一种3D打印系统，包括进料机构、打印平台和成像机构，进料机构包括打印传送带和多个供料罐，多个供料罐可将多种打印材料逐层排放到打印传送带上，打印传送带可将打印材料传送至打印平台上；打印平台包括载物板、打印头和压膜机构，载物板设于打印传送带的下方用于承载和定位打印材料；打印头设于打印传送带的上方，压膜机构设于载物板两侧且位于打印传送带上方；成像机构可产生照射打印材料的投影图案，将投影图案照射在载物板上的打印材料，使打印材料在打印平台上固化为打印实体。在打印传送带上进行打印时，通过压膜机构压紧打印传送带，保持打印传送带的平稳，有助于提高打印精度。本发明还涉及一种3D打印方法。
1.一种3D打印系统(10)，包括进料机构(12)、打印平台(14)和成像机构(16)，其特征在于，该进料机构(12)包括放卷盘(121)、主动辊(122)和供料罐(124)，该放卷盘(121)上卷绕有打印传送带(123)，该供料罐(124)可将多种打印材料逐层排放到该打印传送带(123)上，并通过该主动辊(122)驱使将打印材料传送至该打印平台(14)上；
该打印平台(14)包括载物板(141)、打印头(142)和压膜机构(143)，该载物板(141)设于该打印传送带(123)的下方，用于承载和定位打印材料；该打印头(142)设于该打印传送带(123)的上方，用于打印产品；该压膜机构(143)设于该载物板(141)两侧且位于该打印传送带(123)上方，用于固定压紧该打印传送带(123)；
该成像机构(16)可产生照射打印材料的投影图案，将投影图案照射在该载物板(141)上的打印材料，使打印材料在该打印平台(14)上固化为打印实体。
2.如权利要求1所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该供料罐(124)包括依次排列的第一供料罐(124a)、第二供料罐(124b)和第三供料罐(124c)，该第一供料罐(124a)、该第二供料罐(124b)和该第三供料罐(124c)排出的打印材料都相同，或有两个相同，或都不相同；
该进料机构(12)还包括刮刀(125)，该刮刀(125)包括第一刮刀(125a)、第二刮刀(125b)和第三刮刀(125c)，该第一刮刀(125a)用于将该第一供料罐(124a)排放的打印材料涂刮平整，该第二刮刀(125b)用于将该第二供料罐(124b)排放的打印材料涂刮平整，该第三刮刀(125c)用于将该第三供料罐(124c)排放的打印材料涂刮平整。
3.如权利要求2所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该第一刮刀(125a)设于该第一供料罐(124a)后，该第二刮刀(125b)设于该第二供料罐(124b)后，该第三刮刀(125c)设于该第三供料罐(124c)后，该第一刮刀(125a)、该第二刮刀(125b)和该第三刮刀(125c)的刀刃均与该打印传送带(123)相对设置。
4.如权利要求1所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该3D打印系统(10)还包括收卷机构(18)，该收卷机构(18)设于该打印平台(14)后，该收卷机构(18)包括残料固化灯(181)和收卷盘(182)，该残料固化灯(181)设于该打印传送带(123)上方，可发出紫外光固化打印之后剩余的打印材料，该收卷盘(182)用于卷收该打印传送带(123)。
5.如权利要求4所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该打印传送带(123)的两端分别卷绕在该放卷盘(121)和该收卷盘(182)上，该主动辊(122)设于该放卷盘(121)后，该主动辊(122)驱使该打印传送带(123)依次经过该供料罐、该打印平台(14)和该残料固化灯(181)向着靠近该收卷盘(182)的方向移动。
6.如权利要求1所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该成像机构(16)包括光源(160a)、光束整形器(161)、DMD光调制器(162)、多块反射镜(163)和投影镜头(164)，该光束整形器(161)用于整形该光源(160a)发出的光束；
该DMD光调制器(162)用于将整形后的光束生成面状的投影图案；
该反射镜(163)用于将投影图案反射至该投影镜头(164)；
该投影镜头(164)与该打印平台(14)相对设置，该投影镜头(164)可将投影图案投影在打印材料上。
7.如权利要求6所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该成像机构(16)还包括计算机(167)和控制器(166)，该计算机(167)用于提供位移数据和将曝光数据分割成一系列成条的图案文件，并将位移数据和图案文件发送至该控制器(166)，该控制器(166)时序上传图案文件至该DMD光调制器(162)，使该DMD光调制器(162)生成投影图案，该控制器(166)通过位移数据控制该投影镜头(164)向靠近该打印传送带(123)的方向移动。
8.如权利要求7所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该成像机构(16)还包括CCD监控系统(165)和光电探测器(168)，该CCD监控系统(165)用于监控该打印平台(14)的打印情况以及当前打印层的形貌以及层厚，并将该打印数据发送至该计算机(167)，该计算机(167)通过该打印数据可计算出打印精度，该控制器(166)通过位移数据控制该CCD监控系统(165)与该投影镜头(164)同步移动；
该光电探测器(168)用于采集打印材料表面反射的光线，并将产生的形貌数据发送至该控制器(166)，该控制器(166)根据形貌数据调节该投影镜头(164)的投影焦距。
9.如权利要求8所述的3D打印系统(10)，其特征在于，该成像机构(16)还包括黄光光源(169)，该黄光光源(169)发出的光通过该反射镜(163)反射至该投影镜头(164)，该CCD监控系统(165)监测载物板(141)四个角的高度，设定预打印材料的层厚，以保证打印头(142)表面和预打印材料的上表面之间平行。
10.一种3D打印方法，其特征在于，该3D打印方法包括如下步骤：
提供进料机构(12)，该进料机构(12)包括打印传送带(123)、供料罐(124)和刮刀(125)，该供料罐(124)可将打印材料排放至该打印传送带(121)上，该刮刀(125)将打印材料涂刮平整；
提供打印平台(14)，该打印平台(14)包括载物板(141)、打印头(142)和压膜机构(143)，将打印传送带(123)上的打印材料传送至该载物板(141)上，控制压膜机构(143)下压以进行3D打印；
提供成像机构(16)，该成像机构包括CCD监控系统(165)；首先，利用该CCD监控系统(165)监测该载物板(141)四个角的高度，设定预打印材料的层厚，以保证该打印头(142)表面和预打印材料的上表面之间平行；
然后，利用该成像机构(16)产生投影图案，使投影图案照射在该载物板(141)上的打印材料，并使打印材料在该打印平台(14)上固化为打印实体。
3D打印系统及3D打印方法
技术领域
[0001] 本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种3D打印系统及3D打印方法。
背景技术
[0002] 3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料或者光敏树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，在航空航天、生物医疗、武器装备、汽车以及模具等高端领域都有重要应用。
[0003] 特别是在生物医疗领域，3D打印技术为生物芯片、生化器件提供了灵活制备的新方法，亦为生物材料、人工器官领域提供了新的研究手段和平台，实现了复杂3D载体支架制作。然而，现有的3D打印技术在打印精度和打印幅面上仍难以满足应用需求。针对生物应用领域，3D打印技术仍未有效解决打印精度和打印尺寸不能兼顾的问题。一方面，基于双光子或激光直写的光固化立体造型技术可实现小到0.1微米的复杂结构打印，然而受限于打印尺寸(小于几百微米)不适合生物芯片制作。另一方面，基于投影式的光固化立体造型技术受限于打印精度(大于30微米)难以满足生物芯片中微小结构的制作要求。目前商用3D打印机横向分辨率大多只有50微米，深度分辨率约为50-100微米。同时，现有的3D打印技术打印出的生物芯片表面粗糙度较大，不利于生物检测。另一方面，考虑到生物多样性，单一材料无法满足生物器件设计与制作的要求。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种3D打印系统及3D打印方法，可实现多种材料混合打印，可满足生物医药领域对打印精度的要求。
[0005] 本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
[0006] 一种3D打印系统，包括进料机构、打印平台和成像机构，该进料机构包括放卷盘、主动辊和多个供料罐，该放卷盘上卷绕有打印传送带，该多个供料罐可将多种打印材料逐层排放到该打印传送带上，并通过该主动辊驱使将打印材料传送至该打印平台上；
[0007] 该打印平台包括载物板、打印头和压膜机构，该载物板设于该打印传送带的下方，用于承载和定位打印材料；该打印头设于该打印传送带的上方，用于打印产品；该压膜机构设于该载物板两侧且位于该打印传送带上方，用于固定压紧该打印传送带；
[0008] 该成像机构可产生照射打印材料的投影图案，将投影图案照射在该载物板上的打印材料，使打印材料在该打印平台上固化为打印实体。
[0009] 在本发明的较佳实施例中，该供料罐包括依次排列的第一供料罐、第二供料罐和第三供料罐，该第一供料罐、该第二供料罐和该第三供料罐排出的打印材料都相同，或有两个相同，或都不相同；该进料机构还包括第一刮刀、第二刮刀和第三刮刀，该第一刮刀用于将该第一供料罐排放的打印材料涂刮平整，该第二刮刀用于将该第二供料罐排放的打印材料涂刮平整，该第三刮刀用于将该第三供料罐排放的打印材料涂刮平整。
[0010] 在本发明的较佳实施例中，该第一刮刀设于该第一供料罐后，该第二刮刀设于该第二供料罐后，该第三刮刀设于该第三供料罐后，该第一刮刀、该第二刮刀和该第三刮刀的刀刃均与该打印传送带相对设置。
[0011] 在本发明的较佳实施例中，该3D打印系统还包括收卷机构，该收卷机构设于该打印平台后，该收卷机构包括残料固化灯和收卷盘，该残料固化灯设于该打印传送带上方，可发出紫外光固化打印之后剩余的打印材料，该收卷盘用于卷收该打印传送带。
[0012] 在本发明的较佳实施例中，该打印传送带的两端分别卷绕在该放卷盘和该收卷盘上，该主动辊设于该放卷盘后，该主动辊驱使该打印传送带依次经过该供料罐、该打印平台和该残料固化灯向着靠近该收卷盘的方向移动。
[0013] 在本发明的较佳实施例中，该成像机构包括光源、光束整形器、DMD光调制器、多块反射镜和投影镜头，该光束整形器用于整形该光源发出的光束；该DMD光调制器用于将整形后的光束生成面状的投影图案；该反射镜用于将投影图案反射至该投影镜头；该投影镜头与该打印平台相对设置，该投影镜头可将投影图案投影在打印材料上。
[0014] 在本发明的较佳实施例中，该成像机构还包括计算机和控制器，该计算机用于提供位移数据和将曝光数据分割成一系列成条的图案文件，并将位移数据和图案文件发送至该控制器，该控制器时序上传图案文件至该DMD光调制器，使该DMD光调制器生成投影图案，该控制器通过位移数据控制该投影镜头向靠近该打印传送带的方向移动。
[0015] 在本发明的较佳实施例中，该成像机构还包括CCD监控系统和光电探测器，该CCD监控系统用于监控该打印平台的打印情况以及当前打印层的形貌以及层厚，并将该打印数据发送至该计算机，该计算机通过该打印数据可计算出打印精度，该控制器通过位移数据控制该CCD监控系统与该投影镜头同步移动；
[0016] 该光电探测器用于采集打印材料表面反射的光线，并将产生的形貌数据发送至该控制器，该控制器根据形貌数据调节该投影镜头的投影焦距。
[0017] 在本发明的较佳实施例中，该成像机构还包括黄光光源，该黄光光源发出的光通过该反射镜反射至该投影镜头，该CCD监控系统监测载物板四个角的高度，设定预打印材料的层厚，以保证打印头表面和预打印材料的上表面之间平行。
[0018] 一种3D打印方法，该3D打印方法包括如下步骤：
[0019] 提供进料机构，该进料机构包括打印传送带、供料罐和刮刀，该供料罐可将打印材料排放至该打印传送带上，该刮刀将打印材料涂刮平整；
[0020] 提供打印平台，该打印平台包括载物板、打印头和压膜机构，将打印传送带上的打印材料传送至该载物板上，控制压膜机构下压以进行3D打印；
[0021] 提供成像机构，该成像机构包括CCD监控系统；
[0022] 首先，利用该CCD监控系统监测该载物板四个角的高度，设定预打印材料的层厚，以保证打印头表面和预打印材料的上表面之间平行；
[0023] 然后，利用该成像机构产生投影图案，使投影图案照射在该载物板上的打印材料，并使打印材料在该打印平台上固化为打印实体。
[0024] 本发明提供的3D打印系统，其进料机构包括第一供料罐、第二供料罐和第三供料灌，各个供料罐提供的打印材料且逐层排放到打印传送带上，通过刮刀逐层涂刮平整，打印传送带将打印材料运送至打印平台的载物板上，且利用压膜机构将打印平台两侧的打印传送带压紧，成像机构产生投影图案并将投影图案投影到打印平台的打印材料上使打印材料固化为打印实体。其中，在打印传送带上进行打印时，通过压膜机构压紧打印传送带，保持打印传送带的平稳，有助于提高打印精度。通过黄光光源，监测载物板四个角的高度，通过预打印一层材料,使得打印头表面和预打印材料上表面之间保持平行，也有助于进一步提高打印的精度。本发明的3D打印系统通过逐层涂覆打印材料，实现多种材料混合打印，对生物应用具有极其重大的意义。
附图说明
[0025] 图1为本发明的3D打印系统的结构示意图。
[0026] 图2为本发明的3D打印方法的流程示意图。
具体实施方式
[0027] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的3D打印系统及3D打印方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:
[0028] 图1是本发明的3D打印系统10的结构示意图。如图1所示，一种3D打印系统10，包括进料机构12、打印平台14、成像机构16和收料机构18。
[0029] 具体地，进料机构12包括放卷盘121、主动辊122、打印传送带123、供料罐124和刮刀125，其中供料罐124包括第一供料罐124a、第二供料罐124b和第三供料罐124c，刮刀125包括第一刮刀125a、第二刮刀125b和第三刮刀125c。
[0030] 打印传送带123卷绕在放卷盘121上，供料罐124可将多种打印材料逐层排放到打印传送带123上，并通过主动辊122驱使将打印材料传送至打印平台14上。打印传送带123由可透光的材料制成，即光线可穿过打印传送带123，作为打印载体。本实施例中，打印传送带123沿着水平方向设置。在本实施例中，主动辊122包括两个上下对称的驱动辊，打印传送带
123的两表面分别与两个驱动辊接触。
[0031] 第一供料罐124a、第二供料罐124b和第三供料罐124c均设于打印传送带123的上方，用于存放打印材料。本实施例中，第一供料罐124a、第二供料罐124b和第三供料罐124c提供的打印材料可以为同一种打印材料，也可以为各不相同的三种打印材料，或者为提供的其中两种打印材料相同，另一为不同的打印材料。
[0032] 具体地，各个供料罐的底部设有排料口，排料口正对打印传送带123，各个供料罐上还设有活塞，打印材料设于活塞的下方。本实施例中，各个供料罐可通过活塞挤压打印材料，使打印材料通过排料口排放至打印传送带123上。需要说明的是，打印传送带123上的打印材料需要涂刮成平整的薄膜状，为了保证薄膜的面积足够大，当排放材料时各个供料罐沿着打印传送带123的宽度方向移动，使打印材料成条状地排放至打印传送带123上。
[0033] 第一刮刀125a设于第一供料罐124a后，并位于打印传送带123的上方，用于将第一供料罐124a排放的打印材料涂刮平整。第二刮刀125b设于第二供料罐124b后，并位于打印传送带123的上方，用于将第二供料罐124b排放的打印材料涂刮平整。第三刮刀125c设于第三供料罐124c后，并位于打印传送带123的上方，用于将第三供料罐124c排放的打印材料涂刮平整。其中，第一刮刀125a、第二刮刀125b和第三刮刀125c的刀刃均与打印传送带123相对设置，且各个刮刀的刀刃长度方向平行于打印传送带123的宽度方向。
[0034] 本实施例中，各个刮刀可向着打印传送带123的方向移动，直至移动至设定距离，当打印传送带123承载打印材料经过刮刀时擦音材料被涂刮平整。当然，将打印材料涂刮平整的方式并非限定于上述方式，例如使打印传送带123不动，驱动各个刮刀沿着打印传送带123的长度方向往复移动涂刮打印材料。
[0035] 打印平台14包括载物板141、打印头142和压膜机构143，载物板141设于打印传送带123的下方，用于承载和定位打印材料。载物板141由可透光的材料制成，即光线可穿过载物板141。当进行3D打印时，打印传送带123可将打印材料运送至载物板141。
[0036] 打印头142设于打印传送带123的上方，用于打印产品。打印头142的打印表面与在载物板141相对设置，打印头142可向着靠近或远离打印传送带123的方向移动。当进行3D打印时，打印头142向着打印传送带123的方向移动，直至打印头142的打印表面与打印材料接触。
[0037] 压膜机构143设于载物板141两侧且位于打印传送带123上方，用于固定压紧打印传送带123。当进行3D打印时，打印材料运送至载物板141上，压膜机构143向着打印传送带123的方向移动将打印传送带123压紧，保持在打印过程中打印传送带123保持平整、平稳。
[0038] 本实施例中，3D打印系统10还包括收卷机构18，收卷机构18设于打印平台14后，收卷机构18包括残料固化灯181和收卷盘182，残料固化灯181设于打印传送带123上方，可发出紫外光固化打印之后剩余的打印材料。收卷盘182用于卷收打印传送带123。本实施例中，收卷盘182与电机连接，收卷盘182通过电机驱动匀速卷收打印传送带123。
[0039] 其中，打印传送带123的两端分别卷绕在放卷盘121和收卷盘182上，主动辊122设于放卷盘121后，主动辊122驱使打印传送带123依次经过供料罐、打印平台14和残料固化灯181向着靠近收卷盘182的方向移动。
[0040] 成像机构16设于进料机构12的下方，成像机构16可产生照射打印材料的投影图案，将投影图案照射在载物板141上的打印材料，使打印材料在打印平台14上固化为打印实体。本实施例中，成像机构16包括光源160a、光束整形器161、DMD光调制器162、多块反射镜163、投影镜头164、CCD监控系统165、控制器166、计算机167、光电探测器168、聚焦光源160b和黄光光源169。
[0041] 光源160a用于提供打印时需要的打印光。本实施例中，成像机构16的光源160a例如为UV光源等，但并不以此为限。
[0042] 光束整形器161用于整形光源160a发出的光线。本实施例中，光束整形器161可将光线整形为平顶光束。
[0043] DMD光调制器162用于将整形后的光束生成面状的投影图案。本实施例中，DMD光调制器162可显示打印图案，使得整形后的光线经过DMD光调制器162时生成投影图案。
[0044] 反射镜163用于将整形后的光线反射至DMD光调制器162以及将投影图案反射至投影镜头164。
[0045] 投影镜头164与打印平台14相对设置，且投影镜头164设于载物板141的下方，投影镜头164可将投影图案投影在打印材料上。
[0046] CCD监控系统165用于监控打印平台14的打印情况以及当前打印层的形貌以及层厚，并将打印数据发送至计算机167，该计算机167通过该打印数据可计算出打印精度，该控制器166通过位移数据控制该CCD监控系统165与该投影镜头164同步移动；该光电探测器168用于采集打印材料表面反射的光线，并将产生的形貌数据发送至该控制器166，该控制器166根据形貌数据调节该投影镜头164的投影焦距。
[0047] 需要说明的是，在进行3D打印前，载物板141可能处于倾斜状态，打印头142就会挤压打印传送带123。这时需要在载物板141上预打印一层材料，以保证打印头142表面和预打印材料上表面之间保持平行。具体地，先通过CCD监控系统165监测载物板141的四个角的高度，即载物板141的倾斜度。然后，计算机通过载物板141的倾斜度来设定预打印材料的层厚，以保证打印头142表面和预打印材料的上表面之间保持平行。
[0048] 计算机167用于提供位移数据和将曝光数据分割成一系列成条的图案文件，并将位移数据和图案文件发送至控制器166。本实施例中，计算机167可将曝光数据分割成一系列宽度等于或小于DMD光调制器162宽度像素的长条图案文件(BMP文件)。
[0049] 控制器166用于控制成像机构16的各个部件协调运行，例如数据的导入、运动同步控制、聚焦控制等。具体地，控制器166根据接收的图案文件时序上传图案文件至DMD光调制器162，此时DMD光调制器162可依次显示打印图案，使整形后的光线经过DMD光调制器162时生成相应的投影图案。控制器166还根据接收的位移数据控制投影镜头164沿着打印传送带123的长度方向移动。在本实施例中，本发明的成像机构16运用时序同步技术，每次DMD光调制器162发出投影图案进行打印后，图案文件在DMD光调制器162上平移一定像素，并对应发出另一副投影图案，同时控制器166根据接收的位移数据控制投影镜头164移动一定距离。
[0050] 光电探测器168用于采集打印材料表面反射的光线，并将产生的形貌数据发送至控制器166，控制器166根据形貌数据调节投影镜头164的投影焦距。
[0051] 聚焦光源160b用于在3D打印前提供光源，进而调节投影镜头164的焦距。聚焦光源160b发出的光线通过多个反射镜163反射至投影镜头164和光电探测器168，投影镜头164在打印传送带123的表面投影，同时光电探测器168采集打印传送带123表面反射的光线，并将差生的形貌数据发送至控制器166，控制器166根据形貌数据调节投影镜头164的投影焦距。
[0052] 黄光光源169用于监测载物板141是否与打印头142平行。黄光光源169发出的光通过反射镜163反射至投影镜头164，CCD监控系统165监测载物板141四个角的高度，通过预打印一层材料,使得打印头142表面和预打印材料上表面之间保持平行。本发明的3D打印系统10采用DMD光调制器162发出投影图案，且投影图案在同一个平面内的不同区域的亮度可控制，满足3D打印在同一个截面内不同形状的需求。本发明的3D打印系统10增加了压膜机构
143并将主动辊122前置，以保持打印传送带123的平整，在进行3D打印时利用压膜机构143压紧打印传送带123，提高打印平台14的打印精度，同时增加了黄光光源169，利用黄光光源
169检测载物板141和打印头142是否平行，通过打印一层预打印层，使得打印头142表面和预打印层表面之间保持平行，有助于提高打印精度。本发明的3D打印系统10打印精度高，能够实现二维结构精度8um，层厚精度5um，能很好的满足生物器件对成型尺寸(例如微流控生物器件尺寸为1～4英寸)的特定要求，为生物器件的设计和生物医药领域的研究提供具有革新意义的技术平台。
[0053] 此外，本发明的3D打印系统10通过逐层涂覆打印材料，能实现多种材料混合打印，对生物应用具有极其重大的意义，例如以模拟人耳的3D打印为例，需要类软骨材料、类肌肉材料和肌肉纤维的混合打印才能实现，可利用第一供料罐124a提供类软骨材料，利用第二供料罐124b提供类肌肉材料，利用第三供料罐124c提供肌肉纤维，在3D打印时，控制第一供料罐124a、第二供料罐124b和第三供料罐124c时序供料，实现混合打印。
[0054] 图2为本发明的3D打印方法的流程示意图。请参阅图1和图2，本发明的3D打印方法利用3D打印系统10进行3D打印，3D打印方法的步骤包括：
[0055] 提供进料机构12，进料机构12包括打印传送带123、供料罐124和刮刀125，供料罐124将打印材料排放至打印传送带123上，利用刮刀125将打印材料涂刮平整；
[0056] 具体地，供料罐124包括第一供料罐124a、第二供料罐124b、第三供料罐124c、第一刮刀125a、第二刮刀125b和第三刮刀125c，利用第一供料罐124a将打印材料排放至打印传送带123上，利用第一刮刀125a将打印材料涂刮平整，或时序控制第一供料罐124a、第二供料罐124b和第三供料罐124c将打印材料排放至打印传送带123上，时序控制第一刮刀125a、第二刮刀125b和第三刮刀125c将打印材料涂刮平整，其中第一供料罐124a、第二供料罐124b、第三供料罐124c排放的打印材料各不相同。
[0057] 提供打印平台14，打印平台14包括载物板141、打印头142和压膜机构143，将排放至打印传送带123上的打印材料传送至载物板141上，控制压膜机构143下压；以及[0058] 提供成像机构16，利用成像机构16产生投影图案，使投影图案照射在载物板141上的打印材料，并使打印材料在打印平台14上固化为打印实体。
[0059] 具体地，在进行3D打印前，由于载物板141可能处于倾斜状态，打印头142就会挤压打印传送带123。这时需要在载物板141上预打印一层材料，以保证打印头142表面和预打印材料上表面之间保持平行。首先通过CCD监控系统165监测载物板141的四个角的高度，即载物板141的倾斜度。然后，计算机176通过载物板141的倾斜度来设定预打印材料的层厚，以保证打印头142表面和预打印材料的上表面之间保持平行。然后，进行正常的3D打印工作。
[0060] 具体地，成像机构16包括光源160a、光束整形器161、DMD光调制器162、多块反射镜163、投影镜头164、CCD监控系统165、控制器166、计算机167、光电探测器168、聚焦光源160b和黄光光源169。
[0061] 利用光束整形器161对光源160a发出的光线进行整形；
[0062] 利用DMD光调制器162将整形后的光束生成面状的投影图案；
[0063] 利用计算机167提供位移数据和将曝光数据分割成一系列长条的图案文件，并将位移数据和图案文件发送至控制器166；
[0064] 利用控制器166上传图案文件至DMD光调制器162，使DMD光调制器162显示打印图案，并使整形后的光线经过DMD光调制器162时生成相应的投影图案；同时控制器166根据位移数据控制投影镜头164沿着打印传送带123的长度方向移动，实现大幅的投影扫描曝光。
[0065] 利用CCD监控系统165监控打印平台14的打印情况，并将影像发送至计算机167，利用计算机167显示打印画面，实时监控打印情况。控制器166通过位移数据控制该CCD监控系统165与该投影镜头164同步移动；
[0066] 利用光电探测器168采集打印材料表面反射的光线，并将产生的形貌数据发送至控制器166，控制器166根据形貌数据调节投影镜头164的投影焦距。
[0067] 本发明提供的3D打印系统10，其进料机构12包括第一供料罐124a、第二供料罐124b和第三供料灌124c，各个供料罐提供的打印材料且逐层排放到打印传送带123上，通过各个刮刀逐层涂刮平整，打印传送带123将打印材料运送至打印平台14的载物板141上，且利用压膜机构143将打印平台14两侧的打印传送带123压紧，成像机构16产生投影图案并将投影图案投影到打印平台14的打印材料上使打印材料固化为打印实体。其中，在打印传送带123上进行3D打印时，通过压膜机构143压紧打印传送带123，保持打印传送带123的平稳，有助于提高打印精度。本发明的3D打印系统10通过逐层涂覆打印材料，实现多种材料混合打印，对生物应用具有极其重大的意义。
[0068] 在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
[0069] 在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
[0070] 在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0071] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
