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3d打印的制造方法

文檔序號(hào):4470441閱讀:607來(lái)源:國(guó)知局
3d打印的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種3D打印機(jī),包括打印頭、包括耗材容納部和出料口的打印盒、打印盒安裝架,耗材容納部?jī)?nèi)容納的耗材通過(guò)出料口提供給打印頭,打印盒安裝架上設(shè)置有用于實(shí)時(shí)檢測(cè)打印盒內(nèi)耗材量的重量計(jì)量裝置,并可將耗材量的實(shí)時(shí)信息傳輸至所述3D打印機(jī)的控制中心。具有能實(shí)現(xiàn)打印盒內(nèi)容納的耗材量實(shí)時(shí)計(jì)量的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】3D打印機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域,尤其是一種3D打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī),是一種利用快速成形技術(shù)的機(jī)器,以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),采用成型材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造三維的實(shí)體。在打印前,需要利用計(jì)算機(jī)建模軟件建模,再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面,即切片,從而指導(dǎo)3D打印機(jī)逐層打印。3D打印機(jī)在產(chǎn)品制造業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用,3D打印機(jī)的工作原理和傳統(tǒng)打印機(jī)基本相同,由控制組件、機(jī)械組件、打印頭、耗材(即成型材料)和介質(zhì)等組成,打印原理也基本類似。
[0003]現(xiàn)階段,3D打印技術(shù)快速發(fā)展并已逐漸進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域,一臺(tái)3D打印機(jī)可以采用多種材料進(jìn)行打印,例如,使用ABS材料的3D打印機(jī),還可使用一些與ABS相近的材料如尼龍等材料進(jìn)行打印。而且,3D打印機(jī)進(jìn)行打印時(shí)可采用多種顏色的材料直接打印出彩色的三維實(shí)體。在使用過(guò)程中,耗材一般會(huì)容納在打印盒內(nèi),而打印盒安裝在3D打印機(jī)的打印盒安裝架上,通過(guò)出料口向3D打印提供耗材。由于3D打印機(jī)可使用多種材料及多種顏色進(jìn)行打印,可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤安裝打印盒的情況。當(dāng)打印盒內(nèi)的耗材量較少時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)下一打印任務(wù)無(wú)法完成而被迫中斷的現(xiàn)象,從而對(duì)成型的三維實(shí)體的質(zhì)量造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是提供一種能實(shí)現(xiàn)打印盒內(nèi)容納的耗材量實(shí)時(shí)計(jì)量的3D打印機(jī)。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種能檢測(cè)打印盒內(nèi)容納耗材的材料性質(zhì)的3D打印盒。
[0006]本發(fā)明的又一目的是提供一種能檢測(cè)打印盒內(nèi)容納耗材的顏色的3D打印機(jī)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述主要目的,本發(fā)明提供的3D打印機(jī),包括打印頭、包括耗材容納部和出料口的打印盒、打印盒安裝架,耗材容納部?jī)?nèi)容納的耗材通過(guò)出料口提供給打印頭,打印盒安裝架上設(shè)置有用于實(shí)時(shí)檢測(cè)打印盒內(nèi)耗材量的重量計(jì)量裝置,并可將耗材量的實(shí)時(shí)信息傳輸至3D打印機(jī)的控制中心。
[0008]由以上方案可見,在打印盒安裝至3D打印機(jī)后,通過(guò)打印盒安裝架上重量計(jì)量裝置,可對(duì)打印盒內(nèi)耗材量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并傳遞至3D打印機(jī)的控制中心,在打印盒內(nèi)的耗材量較少時(shí),3D打印機(jī)可發(fā)出更換打印盒的預(yù)警,而不會(huì)出現(xiàn)下一打印任務(wù)無(wú)法完成而被迫中斷的現(xiàn)象。
[0009]較具體的方案為重量計(jì)量裝置包括重量監(jiān)控平臺(tái),打印盒安裝在重量監(jiān)控平臺(tái)上。在打印盒安裝在打印盒安裝架上后,重量計(jì)量裝置即可進(jìn)行工作,并將打印盒內(nèi)耗材量的實(shí)時(shí)信息傳遞3D打印機(jī)的控制中心。
[0010]另一較具體的方案為打印盒安裝架上還設(shè)置有材料識(shí)別裝置,材料識(shí)別裝置安裝在出料口鄰近,用于識(shí)別打印盒內(nèi)的材料性質(zhì)。通過(guò)材料識(shí)別裝置,可識(shí)別出材料性質(zhì),并將該材料信息傳遞至3D打印機(jī)的控制中心,與3D打印機(jī)所選擇的材料比對(duì),當(dāng)材料不匹配時(shí)可提醒更換打印盒或重新配置打印參數(shù),實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一目的。
[0011]更具體的方案為材料識(shí)別裝置包括顏色識(shí)別傳感器。通過(guò)顏色識(shí)別器進(jìn)行打印盒內(nèi)耗材顏色的識(shí)別,使打印出的三維實(shí)體與預(yù)期的三維物體的顏色一致,實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的又一目的。
[0012]又一較具體的方案為打印盒上設(shè)置有可與3D打印機(jī)電連接的材料識(shí)別裝置,用于識(shí)別打印盒內(nèi)耗材的材料性質(zhì)。在打印盒安裝在打印盒安裝架上后,材料識(shí)別裝置可識(shí)別出耗材的材料性質(zhì)并將該材料信息傳遞至3D打印機(jī)的控制中心。
[0013]更具體地,材料識(shí)別裝置安裝在出料口鄰近。
[0014]更具體地,材料識(shí)別裝置安裝在耗材容納部?jī)?nèi)。
[0015]較具體地,打印盒上還設(shè)置有防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu),可與打印盒安裝架上的防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu)相配合。防止打印盒裝錯(cuò)現(xiàn)象的發(fā)生。
[0016]較具體地,打印盒安裝有可與3D打印機(jī)電連接的芯片,打印盒內(nèi)耗材的材料信息存儲(chǔ)在芯片內(nèi)。在打印盒安裝在打印盒安裝架上后,耗材的材料信息即可讀取。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的立體圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的主視圖;
圖3是圖2的A-A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1所示,3D打印機(jī)包括打印頭11和打印盒安裝架12,多個(gè)打印盒2安裝在打印盒安裝架12內(nèi),并通過(guò)出料口將其內(nèi)容納的耗材提供至打印頭11,在打印頭11內(nèi),各種耗材熔融并混合,經(jīng)噴頭噴出,以形成三維彩色實(shí)體。3D打印機(jī)還包括移動(dòng)框架13、滑架14、底板16和成型座17,移動(dòng)框架13可沿螺桿15上下移動(dòng),滑架14可在移動(dòng)框架13確定的平面內(nèi)前后移動(dòng),而打印頭11可沿滑架14左右移動(dòng),從而可在成型座17上打印出三維實(shí)體3。打印盒安裝架12內(nèi)可安裝四種不同顏色的打印盒2,且打印盒2上設(shè)置有防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu)21,與打印盒安裝架上防裝結(jié)構(gòu)121相配合,不同顏色的打印盒的防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu)21不同,從而使打印盒2不可安裝至打印盒安裝架的與其不匹配的部分內(nèi)。不同的3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)有所不同,可以理解的是,以上僅以示例的方式描述打印機(jī)的結(jié)構(gòu),本發(fā)明并不僅限于具有上述結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)。
[0020]在本實(shí)施例中,打印盒2以裝有固態(tài)絲狀耗材的打印盒為例進(jìn)行說(shuō)明,可以理解的是,耗材也可為粉末狀的、液態(tài)的等形態(tài),容納不同形態(tài)耗材的打印盒的結(jié)構(gòu)有所不同。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,打印盒可具有不同于打印盒2的結(jié)構(gòu)。
[0021]如圖2和圖3所示,打印盒2包括容納有耗材24的圓形的耗材容納部22,出料口23設(shè)置在耗材容納部22的頂部,打印盒安裝架12上設(shè)置有可為光檢測(cè)裝置的材料識(shí)別裝置122,材料識(shí)別裝置122設(shè)置在出料口 23上方,包括發(fā)射部分和接收部分,在打印盒2向3D打印機(jī)提供耗材時(shí),耗材24從發(fā)射部分與接收部分之間通過(guò)。重量計(jì)量裝置123設(shè)置在耗材容納部22的下方,包括重量監(jiān)控平臺(tái)124、二個(gè)壓縮彈簧125、重量監(jiān)控線路板126和觸針127,重量計(jì)量裝置123與打印盒2上設(shè)置的芯片25電連接,耗材容納部22放置在重量監(jiān)控平臺(tái)124上。打印盒安裝架12上還設(shè)置有與芯片25電連接的電路板128。
[0022]在其他實(shí)施例中,材料識(shí)別裝置也可在出料口 23鄰近而設(shè)置在打印盒上,并通過(guò)連接線路將材料性質(zhì)的信息傳遞至電路板128,或傳遞至芯片25,再由芯片25傳遞至電路板 128。
[0023]在打印前,將打印盒2安裝至打印盒安裝架12內(nèi),打印盒2與3D打印機(jī)電連接,重量檢測(cè)裝置和材料檢測(cè)裝置即可進(jìn)行工作。重量計(jì)量裝置123將打印盒2的重量信息傳遞至電路板128,然后加工為耗材的重量信息并傳遞至3D打印機(jī)的控制中心,或者重量監(jiān)控線路板143直接生成耗材的重量信息,并傳遞至電路板128。同時(shí),材料識(shí)別裝置13將耗材性質(zhì)的信息及耗材顏色的信息傳遞至電路板128,并傳遞至3D打印機(jī)的控制中心。
[0024]3D打印機(jī)的控制中心通過(guò)收到的上述這些信息識(shí)別所用耗材的材料性質(zhì)、顏色及重量,然后在打印前預(yù)設(shè)出材料的信息。3D打印機(jī)通過(guò)控制中心根據(jù)需要打印的三維實(shí)體的大小可判定出打印此三維實(shí)體目前的耗材量是否足夠,如果不夠,則發(fā)生停止的指令,并指出哪個(gè)打印盒內(nèi)的耗材量不夠,提示更換打印盒或向打印盒內(nèi)補(bǔ)充耗材。
[0025]當(dāng)判定所有的材料信息沒有問題后,控制中心對(duì)三維實(shí)體進(jìn)行逐層分切處理,分層處理時(shí)可以計(jì)算出每層所需材料的重量。然后分層處理的信息傳遞到下料中心,并控制打印頭開始打印。在打印過(guò)程中,隨著材料的消耗,電路板128不斷將打印盒2內(nèi)的即時(shí)耗材重量信息傳遞至打印控制中心,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)打印過(guò)程的全程實(shí)施監(jiān)控。
[0026]在其他實(shí)施例中,也可通過(guò)電路板128將耗材的材料性質(zhì)的信息及耗材重量的信息加工為耗材容積的信息,并將該容積信息傳遞至打印機(jī)的控制中心,控制中心根據(jù)三維實(shí)體的體積特征判定打印此三維實(shí)體目前的耗材量是否足夠。
[0027]重量計(jì)量裝置可為其他結(jié)構(gòu),如類似彈簧稱的結(jié)構(gòu),打印盒安裝架上方設(shè)置有拉伸彈簧及重量監(jiān)測(cè)平臺(tái),打印盒上方設(shè)置有重量監(jiān)測(cè)平臺(tái)配合的結(jié)構(gòu)而使打印盒懸掛在打印盒安裝架內(nèi),重量監(jiān)控線路板將耗材容納部?jī)?nèi)耗材的重量信息傳遞至電路板128。
[0028]材料識(shí)別裝置也可為其他類型的檢測(cè)裝置,例如檢測(cè)芯片,通過(guò)材料與檢測(cè)芯片接觸來(lái)判定材料性質(zhì),在這種情況下,檢測(cè)芯片可設(shè)置在打印盒內(nèi)部,顏色識(shí)別傳感器可與檢測(cè)芯片分開設(shè)置。另外,材料檢顏色的識(shí)別可通過(guò)打印盒上設(shè)置的防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu)與3D打印機(jī)上的打印盒安裝架上的防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu)相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0029]打印盒上的芯片與打印機(jī)數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)的方式也可采用無(wú)線方式。在其他實(shí)施例中,打印盒上也可不設(shè)置芯片。在上述實(shí)施例中,耗材還包括在打印過(guò)程中支撐三維實(shí)體的支撐材料,打印盒同樣包括容納支撐材料的打印盒。
【權(quán)利要求】
1.3D打印機(jī),包括: 打印頭; 打印盒,包括耗材容納部和出料口,所述耗材容納部?jī)?nèi)容納的耗材通過(guò)所述出料口提供給所述打印頭; 打印盒安裝架,用于安裝所述打印盒; 其特征在于: 所述打印盒安裝架上設(shè)置有用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述打印盒內(nèi)耗材量的重量計(jì)量裝置,并可將耗材量的實(shí)時(shí)信息傳遞至所述3D打印機(jī)的控制中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述重量計(jì)量裝置包括重量監(jiān)控平臺(tái),所述打印盒安裝在所述重量監(jiān)控平臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述打印盒安裝架上還設(shè)置有材料識(shí)別裝置,所述材料識(shí)別裝置安裝在所述出料口鄰近,用于識(shí)別所述打印盒內(nèi)耗材的材料性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述材料識(shí)別裝置包括顏色識(shí)別傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述打印盒上設(shè)置有可與所述3D打印機(jī)電連接的材料識(shí)別裝置,用于識(shí)別所述打印盒內(nèi)的材料性質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述材料識(shí)別裝置包括顏色識(shí)別傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述材料識(shí)別裝置安裝在所述出料口鄰近。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述材料識(shí)別裝置安裝在所述耗材容納部?jī)?nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述打印盒上設(shè)置有防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu),可與所述打印盒安裝架上的防裝錯(cuò)結(jié)構(gòu)相配合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī),其特征在于: 所述打印盒安裝有可與所述3D打印機(jī)電連接的芯片,所述打印盒內(nèi)耗材的材料信息存儲(chǔ)在所述芯片內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK103481515SQ201310400713
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】蘇健強(qiáng), 何永剛 申請(qǐng)人:珠海天威飛馬打印耗材有限公司
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