CN113119459B - 3d打印设备的标定***、方法及3d打印设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及3D打印技术领域，涉及一种3D打印设备的标定***、方法及3D打印设备。所述3D打印设备包括机架以及能量辐射装置，所述标定***包括标定板和摄像装置，能量辐射装置和摄像装置分别位于标定板的两侧，所述标定板的上表面用于呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像；所述摄像装置用于在标定作业中拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，从而通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异进行对所述能量辐射装置的标定。本申请在标定过程中不会对能量辐射装置造成阻挡，且避免了标定板上表面的反光对标定作业的影响，保证标定精度。

Description

3D打印设备的标定***、方法及3D打印设备

技术领域

本申请涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种3D打印设备的标定***、方法及3D打印设备。

背景技术

3D打印技术是一种立体实物快速成型的打印技术，主要是以数学模型为基础，以逐层打印的方式来构造实物，而目前大部分3D打印机都采用粉末或液体等形态的可粘合性材料作为原材料，在打印过程中，为了高精度固化可粘合性材料，通常在3D打印机的原材料树脂槽的上方设置刮刀装置，以便每次原材料树脂槽内固化一层原材料时，通过刮刀装置可在其上面覆盖上另一层未固化的原材料以供下次固化作业，如此往复操作刮刀装置，层层叠加原材料并固化，从而堆叠制成三维实物。

在目前的上投影(亦称顶面曝光)DLP 3D打印设备的光学标定过程中，标定摄像机和DLP光机被置于同一侧，并通过标定摄像机和DLP光机同时照射置于打印基准面上的标定板进行标定，但由于标定板通常采用反光材质的玻璃板，所述标定摄像机和DLP光机同时照射标定板，会因标定板反光的缘故给标定过程中的拍照工作带来很大干扰，致使标定操作困难或不精准。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种3D打印设备的标定***、方法及3D打印设备，用于解决现有技术中摄像装置的设置位置以及标定板的反光问题所引起的标定操作困难或不精准的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种3D打印设备的标定***，所述3D打印设备包括机架以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置，其特征在于，所述标定***包括：标定板，设置在所述打印基准面上，包括对应所述能量辐射装置的上表面以及相对所述上表面的下表面；所述上表面具有可反映至下表面的多个标定点；所述上表面用于呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，所述标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点；以及摄像装置，设置在所述标定板下表面一侧的预设位置，用于在标定作业中拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，以通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与预先获得的基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异进行对所述能量辐射装置的标定。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述3D打印设备还包括设置在所述机架上用于升降运动的Z轴***，所述Z轴***包括：承载框，用于兼容装设所述标定板以及在3D打印作业中承载3D物件的构件板；Z轴构件，连接于所述承载框的边框，用于在打印作业中带动所述承载框升降运动；以及驱动装置，设置在所述机架中，用于在打印作业中驱动所述Z轴构件升降运动。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定板或构件板装设于所述承载框的四周边框的上表面上。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述承载框的至少两侧边框上设置有用于对装设于所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业的调平机构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述Z轴构件包括两个对称的L形悬臂，所述两个对称的L形悬臂的末端连接于所述承载框的一侧边框或两侧边框。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述Z轴构件上设置有用于对所述承载框进行调平作业的调平机构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述承载框的内侧具有用于兼容装设所述标定板及所述构件板的台阶结构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述台阶结构包括用于装设所述标定板的第一台阶，以及用于装设所述构件板的第二台阶，所述第二台阶低于所述第一台阶。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定板为透光材质，所述标定板的上表面覆有半透光膜。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定板的上表面镂刻有多个孔或涂覆有多个点状图案以构成所述多个标定点。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述能量辐射装置包括DLP光机装置。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述基准图像是所述能量辐射装置向所述标定板上表面投射预设亮度的纯色画面，并由所述摄像装置自所述标定板下表面拍摄的透射图像获取的，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述基准图像是通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照，并由所述摄像装置自所述标定板下表面拍摄的透射图像获取的，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述3D打印设备包括设置在机架中的容器，所述摄像装置设置在所述容器的底部。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述机架具有一容器与所述摄像装置的共用容纳空间，所述共用容纳空间用于在标定作业时装设所述摄像装置，在非标定作业时装设所述容器。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述摄像装置包括相机或摄像机。

本申请的第二方面还提供一种3D打印设备的标定方法，所述3D打印设备包括机架以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置，所述标定方法包括以下步骤：在所述打印基准面的位置设置一标定板，并使所述标定板的上表面与所述能量辐射装置相对应；以及在所述标定板的下表面一侧的一预设位置设置一摄像装置，所述标定板的上表面具有可反映至下表面的多个标定点；令一光源照射所述标定板的上表面；令所述摄像装置拍摄所述标定板下表面以获得一基准图像，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置；令所述能量辐射装置向所述标定板的上表面投射至少一幅标定图像；所述至少一幅标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点；令所述摄像装置拍摄所述标定板下表面以获得至少一幅透射图像；所述至少一幅透射图像显示有各该投射点成像的实际位置；调整各该标定点成像的基准位置与各该投射点成像的实际位置之间的位置差异，以对所述能量辐射装置进行标定。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述令一光源照射所述标定板的上表面的步骤中，通过所述能量辐射装置向所述标定板上表面投射预设亮度的纯色画面以照射所述标定板的上表面。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述令一光源照射所述标定板的上表面的步骤中，通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照以照射所述标定板的上表面。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，其特征在于，所述标定板为透光材质，所述标定板的上表面覆有半透光膜。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，其特征在于，所述标定板的上表面镂刻有多个孔或涂覆有多个点状图案以构成所述多个标定点。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述能量辐射装置包括DLP光机装置。

本申请的第三方面还提供一种3D打印设备，包括：机架，具有一共用容纳空间；容器，在非标定作业中设置在所述共用容纳空间中，用于盛放光固化材料；Z轴***，设置在所述机架中，包括一Z轴构件、连接所述Z轴构件的承载框以及用于驱动所述Z轴构件升降运动的驱动装置，所述承载框用于兼容装设一在标定作业中使用的标定板以及在3D打印作业中承载3D物件的构件板；所述标定板的上表面具有可反映至其下表面的多个标定点；能量辐射装置，设置于所述共用容纳空间上侧的预设位置，被配置为在打印作业中，接收到打印指令时通过控制程序向位于所述容器内的打印基准面辐射能量，以固化所述打印基准面上的光固化材料；或者在标定作业中，通过控制程序向所述标定板的上表面投射至少一幅标定图像；所述至少一幅标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点；摄像装置，用于在标定作业中设置在所述共用容纳空间中，并位于所述标定板下表面一侧的预设位置，用于在标定作业中拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面呈现的透射图像，以通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与预先获得的基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异进行对所述能量辐射装置的标定。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述标定板或构件板装设于所述承载框的四周边框的上表面上。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述承载框的至少两侧边框上设置有用于对装设于所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业的调平机构。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述Z轴构件包括两个对称的L形悬臂，所述两个对称的L形悬臂的末端连接于所述承载框的一侧边框或两侧边框。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述Z轴构件上设置有用于对所述承载框进行调平作业的调平机构。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述承载框的内侧具有用于兼容装设所述标定板及所述构件板的台阶结构。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述台阶结构包括用于装设所述标定板的第一台阶，以及用于装设所述构件板的第二台阶，所述第二台阶低于所述第一台阶。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述能量辐射装置包括DLP光机装置。

如上所述，本申请的3D打印设备的标定***、方法及3D打印设备，具有以下有益效果：本申请中通过在标定板的上表面呈现能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，同时利用所述摄像装置拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，且摄像装置和能量辐射装置被配置在标定板的不同侧，一方面避免了光机投出的光在标定板上的反光为标定带来的干扰，另一方面避免了摄像装置在拍摄过程中对光机的阻挡，从而在提高标定操作便利性的同时保证了标定精度。

附图说明

图1显示为本申请中3D打印设备的标定***在一实施方式中的结构示意图。

图2显示为本申请中的标定板在一实施方式中的结构示意图。

图3显示为本申请中的承载框在一实施方式中的结构示意图。

图4显示为本申请中的承载框在另一实施方式中的结构示意图。

图5显示为本申请中的安装框体在一实施方式中的结构示意图。

图6显示为本申请中的Z轴机构在一实施方式中的结构示意图。

图7a及图7b显示为本申请中所述Z轴机构与所述承载框安装一体后在一实施方式中的结构示意图。

图8显示为本申请在一实施例中的能量辐射装置在标定作业时透射的一副标定图像。

图9显示为本申请的摄像装置在一实施例中拍摄的标定板下表面的实景图像。

图10显示为本申请中3D打印设备的标定方法在一实施方式中的示意图。

图11显示为本申请中3D打印设备在一实施方式中的结构示意图。

图12显示为本申请中3D打印设备在另一实施方式中的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种装置，但是这些装置不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个装置与另一个装置进行区分。例如，第一台阶可以被称作第二台阶，并且类似地，第二台阶可以被称作第一台阶，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一台阶和台阶均是在描述一个台阶，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个台阶。相似的情况还包括第一螺孔与第二螺孔。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

诚如背景技术中所述，目前的3D打印设备的光学标定过程中，玻璃材质的标定板位于下方构件板上，而标定用的摄像机和光机均位于上方，且在标定过程中摄像机的位置处于光机与标定板之间。因此在标定过程中，一方面在光机投射的过程中，光线在标定板的玻璃表面会出现较为严重的反光，对标定点造成污染，影响标定精度；另一方面摄像机在拍摄过程中会挡住光机投出的光，需要频繁地调整摄像机的位置和角度，使得标定过程的操作变得复杂化。

有鉴于此，本申请提供一种3D打印设备的标定***，在以下提供的实施例中，本申请的3D打印设备的标定***包括：标定板和摄像装置。

应当理解，所述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，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在打印时，首先对所述数字模型文件进行处理以实现向3D打印设备导入待打印的3D构件模型。在此，所述3D构件模型包括但不限于基于CAD构件的3D构件模型，其举例为STL文件，控制装置对导入的STL文件进行布局及切层处理。所述3D构件模型可通过数据接口或网络接口导入到控制装置中。所导入的3D构件模型中的实体部分可以为任意形状，例如，所述实体部分包括牙齿状、球状、房屋状、齿状、或带有预设结构的任意形状等。其中，所述预设结构包括但不限于以下至少一种：腔体结构、包含形状突变的结构、和对于实体部分中轮廓精度有预设要求的结构等。

3D打印设备通过对光固化材料进行逐层曝光固化并累积各固化层的方式打印3D构件，具体的光固化快速成型技术的工作原理为：使用光固化材料作为原料，在计算机控制下，能量辐射装置(例如为紫外光、激光等)照射按各分层截面或轮廓进行逐层曝光或扫描，与位于辐射区域内的树脂薄层产生光聚合反应后固化，形成制件的一个薄层截面。当一层固化完毕后，工作台向下移动一个层厚，在刚刚固化的树脂表面又覆上一层新的光固化材料以便进行循环曝光或扫描。新固化后的一层牢固地粘接在前一层上，如此反复，层层堆积，最终形成整个产品原型。所述光固化材料通常指经光(例如为紫外光、激光等)照射后会形成固化层的材料，其包括但不限于：光敏树脂、或光敏树脂与其他材料的混合液等。所述其他材料例如为陶瓷粉、色料等。

本申请所涉及的标定***为3D打印设备在执行打印任务前使用的标定***，即利用标定板上的标定点以及能量辐射装置所投射出的幅面或幅点对3D打印设备的能量辐射装置进行标定，使3D打印设备的能量辐射装置的幅面或幅点能够在工作过程中投射在理想位置，从而提高打印精度和打印质量。

所述3D打印设备可以为顶面投影或顶面曝光3D打印设备，例如顶面投影光机进行面曝光的DLP(Digital Light Procession，数字光处理，简称DLP)设备，也可以由顶面激光器进行激光光斑扫描的SLA(Stereo lithographyApparatus，立体光固化成型)设备，换言之，即3D打印设备的光学***位于容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽)顶面并面向所述容器的顶面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到打印基准面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在DLP设备中，所述能量辐射装置举例包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到容器顶面。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像经过容器的透明顶部照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

对于顶面曝光的SLA设备来说，所述能量辐射装置包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组，其中，所述激光发射器受控的调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控的将激光束在所述容器顶面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

在一个示例性的实施例中，请参阅图1，其显示为本申请中3D打印设备的标定***在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述3D打印设备包括机架(未予以图示)、以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置11，所述标定***包括：标定板13、以及摄像装置14。其中，所述标定板13设置在打印基准面上，所述摄像装置14设置在所述标定板下表面一侧的预设位置。所述摄像装置举例包括但不限于为：相机或摄像机等。在本申请中，呈如图1所示的状态，所述能量辐射装置11和摄像装置14分别位于标定板13的上下两侧。

应当理解，所述打印基准面是指待成型材料的可固化表面。在顶面曝光(上辐射)的基于SLA的3D设备中，所述打印基准面相距激光器出射位置的距离是基于光学***所辐射光束的光斑尺寸而确定的，在顶面曝光的基于DLP的3D打印设备中，所述打印基准面相聚DLP光机出射位置的距离是基于DLP光机的焦距确定的；在基于DLP和SLA的打印设备中所述打印基准面是待成型材料的水平面，通常情况下，所述打印基准面位于容器中，在一些实施例中，所述打印基准面位于容器中盛放的树脂液的液面上。在另一些实施例中，所述打印基准面还可能位于液面以下的某个位置。

在一个示例性的实施例中，请参阅图2，其显示为本申请中的标定板在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述标定板13包括一上表面1302以及相对所述上表面1302的下表面1303，所述上表面1302具有可反映至下表面1303的多个标定点1301。其中，所述反映表示上表面1302中的多个标定点1301在下表面1303可见，即当摄像装置14在对所述标定板13的下表面1303进行拍摄时，可以拍摄到所述标定板上表面1302上的标定点1301或标定点1301透过标定板的成影。所述标定板的上表面1302用于呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，所述标定图像具有期望与各所述标定点对应重合的多个投射点，诚如图8所示，图8显示为本申请在一实施例中的能量辐射装置在标定作业时透射的一副标定图像，如图所示，图像中黑色背景下显示的白色亮点即为投射点，在标定作业中，这些投射点期望与各所述标定点对应重合。所述的期望是指每一个投射点被设置为与标定板上的标定点具有唯一对应的关系。

在一些实施方式中，所述摄像装置14预先对所述标定板下表面拍摄以获取基准图像。在此，通过向所述标定板的上表面投射预设亮度的光照或画面，所述标定板上表面的标定点可透射(显现)或反映至下表面从而被摄像装置拍摄，该被拍摄到的图像即为基准图像，所述基准图像中显示有各标定点成像的基准位置。其中，所述预设亮度的光照或画面可通过能量辐射装置或外置光源以实现。

在一种实施例中，例如通过所述能量辐射装置向所述标定板的上表面投射预设亮度的纯色画面，例如令DLP光机向所述标定板的上表面投射白色的纯色画面，使得标定板的上表面被照亮，进而其上表面的标定点可透射或反映至下表面从而被摄像装置拍摄到；当然，基于不同的实施状态，DLP光机向所述标定板的上表面投射的纯色画面也可以为预设亮度的黄色、红色、蓝色等。

在另一种实施例中，又如通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照，所述外置光源举例包括日光灯、手电筒、台灯等可照射到所述标定板上表面的光源，使得标定板的上表面被照亮，进而其上表面的标定点可透射或反映至下表面从而被摄像装置拍摄到。当然，在光照条件好的情况下，也可能存在不需要外置光源的情况。

为利于理解，在实施例中提供了所述被摄像装置拍摄到的标定板的下表面的图像，例如图9所示，图9显示为本申请的摄像装置拍摄的标定板下表面的实景图像，所述实景图像中在白色背景下呈现的黑点即为标定板上表面透射或显现或反映至下表面的标定点。

所述基准图像中各标定点成像的基准位置用以与标定作业中透射图像内各投射点的位置进行比较，从而对例如为DLP光机的所述能量辐射装置进行标定。其中，所述透射图像是所述摄像装置14在标定作业中拍摄所述标定图像中多个投射点在所述标定板下表面的成像而获得的。在此，通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异进行对所述能量辐射装置的标定。

应当理解，所述透射图像中具有多个投射点，每一投射点均与基准图像中一标定点的位置唯一对应，当对应的投射点与标定点之间具有间距时，可通过调整能量辐射装置以消除间距，从而对能量辐射装置进行标定；当所述多个投射点与所述多个标定点一一重合时，则表示标定完成。

在一实施方式中，所述标定板13为透光材质，所述标定板13的上表面1302镂刻有多个孔以构成所述多个标定点1301。或者在另一实施方式中，还可通过在所述标定板13的上表面1302涂覆多个点状图案以构成所述多个标定点1301。其中，所述透光材质包括但不限于：玻璃，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚苯乙烯(Polystyrene，PS)或丙烯腈-苯乙烯树脂(acrylonitrile-styrene copolymer，AS)或聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethacrylate，PMMA)等。

所述标定板13的上表面覆有半透光膜，从而可呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像。其中，所述半透光膜的材质包括但不限于为：白纸，或者具有漫反射功能的材料，比如塑料板等。

在一些实施方式中，所述标定板上表面1302的标定点1301与所述标定图像中的投射点可以不同颜色显示，从而便于将标定点与投射点比较以对所述能量辐射装置进行标定。例如：可在所述标定板上表面1302涂覆黑色的标定点1301，当拍摄基准图像时，令所述能量辐射装置或外置光源向所述标定板13投射一白色(或其他相对于黑色对比度高的颜色)的纯色画面，由此摄像装置14可从所述标定板13的下表面拍摄到一白底黑点的基准图像(呈如图9所示的图像)；在拍摄透射图像时，使所述能量辐射装置投射黑底白点(所述白点即为投射点)的标定图像(呈如图8所示的图像)，所述黑底白点的标定图像可在半透光膜上呈现，所述摄像装置14拍摄该标定图像在所述半透光膜上的成像以获取透射图像，从而可通过比对基准图像中黑色的标定点以及透射图像中的白色投射点来对所述能量辐射装置进行调整以实现标定作业。

在一个示例性的实施例中，所述摄像装置在所述标定板下表面一侧的预设位置可根据实际需要而确定。

在一些实施方式中，所述3D打印设备包括设置在机架中的容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽，用以盛放光固化材料)，所述摄像装置可以被放置在所述容器中，比如设置在一个具有一定深度的容器的底部。

在另一实施例中，所述摄像装置可以被放置在一个具有透明底部的容器底部之下的位置。在标定作业下，启动摄像装置即可对所述标定板的下表面进行拍摄；在非标定作业下，则关闭摄像装置。由此可避免在标定作业和非标定作业时需要频繁拆装摄像装置和容器，便于使用。

在再一实施方式中，可以在所述机架中设置一容器与所述摄像装置的共用容纳空间。在标定作业下，所述共用容纳空间用于装设所述摄像装置，以对所述标定板的下表面进行拍摄；在非标定作业下，则装设所述容器以便容纳光固化材料。由此可避免在标定作业中对摄像装置的视觉影像，提高标定精度。

在一个示例性的实施例中，请继续参阅图1，所述3D打印设备还包括设置在所述机架上用于升降运动的Z轴***12，用于在打印作业中在Z方向(即通常理解的垂直方向)进行升降运动，以在其构件板上堆叠固化层以实现3D物件的成型。所述Z轴***12包括：承载框122、Z轴构件121、以及驱动装置(未予以图示)。

其中，所述承载框用于装设所述标定板或构件板，换言之，所述标定板和构件板分时共享(分时共用)一个承载结构，在不同的需求下，承载固定不同的板(标定板或构件板)；所述Z轴构件连接于所述承载框的边框，用于在打印作业中带动所述承载框升降运动；所述驱动装置设置在所述机架中，所述驱动装置连接所述Z轴构件，用于在打印作业中驱动所述Z轴构件升降运动，所述驱动装置例如为驱动电机等。

在一个示例性的实施例中，所述承载框122用于装设所述标定板或在3D打印作业中承载3D物件的构件板。即，在需要标定的情况下，所述承载框122用于装设所述标定板；在需要打印的情况下，所述承载框122用于装设3D打印作业中承载3D物件的构件板

在可能的实施方式中，所述承载框为矩形中空结构，所述矩形中空结构的承载框可在装设所述标定板或构件板的同时通过中空结构将标定板或构件板暴露。在标定作业中，当通过摄像装置拍摄所述标定板的下表面时不会被遮挡，从而对标定板的下表面完整地取景，保证标定的效率；同时在打印作业中，光固化材料可通过中空结构流通至构件板，从而不影响3D构件的成型。所述承载框通过框体外侧连接所述Z轴机构。定义所述承载框面向所述能量辐射装置的一面为上表面、相对于上表面的一面为下表面，在一实施例中，所述标定板或构件板装设于所述承载框的四周边框的上表面上。

在一个示例性的实施例中，所述承载框的内侧具有用于装设所述标定板或所述构件板的台阶结构。

在一些实施方式中，所述台阶结构为形成于所述承载框的框体四周内壁的一圈凸起结构，所述凸起结构形成的框体围设的面积小于所述标定板和构件板的面积，由此可承载所述标定板或构件板。在另一些实施方式中，所述台阶结构为形成于所述承载框的框体四周内壁的若干凸块(即不是一个连续的长条，是承载框内壁的一圈设置的多个凸块组成的结构)，从而可将所述标定板或构件板限位在所述承载框内。

在一个示例性的实施例中，请参阅图3，其显示为本申请中的承载框在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述承载框的内侧具有用于装设所述标定板或所述构件板的第一台阶1221结构。在标定作业中，所述第一台阶结构可用于装设标定板；在非标定作业中，可将所述标定板取出并装设所述构件板。

在一个示例性的实施例中，所述标定板及构件板的大小不一致，无法在同一位置被安装，为此，请参阅图4，其显示为本申请中的承载框在另一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述承载框的内侧具有用于兼容装设所述标定板及所述构件板的台阶结构，即：第一台阶1221以及第二台阶1222。其中，所述第二台阶1222的位置低于所述第一台阶1221，即第一台阶1221为上台阶，第二台阶1222为下台阶，所述第一台阶1221用于放置所述标定板，所述第二台阶1222用于放置所述构件板，从而可同时将构件板及标定板装设于所述承载框中。在标定作业中，可将所述构件板取出，仅在第一台阶1221处装设所述标定板，以避免构件板对标定板的遮挡而影响标定精度；在非标定作业中，可将所述标定板取出，仅在第二台阶1222处装设所述构件板，以在所述构件板上成型打印的3D物件。

应当理解，上述实施例仅用于对本申请中承载框台阶结构的说明而非限制，在实际的应用中，所述台阶结构的形状以及第一台阶、第二台阶的位置均可根据实际需求而被配置。

在一个示例性的实施例中，为使所述标定板和构件板在标定作业及打印作业中保持水平，所述承载框的至少两侧边框上设置有用于对装设于所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业的调平机构，在具体的实施方式中，所述调平机构至少为三个，以确保一个对平面的调平。

在可能的实施方式中，在所述承载框的框体两侧设有第一螺孔，对应地，在所述标定板及构件板的两侧也具有对应的第二螺孔。当所述标定板或构件板装设在所述承载框上时，各所述第一螺孔的位置与各所述第二螺孔的位置对应，从而可通过锁紧螺丝1235穿过第一螺孔和第二螺孔，从而调整所述标定板或构件板相对于所述承载框的高度，由此调整标定板或构件板的水平度。例如，当标定板或构件板的一侧高而另一侧低时，可调整高侧的高度使该侧下降以降低水平位置。在一些实施方式中，在调平过程中还可在所述承载框的顶面放置一水平仪，从而辅助对所述标定板或构件板调平。调平作业完成后，再藉由另外的固定手段将标定板或构件板固定在所述承载框上，例如通过另外设置螺丝螺孔的螺锁方式(例如图7b中1236所示的位置表示为固定螺丝的位置)，或者另设卡扣结构的卡合装置等。

应当理解，上述实施例中以框体两侧设有第一螺孔为例，在实际的应用中，基于上述方案，也可在所述框体的三侧及四侧设置所述第一螺孔以对所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业，由于原理相似，故在此不一一详述。

在一个示例性的实施例中，请参阅图6，其显示为本申请中的Z轴机构在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述Z轴构件121包括两个对称的L形悬臂1212，所述两个对称的L形悬臂1212的末端具有用于与所述承载框连接的螺孔1211，所述L形悬臂1212的末端通过螺丝与所述承载框的一侧边框连接。在另一些实施方式中，所述L形悬臂Z轴构件121的两个L形悬臂1212还可配置为分别与所述承载框的一侧边框连接，从而使Z轴构建与所述承载框的两侧边框连接。

在一些实施方式中，所述Z轴构件上还设置有用于对所述承载框进行调平作业的调平机构。

在一个示例性的实施例中，所述Z轴构件固定连接所述承载框。所述Z轴构件包括两个互相独立的L形悬臂，可以通过调节所述两个L形悬臂的相对高度调节所述承载框的水平度。

在一个示例性的实施例中，所述Z轴构件通过一转轴连接所述承载框，从而可利用转轴调节所述承载框的水平度。在一些情况下，所述L形悬臂1212的两根连杆之间通过转轴铰接，从而可使两根连杆之间的角度可以被调整，由此利用L形悬臂1212上的转轴调节所述承载框的水平度。

在一个示例性的实施例中，所述Z轴构件121还包括一安装框体，所述安装框体的上表面用于安装所述承载框。请参阅图5，其显示为本申请中的安装框体在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述安装框体123的上表面具有调平孔1233以及安装孔1234。其中，所述安装孔1234均布在所述承载框的四周上表面，用于与所述承载框通过螺丝连接；所述调平孔1233设置在所述承载框的四角上，用于通过锁紧螺丝的螺纹旋入度对所述承载框调平。所述安装框体123的侧面具有用于与所述L形悬臂1212连接的安装槽1231，在所述安装槽1231内还开设有锁紧孔1232，所述安装框体123的锁紧孔1232通过锁紧螺丝与所述L形悬臂1212连接。在一些实施方式中，所述安装槽1231的形状与所述L形悬臂1212端面的形状相同以使L形悬臂1212的端部能够局部容纳在安装槽1231内，从而增加连接强度。在本实施例中，请参阅图7a、图7b，显示为本申请中所述Z轴机构与所述承载框安装一体后在一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述L形悬臂1212连接于所述安装框体123的侧边，所述承载框122连接于所述安装框体123的上表面，通过调整锁紧螺丝对所述承载框调平，从而调整所述承载框内构件板或标定板的水平度。

综上所述，本申请的3D打印设备的标定***通过比对透射图像中的投射点以及基准图像中的标定点的位置从而对能量辐射装置进行标定，在标定过程中，摄像装置和能量辐射装置被配置在标定板的不同侧，使摄像装置在标定过程中不会对能量辐射装置辐射面造成阻挡，提高了标定效率。并且，本申请通过在标定板的上表面呈现能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，同时利用所述摄像装置拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，从而避免了标定板上表面的反光对标定作业的影响，保证标定精度。

本申请还提供一种3D打印设备的标定方法，本申请所涉及的标定方法为3D打印设备在执行打印任务前使用的标定方法，即利用标定板上的标定点以及能量辐射装置所投射出的幅面或幅点对3D打印设备的能量辐射装置进行标定，使3D打印设备的能量辐射装置的幅面或幅点能够在工作过程中投射在理想位置，从而提高打印精度和打印质量。

所述3D打印设备包括机架以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置。

所述3D打印设备可以为顶面投影或顶面曝光3D打印设备，例如顶面投影光机进行面曝光的DLP(Digital Light Procession，数字光处理，简称DLP)设备，也可以由顶面激光器进行激光光斑扫描的SLA(Stereo lithographyApparatus，立体光固化成型)设备，换言之，即3D打印设备的光学***位于容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽)顶面并面向所述容器的顶面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到打印基准面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在DLP设备中，所述能量辐射装置举例包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到容器顶面。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像经过容器的透明顶部照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

对于顶面曝光的SLA设备来说，所述能量辐射装置包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组，其中，所述激光发射器受控的调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控的将激光束在所述容器顶面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

应当理解，所述打印基准面是指待成型材料的可固化表面。在顶面曝光(上辐射)的基于SLA的3D设备中，所述打印基准面相距激光器出射位置的距离是基于光学***所辐射光束的光斑尺寸而确定的，在顶面曝光的基于DLP的3D打印设备中，所述打印基准面相聚DLP光机出射位置的距离是基于DLP光机的焦距确定的；在基于DLP和SLA的打印设备中所述打印基准面是待成型材料的水平面，通常情况下，所述打印基准面位于容器中，在一些实施例中，所述打印基准面位于容器中盛放的树脂液的液面上。在另一些实施例中，所述打印基准面还可能位于液面以下的某个位置。

在一个示例性的实施例中，请参阅图10，其显示为本申请中3D打印设备的标定方法在一实施方式中的示意图。

在步骤S110中，在所述打印基准面的位置设置一标定板，并使所述标定板的上表面与所述能量辐射装置相对应；以及在所述标定板的下表面一侧的一预设位置设置一摄像装置，所述标定板的上表面具有可反映至下表面的多个标定点。

在此，所述标定板包括一上表面以及相对所述上表面的下表面，所述上表面具有可反映至下表面的多个标定点。所述能量辐射装置以及摄像装置分别位于所述标定板的两侧，即所述标定板的上表面面向于所述能量辐射装置，所述标定板的下表面面向于所述摄像装置。在本实施例中，所述反映表示上表面中的多个标定点在下表面可见，即当摄像装置在对所述标定板的下表面进行拍摄时，可以拍摄到所述标定板上表面上的标定点或标定点透过标定板的成影。如图8所示，图8显示为本申请在一实施例中的能量辐射装置在标定作业时透射的一副标定图像，如图所示，图像中黑色背景下显示的白色亮点即为投射点，在标定作业中，这些投射点期望与各所述标定点对应重合。所述的期望是指每一个投射点被设置为与标定板上的标定点具有唯一对应的关系。其中，所述摄像装置举例包括但不限于为：相机或摄像机等。在本申请中，呈如图1所示的状态，所述能量辐射装置11和摄像装置14分别位于标定板13的上下两侧。

应当理解，上述过程的描述顺序先后并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。例如，所述设置标定板的步骤可以在设置摄像装置的步骤之前，也可以在设置摄像装置的步骤之后等。

在一个示例性的实施例中，所述摄像装置在所述标定板下表面一侧的预设位置可根据实际需要而确定。

在一些实施方式中，所述3D打印设备包括设置在机架中的容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽，用以盛放光固化材料)，所述摄像装置可以被放置在所述容器中，比如设置在一个具有一定深度的容器的底部。

在另一实施例中，所述摄像装置可以被放置在所述容器的底部之下的位置。在标定作业下，启动摄像装置即可对所述标定板的下表面进行拍摄；在非标定作业下，则关闭摄像装置。由此可避免在标定作业和非标定作业时需要频繁拆装摄像装置和容器，便于使用。

在再一实施方式中，可以在所述机架中设置一容器与所述摄像装置的共用容纳空间。在标定作业下，所述共用容纳空间用于装设所述摄像装置，以对所述标定板的下表面进行拍摄；在非标定作业下，则装设所述容器以便容纳光固化材料。由此可避免在标定作业中对摄像装置的视觉影像，提高标定精度。

在步骤S120中，令一光源照射所述标定板的上表面。其中，所述光源可以来自于所述能量辐射装置或来自于外置光源。

在一种实施例中，例如通过所述能量辐射装置向所述标定板的上表面投射预设亮度的纯色画面，例如令DLP光机向所述标定板的上表面投射白色的纯色画面，使得标定板的上表面被照亮，进而其上表面的标定点可透射或反映至下表面从而被摄像装置拍摄到；当然，基于不同的实施状态，DLP光机向所述标定板的上表面投射的纯色画面也可以为预设亮度的黄色、红色、蓝色等。

在另一种实施例中，又如通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照，所述外置光源举例包括日光灯、手电筒、台灯等可照射到所述标定板上表面的光源，使得标定板的上表面被照亮，进而其上表面的标定点可透射或反映至下表面从而被摄像装置拍摄到。当然，在光照条件好的情况下，也可能存在不需要外置光源的情况。

在步骤S130中，令所述摄像装置拍摄所述标定板下表面以获得一基准图像，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置。

在此，通过步骤S120中向所述标定板的上表面投射预设亮度的光照或画面，所述标定板上表面的标定点可透射(显现)或反映至下表面从而被摄像装置拍摄，该被拍摄到的图像即为基准图像，所述基准图像中显示有各标定点成像的基准位置。

为利于理解，在实施例中提供了所述被摄像装置拍摄到的标定板的下表面的图像，例如图9所示，图9显示为本申请的摄像装置拍摄的标定板下表面的实景图像，所述实景图像中在白色背景下呈现的黑点即为标定板上表面透射或反映至下表面的标定点。

在步骤S140中，令所述能量辐射装置向所述标定板的上表面投射至少一幅标定图像；所述至少一幅标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点。

在此，所述标定板的上表面用于呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，所述标定图像具有期望与各所述标定点对应重合的多个投射点，诚如图8所示，图8显示为本申请在一实施例中的能量辐射装置在标定作业时透射的一副标定图像，如图所示，图像中黑色背景下显示的白色亮点即为投射点，在标定作业中，这些投射点期望与各所述标定点对应重合。所述的期望是指每一个投射点被设置为与标定板上的标定点具有唯一对应的关系。

在一些实施方式中，所述标定图像的数量可以为一幅，从而根据该一幅标定图像执行步骤S150和步骤S160。在另一些实施方式中，例如能量辐射装置的幅面较大或幅点较多时，可将整个幅面或所有幅点进行分割以形成多个区域，对每个区域分别拍摄从而产生多幅标定图像并将所述多幅图像拼接后执行步骤S150和步骤S160。

在一实施方式中，所述标定板为透光材质，所述标定板的上表面镂刻有多个孔以构成所述多个标定点。或者在另一实施方式中，还可通过在所述标定板的上表面涂覆多个点状图案以构成所述多个标定点。其中，所述透光材质包括但不限于：玻璃，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚苯乙烯(Polystyrene，PS)或丙烯腈-苯乙烯树脂(acrylonitrile-styrene copolymer，AS)或聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethacrylate，PMMA)等。

所述标定板的上表面覆有半透光膜，从而可呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像。其中，所述半透光膜的材质包括但不限于为：白纸，或者具有漫反射功能的材料，比如塑料板等。

在步骤S150中，令所述摄像装置拍摄所述标定板下表面以获得至少一幅透射图像；所述至少一幅透射图像显示有各该投射点成像的实际位置。

在此，所述摄像装置拍摄所述标定图像中多个投射点在所述标定板下表面的成像从而获得透射图像。其中，所述透射图像的数量与所述标定图像的数量对应相等。所述至少一幅透射图像显示有所述标定图像中各该投射点成像的实际位置，所述实际位置反映了所述能量辐射装置当前(标定前)的辐面或幅点位置。

在步骤S160中，调整各该标定点成像的基准位置与各该投射点成像的实际位置之间的位置差异，以对所述能量辐射装置进行标定。

在此，将所述步骤S130中获得的基准图像中各标定点成像的基准位置与所述步骤S150中至少一幅透射图像内各投射点的实际位置进行比较，从而对例如为DLP光机的所述能量辐射装置进行标定。具体地说，是通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异以进行对所述能量辐射装置的标定。

应当理解，所述透射图像中具有多个投射点，每一投射点均与基准图像中一标定点的位置唯一对应。当对应的投射点与标定点之间具有间距时，可通过调整能量辐射装置以消除间距，从而对能量辐射装置进行标定；当所述多个投射点与所述多个标定点一一重合时，则表示标定完成。

在一些实施方式中，为便于将标定点与投射点比较以对所述能量辐射装置进行标定，所述标定板上表面的标定点与所述标定图像中的投射点可以不同颜色显示。例如：可在所述标定板上表面涂覆黑色的标定点，当拍摄基准图像时，令所述能量辐射装置或外置光源向所述标定板投射一白色(或其他相对于黑色对比度高的颜色)的纯色画面，由此摄像装置可从所述标定板的下表面拍摄到一白底黑点的基准图像(呈如图9所示的图像)；在拍摄透射图像时，使所述能量辐射装置投射黑底白点(所述白点即为投射点)的标定图像(呈如图8所示的图像)，所述黑底白点的标定图像可在半透光膜上呈现，所述摄像装置拍摄该标定图像在所述半透光膜上的成像以获取透射图像，从而可通过比对基准图像中黑色的标定点以及透射图像中的白色投射点来对所述能量辐射装置进行调整以实现标定作业。

在一个示例性的实施例中，所述计算机***通过分析所述透射图像中各投射点与所述基准图像中各标定点之间的差异，以获得对所述能量辐射装置的标定数据，并根据所述标定数据对所述能量辐射装置进行标定。

本申请的3D打印设备的标定方法通过能量辐射装置或外部光源对标定板上表面进行照射，从而使摄像装置对标定板的下表面拍摄以获取基准图像，再通过能量辐射装置向所述标定板的上表面投射标定图像，并使摄像装置对标定板的下表面拍摄以获取透射图像，由此通过对所述透射图像中各投射点成像的实际位置与基准图像中对应的各标定点成像的基准位置之间的位置差异以进行对所述能量辐射装置的标定。

综上所述，本申请的3D打印设备的标定方法通过比对透射图像中的投射点以及基准图像中的标定点的位置从而对能量辐射装置进行标定，在标定过程中，摄像装置和能量辐射装置被配置在标定板的不同侧，使摄像装置在标定过程中不会对能量辐射装置辐射面造成阻挡，提高了标定效率。并且，本申请通过在标定板的上表面呈现能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，同时利用所述摄像装置拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，从而避免了标定板上表面的反光对标定作业的影响，保证标定精度。

应当理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，例如：在上述实施方式中，虽然以先拍摄基准图像、再拍摄透射图像为例，但是在一些实施方式中，也可以先拍摄透射图像、再拍摄基准图像。因此，本申请中各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本申请还提供一种3D打印设备。所述3D打印设备可以为顶面投影或顶面曝光3D打印设备，例如顶面投影光机进行面曝光的DLP(Digital Light Procession，数字光处理，简称DLP)设备，也可以由顶面激光器进行激光光斑扫描的SLA(StereolithographyApparatus，立体光固化成型)设备，换言之，即3D打印设备的光学***位于容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽)顶面并面向所述容器的顶面照射，用于将3D构件模型中的分层图像照射到打印基准面以使光固化材料固化成对应的图案固化层。

在DLP设备中，所述能量辐射装置举例包括DMD芯片、控制器和存储模块。其中，所述存储模块中存储将3D构件模型分层的分层图像。所述DMD芯片在接受到控制器的控制信号后将对应分层图像上各像素的光源照射到容器顶面。其中，DMD芯片外观看起来只是一小片镜子，被封装在金属与玻璃组成的密闭空间内，事实上，这面镜子是由数十万乃至上百万个微镜所组成的，每一个微镜代表一个像素，所投影的图像就由这些像素所构成。DMD芯片可被简单描述成为对应像素点的半导体光开关和微镜片，所述控制器通过控制DMD芯片中各光开关来允许/禁止各微晶片反射光，由此将相应分层图像经过容器的透明顶部照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

对于顶面曝光的SLA设备来说，所述能量辐射装置包括激光发射器、位于所述激光发射器射出光路上的透镜组和位于所述透镜组出光侧的振镜组，其中，所述激光发射器受控的调整输出激光束的能量，例如，所述激光发射器受控的发射预设功率的激光束以及停止发射该激光束，又如，所述激光发射器受控的提高激光束的功率以及降低激光束的功率。所述透镜组用以调整激光束的聚焦位置，所述振镜组用以受控的将激光束在所述容器顶面的二维空间内扫描，经所述光束扫描的光固化材料被固化成对应的图案固化层。

在一个示例性的实施例中，请参阅图11～图12，图11显示为本申请中3D打印设备在一实施方式中的结构示意图，图12显示为本申请中3D打印设备在另一实施方式中的结构示意图。如图11、图12所示，所述3D打印设备包括机架(未予以图示)、用于盛放光固化材料容器15’、Z轴***12’、能量辐射装置11’、以及摄像装置14’。

在一个示例性的实施例中，所述机架具有一共用容纳空间，所述共用容纳空间用以在非标定作业中容纳所述容器15’(如图11所示)、以及在标定作业中容纳所述摄像装置14’(如图12所示)。从而避免在非标定作业中容器15’内的光固化材料对摄像装置的污染，以及避免在标定作业中所述容器15’对摄像装置拍摄视觉上的影响。

在一个示例性的实施例中，所述Z轴***12’设置在所述机架中，所述Z轴***12’用于在打印作业中在Z方向(即通常理解的垂直方向)进行升降运动，以在其构件板上堆叠固化层实现3D物件的成型。

在可能的实施方式中，所述Z轴***12’包括：Z轴构件121’、连接所述Z轴构件的承载框122’、以及用于驱动所述Z轴构件升降运动的驱动装置(未予以图示)。

所述驱动装置设置在所述机架中，所述驱动装置连接所述Z轴构件，用于在打印作业中驱动所述Z轴构件升降运动，所述驱动装置例如为驱动电机等。所述Z轴构件连接于所述承载框的边框，用于在打印作业中带动所述承载框升降运动。其中，所述承载框122’用于装设所述标定板或构件板，换言之，所述标定板和构件板分时共享一个承载结构，在不同的需求下，承载固定不同的板(标定板或构件板)。

所述标定板包括一上表面以及相对所述上表面的下表面，定义所述承载框面向所述能量辐射装置的一面为上表面、相对于上表面的一面为下表面，所述上表面具有可反映至下表面的多个标定点。其中，所述反映表示上表面中的多个标定点在下表面可见，即当摄像装置在对所述标定板的下表面进行拍摄时，可以拍摄到所述标定板上表面上的标定点或标定点透过标定板的成影。

在一实施方式中，所述标定板13’为透光材质，所述标定板13’的上表面1302’镂刻有多个孔以构成所述多个标定点1301’。或者在另一实施方式中，还可通过在所述标定板13的上表面1302’涂覆多个点状图案以构成所述多个标定点1301’。其中，所述透光材质包括但不限于：玻璃，聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚苯乙烯(Polystyrene，PS)或丙烯腈-苯乙烯树脂(acrylonitrile-styrene copolymer，AS)或聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethacrylate，PMMA)等。

所述标定板13’的上表面覆有半透光膜，从而可呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像。其中，所述半透光膜的材质包括但不限于为：白纸，或者具有漫反射功能的材料，比如塑料板等。

在一个示例性的实施例中，所述承载框用于装设所述标定板或在3D打印作业中承载3D物件的构件板。即，在需要标定的情况下，所述承载框122’用于装设所述标定板；在需要打印的情况下，所述承载框用于装设3D打印作业中承载3D物件的构件板。

在可能的实施方式中，所述承载框为矩形中空结构，所述矩形中空结构的承载框可在装设所述标定板或构件板的同时通过中空结构将标定板或构件板暴露。在标定作业中，当通过摄像装置拍摄所述标定板的下表面时不会被遮挡，从而对标定板的下表面完整地取景，保证标定的效率；同时在打印作业中，光固化材料可通过中空结构流通至构件板，从而不影响3D构件的成型。所述承载框通过框体外侧连接所述Z轴机构。在一实施例中，所述标定板或构件板装设于所述承载框的四周边框的上表面上。

在一个示例性的实施例中，所述承载框的内侧具有用于装设所述标定板或所述构件板的台阶结构。

在一些实施方式中，所述台阶结构为形成于所述承载框的框体四周内壁的一圈凸起结构，所述凸起结构形成的框体围设的面积小于所述标定板和构件板的面积，由此可承载所述标定板或构件板。在另一些实施方式中，所述台阶结构为形成于所述承载框的框体四周内壁的若干凸块(即不是一个连续的长条，是承载框内壁的一圈设置的多个凸块组成的结构)，从而可将所述标定板或构件板限位在所述承载框内。

在一个示例性的实施例中，请参阅图3，其显示为本申请中的承载框在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述承载框的内侧具有用于装设所述标定板或所述构件板的第一台阶1221结构。在标定作业中，所述第一台阶结构可用于装设标定板；在非标定作业中，可将所述标定板取出并装设所述构件板。

在一个示例性的实施例中，所述标定板及构件板的大小不一致，无法在同一位置被安装，为此，复请参阅图4，其显示为本申请中的承载框在另一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述承载框的内侧具有用于兼容装设所述标定板及所述构件板的台阶结构，即：第一台阶1221、以及第二台阶1222。其中，所述第二台阶1222的位置低于所述第一台阶1221，即第一台阶1221为上台阶，第二台阶1222为下台阶，所述第一台阶1221用于放置所述标定板，所述第二台阶1222用于放置所述构件板，从而可同时将构件板及标定板装设于所述承载框中。在标定作业中，可将所述构件板取出，仅在第一台阶1221处装设所述标定板，以避免构件板对标定板的遮挡而影响标定精度；在非标定作业中，可将所述标定板取出，仅在第二台阶1222处装设所述构件板，以在所述构件板上成型打印的3D物件。

应当理解，上述实施例仅用于对本申请中承载框台阶结构的说明而非限制，在实际的应用中，所述台阶结构的形状以及第一台阶、第二台阶的位置均可根据实际需求而被配置。

在一个示例性的实施例中，为使所述标定板和构件板在标定作业及打印作业中保持水平，所述承载框的至少两侧边框上设置有用于对装设于所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业的调平机构，在具体的实施方式中，所述调平机构至少为三个，以确保一个对平面的调平。

在可能的实施方式中，在所述承载框的框体两侧设有第一螺孔，对应地，在所述标定板及构件板的两侧也具有对应的第二螺孔。当所述标定板或构件板装设在所述承载框上时，各所述第一螺孔的位置与各所述第二螺孔的位置对应，从而可通过锁紧螺丝1235穿过第一螺孔和第二螺孔，从而调整所述标定板或构件板相对于所述承载框的高度，由此调整标定板或构件板的水平度。例如，当标定板或构件板的一侧高而另一侧低时，可调整高侧的高度使该侧下降以降低水平位置。在一些实施方式中，在调平过程中还可在所述承载框的顶面放置一水平仪，从而辅助对所述标定板或构件板调平。调平作业完成后，再藉由另外的固定手段将标定板或构件板固定在所述承载框上，例如通过另外设置螺丝螺孔的螺锁方式(例如图7b中1236所示的位置表示为固定螺丝的位置)，或者另设卡扣结构的卡合装置等。

应当理解，上述实施例中以框体两侧设有第一螺孔为例，在实际的应用中，基于上述方案，也可在所述框体的三侧及四侧设置所述第一螺孔以对所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业，由于原理相似，故在此不一一详述。

在一个示例性的实施例中，请参阅图6，其显示为本申请中的Z轴机构在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述Z轴构件121包括两个对称的L形悬臂1212，所述两个对称的L形悬臂1212的末端具有用于与所述承载框连接的螺孔1211，所述L形悬臂1212的末端通过螺丝与所述承载框的一侧边框连接。在另一些实施方式中，所述L形悬臂Z轴构件121的两个L形悬臂1212还可配置为分别与所述承载框的一侧边框连接，从而使Z轴构建与所述承载框的两侧边框连接。

在一些实施方式中，所述Z轴构件上还设置有用于对所述承载框进行调平作业的调平机构。

在一个示例性的实施例中，所述Z轴构件固定连接所述承载框。所述Z轴构件包括两个互相独立的L形悬臂，可以通过调节所述两个L形悬臂的相对高度调节所述承载框的水平度。在一个示例性的实施例中，所述Z轴构件通过一转轴连接所述承载框，从而可利用转轴调节所述承载框的水平度。在一些情况下，所述L形悬臂1212的两根连杆之间通过转轴铰接，从而可使两根连杆之间的角度可以被调整，由此利用L形悬臂1212上的转轴调节所述承载框的水平度。

在一个示例性的实施例中，所述Z轴构件121还包括一安装框体，所述安装框体的上表面用于安装所述承载框。请参阅图5，其显示为本申请中的安装框体在一实施方式中的结构示意图。如图所示，所述安装框体123的上表面具有调平孔1233以及安装孔1234。其中，所述安装孔1234设置在所述承载框的四周上表面，用于与所述承载框通过螺丝连接；所述调平孔1233均布在所述承载框的四角上，用于通过锁紧螺丝的螺纹旋入度对所述承载框调平。所述安装框体123的侧面具有用于与所述L形悬臂1212连接的安装槽1231，在所述安装槽1231内还开设有锁紧孔1232，所述安装框体123的锁紧孔1232通过锁紧螺丝与所述L形悬臂1212连接。在一些实施方式中，所述安装槽1231的形状与所述L形悬臂1212端面的形状相同以使L形悬臂1212的端部能够局部容纳在安装槽1231内，从而增加连接强度。在本实施例中，请参阅图7a、图7b，显示为本申请中所述Z轴机构与所述承载框安装一体后在一实施方式中的结构示意图，如图所示，所述L形悬臂1212连接于所述安装框体123的侧边，所述承载框122连接于所述安装框体123的上表面，通过调整锁紧螺丝对所述承载框调平，从而调整所述承载框内构件板或标定板的水平度。

在一个示例性的实施例中，请继续参阅图11、图12，如图所示，所述能量辐射装置11’设置于所述共用容纳空间上侧的预设位置。

所述能量辐射装置在标定作业以及打印作业中分别执行不同的工作。

在标定作业中，所述能量辐射装置通过控制程序向所述标定板的上表面投射至少一副标定图像，所述至少一副标定图像具有期望与标定板上表面的各该标定点对应重合的多个投射点，所述标定板的上表面1302’用于呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，诚如图8所示，图8显示为本申请在一实施例中的能量辐射装置在标定作业时透射的一副标定图像，如图所示，图像中黑色背景下显示的白色亮点即为投射点，在标定作业中，这些投射点期望与各所述标定点对应重合。所述的期望是指每一个投射点被设置为与标定板上的标定点具有唯一对应的关系。

在一些实施方式中，所述标定板上表面1302’的标定点1301’与所述标定图像中的投射点可以不同颜色显示，从而便于将标定点与投射点比较以对所述能量辐射装置进行标定。例如可在所述标定板上表面1302’涂覆黑色的标定点1301’，并在标定作业中使所述能量辐射装置投射黑底白点(所述白点即为投射点)的标定图像等。

在打印作业中，所述能量辐射装置在接收到打印指令时通过控制程序向位于所述容器内的打印基准面辐射能量，以固化所述打印基准面上的光固化材料。具体地说，所述能量辐射装置在接收到打印指令时，将相应分层图像经过容器的透明顶部照射到光固化材料上，使得对应图像形状的光固化材料被固化，以得到图案化的固化层。

应当理解，所述打印基准面是指待成型材料的可固化表面。在顶面曝光(上辐射)的基于SLA的3D设备中，所述打印基准面相距激光器出射位置的距离是基于光学***所辐射光束的光斑尺寸而确定的，在顶面曝光的基于DLP的3D打印设备中，所述打印基准面相聚DLP光机出射位置的距离是基于DLP光机的焦距确定的；在基于DLP和SLA的打印设备中所述打印基准面是待成型材料的水平面，通常情况下，所述打印基准面位于容器中，在一些实施例中，所述打印基准面位于容器中盛放的树脂液的液面上。在另一些实施例中，所述打印基准面还可能位于液面以下的某个位置。

在一个示例性的实施例中，请继续参阅图12，如图所示，在标定作业中，所述摄像装置14’设置在标定板13’下表面一侧的预设位置，并位于所述共用容纳空间中。所述摄像装置举例包括但不限于为：相机或摄像机等。在本申请中，呈如图12所示的状态，所述能量辐射装置11’和摄像装置14’分别位于标定板13’的上下两侧。

在一些实施方式中，所述摄像装置14’预先对所述标定板下表面拍摄以获取基准图像。在此，通过向所述标定板的上表面投射预设亮度的光照或画面，所述标定板上表面的标定点可透射(显现)或反映至下表面从而被摄像装置拍摄，该被拍摄到的图像即为基准图像，所述基准图像中显示有各标定点成像的基准位置。其中，所述预设亮度的光照或画面可通过能量辐射装置或外置光源以实现。

在一种实施例中，例如通过所述能量辐射装置向所述标定板的上表面投射预设亮度的纯色画面，例如令DLP光机向所述标定板的上表面投射白色的纯色画面，使得标定板的上表面被照亮，进而其上表面的标定点可透射(显现)或反映至下表面从而被摄像装置拍摄到；当然，基于不同的实施状态，DLP光机向所述标定板的上表面投射的纯色画面也可以为预设亮度的黄色、红色、蓝色等。

在另一种实施例中，又如通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照，所述外置光源举例包括日光灯、手电筒、台灯等可照射到所述标定板上表面的光源，使得标定板的上表面被照亮，进而其上表面的标定点可透射(显现)或反映至下表面从而被摄像装置拍摄到。

为利于理解，在实施例中提供了所述被摄像装置拍摄到的标定板的下表面的图像，例如图9所示，图9显示为本申请的摄像装置拍摄的标定板下表面的实景图像，所述实景图像中在白色背景下呈现的黑点即为标定板上表面透射或反映至下表面的标定点。

在标定作业中，所述摄像装置14’拍摄所述能量辐射装置所投射的标定图像中的多个投射点在标定板下表面呈现的透射图像。所述基准图像中各标定点成像的基准位置用以与标定作业中透射图像内各投射点的位置进行比较，从而对例如为DLP光机的所述能量辐射装置进行标定。应当理解，所述透射图像中具有多个投射点，每一投射点均与基准图像中一标定点的位置唯一对应，当对应的投射点与标定点之间具有间距时，可通过调整能量辐射装置以消除间距，从而对能量辐射装置进行标定；当所述多个投射点与所述多个标定点一一重合时，则表示标定完成。

在一些实施方式中，当所述标定板上表面1302’的标定点1301’与所述标定图像中的投射点以不同颜色显示时，可通过将不同颜色的标定点与投射点比较以对所述能量辐射装置进行标定。例如：可在所述标定板上表面1302’涂覆黑色的标定点1301’，当拍摄基准图像时，令所述能量辐射装置或外置光源向所述标定板13’投射一白色(或其他与黑色对比度高的颜色)的纯色画面，由此摄像装置14’可从所述标定板13’的下表面拍摄到一白底黑点的基准图像(呈如图9所示的图像)；在拍摄透射图像时，使所述能量辐射装置投射黑底白点(所述白点即为投射点)的标定图像(呈如图8所示的图像)，所述黑底白点的标定图像可在半透光膜上呈现，所述摄像装置14’拍摄该标定图像在所述半透光膜上的成像以获取透射图像，从而可通过比对基准图像中黑色的标定点以及透射图像中的白色投射点来对所述能量辐射装置进行调整以实现标定作业。

在一些实施方式中，所述标定图像的数量可以为一幅，从而根据该一幅标定图像呈现的透射图像中的投射点与基准图像中的标定点进行比对，以对能量辐射装置进行标定。在另一些实施方式中，例如基准图像大于标定图像时，所述标定图像的数量还可以为多幅，从而使多幅标定图像拼接后的图像与基准图像对应。其中，当所述标定图像的数量为多幅时，每一幅对应的透射图像中的各投射点在所述基准图像中也均有唯一对应的标定点。当对应的投射点与标定点之间具有间距时，可通过调整能量辐射装置以消除间距，从而对能量辐射装置进行标定。

在一个示例性的实施例中，所述摄像装置在所述标定板下表面一侧的预设位置可根据实际需要而确定。

在一些实施方式中，所述3D打印设备包括设置在机架中的容器(在某些应用场景下亦被称之为树脂槽，用以盛放光固化材料)，所述摄像装置可以被放置在所述容器中，比如设置在一个具有一定深度的容器的底部。

在另一实施例中，所述摄像装置可以被放置在所述容器的底部之下的位置。在标定作业下，启动摄像装置即可对所述标定板的下表面进行拍摄；在非标定作业下，则关闭摄像装置。由此可避免在标定作业和非标定作业时需要频繁拆装摄像装置和容器，便于使用。

在再一实施方式中，可以在所述机架中设置一容器与所述摄像装置的共用容纳空间。在标定作业下，所述共用容纳空间用于装设所述摄像装置，以对所述标定板的下表面进行拍摄；在非标定作业下，则装设所述容器以便容纳光固化材料。由此可避免在标定作业中对摄像装置的视觉影像，提高标定精度。

综上所述，本申请的3D打印设备通过将摄像装置和能量辐射装置被配置在标定板的不同侧以实现标定功能，可通过比对透射图像中的投射点以及基准图像中的标定点的位置从而对能量辐射装置进行标定。在标定过程中，由于摄像装置和能量辐射装置在标定板的不同侧，因此标定过程中摄像装置不会对能量辐射装置辐射面造成阻挡，提高了标定效率。并且，本申请通过在标定板的上表面呈现能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，同时利用所述摄像装置拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，从而避免了标定板上表面的反光对标定作业的影响，保证标定精度。另外，本申请中的能量辐射装置在标定过程中可被兼用为光源以及用以投射标定图像，提高了能量辐射装置的使用效率。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (29)

1.一种3D打印设备的标定***，所述3D打印设备包括机架以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置，其特征在于，所述标定***包括：

标定板，设置在所述打印基准面上，包括对应所述能量辐射装置的上表面以及相对所述上表面的下表面；所述上表面具有可反映至下表面的多个标定点；所述上表面用于呈现所述能量辐射装置在标定作业中投射的标定图像，所述标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点；以及

摄像装置，设置在所述标定板下表面一侧的预设位置，用于在标定作业中拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面的成像以获得透射图像，以通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与预先获得的基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异进行对所述能量辐射装置的标定；

所述机架具有一容器与所述摄像装置的共用容纳空间，所述共用容纳空间用于在标定作业时装设所述摄像装置，在非标定作业时装设所述容器，所述容器用于盛放光固化材料；所述3D打印设备还包括设置在所述机架上用于升降运动的Z轴***，所述Z轴***包括承载框，所述承载框为矩形中空结构，用于兼容装设所述标定板以及在3D打印作业中承载3D物件的构件板。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述Z轴***还包括：

Z轴构件，连接于所述承载框的边框，用于在打印作业中带动所述承载框升降运动；以及

驱动装置，设置在所述机架中，用于在打印作业中驱动所述Z轴构件升降运动。

3.根据权利要求2所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述标定板或构件板装设于所述承载框的四周边框的上表面上。

4.根据权利要求2所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述承载框的至少两侧边框上设置有用于对装设于所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业的调平机构。

5.根据权利要求2所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述Z轴构件包括两个对称的L形悬臂，所述两个对称的L形悬臂的末端连接于所述承载框的一侧边框或两侧边框。

6.根据权利要求2所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述Z轴构件上设置有用于对所述承载框进行调平作业的调平机构。

7.根据权利要求2所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述承载框的内侧具有用于兼容装设所述标定板及所述构件板的台阶结构。

8.根据权利要求7所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述台阶结构包括用于装设所述标定板的第一台阶，以及用于装设所述构件板的第二台阶，所述第二台阶低于所述第一台阶。

9.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述标定板为透光材质，所述标定板的上表面覆有半透光膜。

10.根据权利要求9所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述标定板的上表面镂刻有多个孔或涂覆有多个点状图案以构成所述多个标定点。

11.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述能量辐射装置包括DLP光机装置。

12.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述基准图像是所述能量辐射装置向所述标定板上表面投射预设亮度的纯色画面，并由所述摄像装置自所述标定板下表面拍摄的透射图像获取的，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置。

13.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述基准图像是通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照，并由所述摄像装置自所述标定板下表面拍摄的透射图像获取的，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置。

14.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述3D打印设备包括设置在机架中的容器，所述摄像装置设置在所述容器的底部。

15.根据权利要求1所述的3D打印设备的标定***，其特征在于，所述摄像装置包括相机或摄像机。

16.一种3D打印设备的标定方法，所述3D打印设备包括机架以及位于所述机架中并设置于一打印基准面上侧预设位置的能量辐射装置，其特征在于，所述标定方法包括以下步骤：

在所述打印基准面的位置设置一标定板，并使所述标定板的上表面与所述能量辐射装置相对应；以及在所述标定板的下表面一侧的一预设位置设置一摄像装置，所述标定板的上表面具有可反映至下表面的多个标定点；

令一光源照射所述标定板的上表面；

令所述摄像装置拍摄所述标定板下表面以获得一基准图像，所述基准图像中显示有各该标定点成像的基准位置；

令所述能量辐射装置向所述标定板的上表面投射至少一幅标定图像；所述至少一幅标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点；

令所述摄像装置拍摄所述标定板下表面以获得至少一幅透射图像；所述至少一幅透射图像显示有各该投射点成像的实际位置；

调整各该标定点成像的基准位置与各该投射点成像的实际位置之间的位置差异，以对所述能量辐射装置进行标定；

在所述3D打印设备中，所述机架具有一容器与所述摄像装置的共用容纳空间，所述共用容纳空间用于在标定作业时装设所述摄像装置，在非标定作业时装设所述容器，所述容器用于盛放光固化材料；所述3D打印设备还包括设置在所述机架上用于升降运动的Z轴***，所述Z轴***包括承载框，所述承载框为矩形中空结构，用于兼容装设所述标定板以及在3D打印作业中承载3D物件的构件板。

17.根据权利要求16所述的3D打印设备的标定方法，其特征在于，所述令一光源照射所述标定板的上表面的步骤中，通过所述能量辐射装置向所述标定板上表面投射预设亮度的纯色画面以照射所述标定板的上表面。

18.根据权利要求16所述的3D打印设备的标定方法，其特征在于，所述令一光源照射所述标定板的上表面的步骤中，通过一外置光源向所述标定板上表面投射预设亮度的光照以照射所述标定板的上表面。

19.根据权利要求16所述的3D打印设备的标定方法，其特征在于，所述标定板为透光材质，所述标定板的上表面覆有半透光膜。

20.根据权利要求16所述的3D打印设备的标定方法，其特征在于，所述标定板的上表面镂刻有多个孔或涂覆有多个点状图案以构成所述多个标定点。

21.根据权利要求16所述的3D打印设备的标定方法，其特征在于，所述能量辐射装置包括DLP光机装置。

22.一种3D打印设备，其特征在于，包括：

机架，具有一共用容纳空间；

容器，在非标定作业中设置在所述共用容纳空间中，用于盛放光固化材料；

Z轴***，设置在所述机架中，包括一Z轴构件、连接所述Z轴构件的承载框以及用于驱动所述Z轴构件升降运动的驱动装置，所述承载框为矩形中空结构，用于兼容装设一在标定作业中使用的标定板以及在3D打印作业中承载3D物件的构件板；所述标定板的上表面具有可反映至其下表面的多个标定点；

能量辐射装置，设置于所述共用容纳空间上侧的预设位置，被配置为在打印作业中，接收到打印指令时通过控制程序向位于所述容器内的打印基准面辐射能量，以固化所述打印基准面上的光固化材料；或者在标定作业中，通过控制程序向所述标定板的上表面投射至少一幅标定图像；所述至少一幅标定图像具有期望与各该标定点对应重合的多个投射点；

摄像装置，用于在标定作业中设置在所述共用容纳空间中，并位于所述标定板下表面一侧的预设位置，用于在标定作业中拍摄所述标定图像中所述多个投射点在所述标定板下表面呈现的透射图像，以通过调整所述透射图像中各该投射点成像的实际位置与预先获得的基准图像中各该标定点成像的基准位置之间的位置差异进行对所述能量辐射装置的标定。

23.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述标定板或构件板装设于所述承载框的四周边框的上表面上。

24.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述承载框的至少两侧边框上设置有用于对装设于所述承载框中的标定板或构件板进行调平作业的调平机构。

25.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述Z轴构件包括两个对称的L形悬臂，所述两个对称的L形悬臂的末端连接于所述承载框的一侧边框或两侧边框。

26.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述Z轴构件上设置有用于对所述承载框进行调平作业的调平机构。

27.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述承载框的内侧具有用于兼容装设所述标定板及所述构件板的台阶结构。

28.根据权利要求27所述的3D打印设备，其特征在于，所述台阶结构包括用于装设所述标定板的第一台阶，以及用于装设所述构件板的第二台阶，所述第二台阶低于所述第一台阶。

29.根据权利要求22所述的3D打印设备，其特征在于，所述能量辐射装置包括DLP光机装置。

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