一種3d打印產(chǎn)品上色裝置及使用該裝置進行上色的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及3D彩色打印技術領域，具體涉及一種3D打印產(chǎn)品上色裝置及使用該裝置進行上色的方法。
【背景技術】
[0002]3D彩色打印以其不僅能夠打印出人們所需要的模型形狀，而且同時使模型具有相應的表面顏色而成為3D打印技術中最受矚目的一種。但現(xiàn)有的兩種彩色打印機的上色方案在清晰度以及色彩還原度的上與模型數(shù)據(jù)上的顏色存在很大差距。具體分別如下:
[0003]全彩粉末打印是目前出現(xiàn)最早，使用最多的全彩打印類型。上色方式是通過將顏料噴在白色粉末耗材上，將模型表面相應位置點的白色粉末染成對應的顏色，由于印在粉末上的油墨會向周圍擴散，因此模型表面顏色相對模糊。所以自從2005年出現(xiàn)以來，雖然在圖像層次上有所提高，清晰度和對比度上一直難以明顯提升，打印出來的模型只能遠觀。另外，石膏粉末模型材質(zhì)脆弱，模型僅有觀賞價值。同時，全彩粉末打印機設備及耗材成本較高，因此適用范圍較小。
[0004]全彩熔絲打印機上色方式是，其耗材有多種顏色，打印過程中通過程序控制切換不同耗材來實現(xiàn)顏色變化。這種方式色彩對比度較好，但其不能完成色彩混合，因此色彩數(shù)量等于墨盒數(shù)量，因此色彩數(shù)量相對較少。
[0005]從以上可以看出現(xiàn)有的兩種3D彩色打印方式，不論在清晰度、對比度，還是在彩色適用范圍上均受到很大限制。另外，由于需要同時完成模型形狀與色彩的打印，現(xiàn)有3D彩色打印分辨率相對只完成模型形狀打印的單色打印機分辨率要低，即現(xiàn)有3D彩色打印模型表面有較明顯的打印等高線相對粗糙。另外現(xiàn)有3D彩色打印模型因種類單一，物理性能較差，模型只能滿足觀賞價值。
[0006]在單色打印方面，目前已經(jīng)有一百余種物理性能各異的耗材。和滿足生活中各類制品的性能要求，但顏色單一，使模型不夠美觀。
[0007]以上所述原因是目前3D打印產(chǎn)品難以進入大眾生活的重要因素之一。在這種情況下，高清晰、高對比度、低成本的上色方式將可以將3D彩色打印質(zhì)量大幅提升的同時進一步擴大3D彩色打印的應用范圍，為3D彩色打印注入新的活力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種3D打印模型的上色裝置及方法，它利用3D軟件單獨生成模型貼圖，結(jié)合已有的水轉(zhuǎn)印原理，無需增加其它特殊設備即可在單色模型上準確上色。
[0009]本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0010]一種3D打印產(chǎn)品上色裝置，包括水平操作臺，在所述水平操作臺上設有透明水箱，所述透明水箱一側(cè)位于水平操作臺上設有一圓孔，在所述圓孔內(nèi)安裝有旋轉(zhuǎn)支架，水平操作臺主要為水箱與旋轉(zhuǎn)支架提供穩(wěn)定水平支撐，所述水平操作臺上設有兩個方形槽，在所述水平操作臺底部的四個支腳上安裝有可旋轉(zhuǎn)伸縮腳，可旋轉(zhuǎn)伸縮腳主要為了方便調(diào)整操作臺的水平；
[0011]所述透明水箱的側(cè)面設有水平線，轉(zhuǎn)印時將會在透明水箱內(nèi)盛有適量的水和放置印有貼圖的水披覆膜，并通過調(diào)節(jié)可旋轉(zhuǎn)伸縮腳來確保水面高度與水平線平行；
[0012]所述旋轉(zhuǎn)支架為可旋轉(zhuǎn)“[”字形支架，所述旋轉(zhuǎn)支架包括穿設在圓孔中的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸上設有旋轉(zhuǎn)把手，在所述轉(zhuǎn)軸上端連接有旋轉(zhuǎn)支撐，所述旋轉(zhuǎn)支撐上設有導軌，所述導軌上連接有上水平支撐臂，所述上水平支撐臂可在導軌上上下滑動，在所述上水平支撐臂上通過緊固螺桿連接有兩個卡臂，卡臂可在上水平支撐臂上滑動，并可以通過緊固螺桿進行位置固定，所述轉(zhuǎn)軸底部位于水平操作臺下部連接有垂直轉(zhuǎn)軸的下水平支撐臂，在所述下水平支撐臂上安裝有兩個激光筆，所述激光筆可以在下水平支撐上滑動，所述方形槽主要為底部激光筆發(fā)出的兩束光提供良好通道。
[0013]本發(fā)明的3D產(chǎn)品上色方法是:
[0014]1)先通過旋轉(zhuǎn)把手將旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)90度，預先將被印對象通過調(diào)節(jié)卡臂固定在上水平支撐臂上，并在被印對象上設置兩個參照點，并且要確保參照點朝下；
[0015]2)再打開兩支激光筆，調(diào)整激光筆，使其光點穿過方形槽對準預先設置的兩個參昭占.
[0016]3)再通過旋轉(zhuǎn)把手將旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)回原來角度；
[0017]4)再將電腦生成的3D打印模型貼圖打印在水披覆膜上，貼在被印對象上，空白水披覆膜可在市面上買到；
[0018]5)噴好保護油墨劑后將其晾干，然后在四周貼上紙膠帶，去掉水披覆膜上的保護紙，將水披覆膜靜置于水面上，此時可通過調(diào)節(jié)水披覆膜在水面上的位置使水披覆膜上的參照點分別與激光筆在水披覆膜上的光點重合；
[0019]6)噴好活化劑后通過旋轉(zhuǎn)導軌使上水平支撐臂勻速下降，直至被印對象完全浸入水中；
[0020]7)將殘余水披覆膜劃向透明水箱四周，通過旋轉(zhuǎn)導軌使上水平支撐臂升起；
[0021]8)噴水清洗被印對象上未完全溶解的水披覆膜殘留物，晾干后噴上保護光油，整個上色過程完成。
[0022]本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供一種定位裝置，它利用激光3點一線的原理，給模型貼圖上的特征點、與模型上的特征點準確定位提供參照，使操作人員可以輕松完成準確定位。
[0023]本發(fā)明方法和專用裝置的工作原理是這樣的，電腦生成3D打印模型貼圖相當于將3D模型表面完整剝開拉平，水披覆轉(zhuǎn)印主要是通過水的壓力和水披覆膜可隨水面自由伸縮將電腦轉(zhuǎn)化成的平面貼圖再逆向轉(zhuǎn)印到3D打印模型上。
[0024]本發(fā)明充分發(fā)揮了傳統(tǒng)二維打印的圖像高清晰低成本與單色3D打印的高精度設備與耗材低成本，大大提升了彩色3D打印的精度與色彩清晰度，同時總體成本大大降低。與目前全彩3D打印的表面圖像模糊、模型精度低、設備和耗材成本高得缺點形成鮮明對t匕。另外現(xiàn)有全彩打印模型類似于陶瓷，易碎，只能觀賞。而單色打印模型材質(zhì)相對廣泛，性能優(yōu)越，通過本專利實現(xiàn)上色之后應用范圍大大提升，為3D打印產(chǎn)品全面進入人們生活片掃清視覺單調(diào)的障礙。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]1)上述上色方式可以將現(xiàn)有先進的2D打印清晰度高、對比度高的優(yōu)勢與3D單色打印分辨率高、成本低的優(yōu)勢相結(jié)合，使最終模型更加精致美觀。
[0027]2)上述上色方式，可以充分利用已有的2D圖像處理方式，對圖像完成美化。大大簡化對技術人員的技能要求。
[0028]3)上述上色方式客服了以往的曲面上色方式在復雜表面產(chǎn)生的氣泡，大大提升了上色質(zhì)量。
[0029]4)本發(fā)明的3D彩色模型可以是3D全彩人像、3D全彩玩偶、3D全彩建筑模型、3D全彩仿制文物。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為了使本發(fā)明實