于上固定板3和下固定板4上，z軸步進(jìn)電機(jī)31通過第五傳動帶32與絲桿35下端連接。

所述模具臺包括模具51、固定于機(jī)架上的模具支撐板52、模具內(nèi)膜54、模具底板55、模具底板支架57，所述模具底板55固定于模具底板支架57上，所述模具內(nèi)膜54固定于模具底板55上，所述模具底板支架57滑動安裝于豎直滑桿33上，所述絲桿35與模具底板支架57通過一固定于模具底板支架57上的螺母配合安裝并驅(qū)動模具底板支架57上下滑動，所述模具底板55隨模具底板支架57能在模具51內(nèi)上下移動。

工作時(shí)，在x軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)和y軸運(yùn)動機(jī)構(gòu)配合下安裝于支撐移動滑塊24上的透明介質(zhì)噴頭46在模具中均勻的一層一層填充薄薄的透明介質(zhì)，當(dāng)一層透明介質(zhì)噴入模具后，透明介質(zhì)固化，通過噴墨噴頭43在每一層介質(zhì)相應(yīng)位置處噴涂一定的彩色圖案，同時(shí)z軸步進(jìn)電機(jī)31轉(zhuǎn)動通過絲桿35驅(qū)動模具底板支架57下移一層透明介質(zhì)的厚度，模具底板55隨即拉動模具內(nèi)膜54下移相同距離，模具內(nèi)膜54外翻于模具51外的部分向模具51內(nèi)也移動相同距離，透明介質(zhì)噴頭46開始噴下一層透明介質(zhì)，打印機(jī)不斷重復(fù)上述過程直至打印完畢，所有介質(zhì)層上的圖案共同組成一個(gè)物品的立體彩色圖像，模具內(nèi)膜54和模具51可根據(jù)打印立體物品的尺寸大小，進(jìn)行更換，能夠有效保護(hù)打印立體物品。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。