本發(fā)明涉及一種三維物體打印機(jī)，特別是三維物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)打印機(jī)及其工作原理。

背景技術(shù)：

三維(3D)物體打印是當(dāng)今最熱門的新技術(shù)領(lǐng)域之一，其基于計(jì)算機(jī)3D建?；?qū)φ鎸?shí)物體的3D掃描提供了一種全新的三維物體制作方式。3D打印的應(yīng)用出現(xiàn)在-例如-藝術(shù)設(shè)計(jì)，建筑、工程和施工(AEC)，汽車，航空航天，牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)，教育，地理信息系統(tǒng)，土木工程等等之中。隨著3D打印技術(shù)的不斷進(jìn)化，小型辦公室和家庭用戶現(xiàn)在可以負(fù)擔(dān)得起3D打印機(jī)以進(jìn)行隨機(jī)的3D打印工作。

大多數(shù)現(xiàn)有的3D打印機(jī)都設(shè)計(jì)成在用戶購買或者獲得打印機(jī)之后固定在一個(gè)地方，就像普通的辦公室影印機(jī)一樣。由于3D打印機(jī)的尺寸較大，一旦放置到期望位置并開始用于3D打印之后，它們通常不會(huì)被移動(dòng)。因此，3D打印機(jī)的維護(hù)或運(yùn)輸對(duì)用戶而言構(gòu)成諸多困難。通常會(huì)需要一個(gè)人以上以將3D打印機(jī)搬到不同的地方。對(duì)于需要在一個(gè)以上的場所進(jìn)行3D打印的用戶而言，他們需要購買多個(gè)3D打印機(jī)單元放在這些場所中，這樣做成本高昂。此外，因?yàn)?D打印機(jī)固定在一個(gè)地方，用戶在旅行期間無法進(jìn)行3D打印。

3D打印機(jī)的龐大尺寸還導(dǎo)致難以在3D打印機(jī)將要停用一段時(shí)間的情況下對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)。3D打印機(jī)的傳統(tǒng)立方體形狀意味著必須保留較大的空間來存儲(chǔ)3D打印機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于前述背景，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種替代的3D打印機(jī)，它消除或者至少減輕了上述的這些技術(shù)問題。

獨(dú)立權(quán)利要求的特征的組合滿足上述目的，從屬權(quán)利要求公開了本發(fā)明的其他有益實(shí)施方式。

根據(jù)下面的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)得到本發(fā)明的其他目的。因此，前面對(duì)目的的陳述是非詳盡的，只是為了展現(xiàn)本發(fā)明眾多目的中的一部分。

因此，本發(fā)明在一個(gè)方面涉及3D打印機(jī)，該3D打印機(jī)包括：框架；打印頭，該打印頭與所述框架連接并能夠相對(duì)于所述框架移動(dòng)；以及與所述框架連接的工作臺(tái)組件。工作臺(tái)組件包括物體工作臺(tái)，該物體工作臺(tái)適于在打印操作期間支撐將要打印的物體。工作臺(tái)組件適于相對(duì)于框架至少在存儲(chǔ)位置和操作位置之間移動(dòng)。

優(yōu)選地，框架限定三維形狀因素。在操作位置，工作臺(tái)組件延伸超過框架的形狀因素。在存儲(chǔ)位置，工作臺(tái)組件大體上容納在框架的形狀因素內(nèi)。

更優(yōu)選地，工作臺(tái)組件由至少一個(gè)第一工作臺(tái)尺寸限定，并且框架的形狀因素至少由第一框架尺寸和第二框架尺寸限定。當(dāng)工作臺(tái)組件位于存儲(chǔ)位置時(shí)，第一工作臺(tái)尺寸平行于第一框架尺寸并短于第一框架尺寸。當(dāng)工作臺(tái)組件位于操作位置時(shí)，第一工作臺(tái)尺寸平行于第二框架尺寸并長于第二框架尺寸。

更加優(yōu)選地，工作臺(tái)組件能夠相對(duì)于框架旋轉(zhuǎn)?？蚣馨敯澹装搴椭辽僖粋€(gè)側(cè)壁。在存儲(chǔ)位置，工作臺(tái)組件大體上平行于框架的側(cè)壁。在操作位置，工作臺(tái)組件大體上平行于并延伸超過框架的底板。

在一種實(shí)施方式中，工作臺(tái)組件通過兩個(gè)鉸鏈連接至框架，工作臺(tái)組件還包括工作臺(tái)基座，物體工作臺(tái)支撐在該工作臺(tái)基座上；所述兩個(gè)鉸鏈在工作臺(tái)基座的兩個(gè)側(cè)邊緣上連接至工作臺(tái)基座；所述側(cè)邊緣平行于第一工作臺(tái)尺寸。

優(yōu)選地，兩個(gè)槽分別配置在工作臺(tái)基座的兩個(gè)側(cè)邊緣上。鉸鏈與槽嚙合并適于在槽中滑動(dòng)，從而允許工作臺(tái)基座相對(duì)于鉸鏈線性移動(dòng)。

更優(yōu)選地，鉸鏈設(shè)置為允許鉸鏈只有在工作臺(tái)基座相對(duì)于鉸鏈旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度時(shí)才在槽中滑動(dòng)。

在一種變型中，每個(gè)鉸鏈還包括鉸鏈銷和固定至鉸鏈銷的止擋構(gòu)件。 工作臺(tái)基座能夠相對(duì)于止擋構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工作臺(tái)基座相對(duì)于止擋構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到與預(yù)定角度不同的角度時(shí)，止擋構(gòu)件位于槽的外面，并且不能在槽中滑動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)基座相對(duì)于止擋構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度時(shí)，止擋構(gòu)件容納在槽的內(nèi)部，并能夠在槽中滑動(dòng)。

在另一種變型中，止擋構(gòu)件的至少一部分具有梯形橫截面。

在另一種變型中，鉸鏈銷是螺絲。

在本發(fā)明的示例實(shí)施方式中，3D打印機(jī)還包括鎖定裝置，該鎖定裝置連接在工作臺(tái)組件和框架之間，鎖定工作臺(tái)組件以防止它相對(duì)于框架旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，工作臺(tái)組件還包括工作臺(tái)基座，物體工作臺(tái)支撐在該工作臺(tái)基座上。鎖定裝置包括鎖定銷，該鎖定銷可移動(dòng)地容納在分別在框架和工作臺(tái)基座上形成的通孔內(nèi)。鎖定銷能夠移動(dòng)到工作臺(tái)基座的通孔中以鎖定工作臺(tái)組件，或者離開工作臺(tái)基座的通孔以解鎖工作臺(tái)組件。

在本發(fā)明的另一種示例實(shí)施方式中，3D打印機(jī)還包括設(shè)置在框架上的手柄，用戶使用該手柄搬動(dòng)3D打印機(jī)。

在本發(fā)明的另一種示例實(shí)施方式中，3D打印機(jī)還包括觸摸屏，該觸摸屏連接至3D打印機(jī)的控制器。

在本發(fā)明的另一種示例實(shí)施方式中，3D打印機(jī)還包括存儲(chǔ)設(shè)備適配器，該存儲(chǔ)裝置適配器適于接收外部存儲(chǔ)設(shè)備的連接。

優(yōu)選地，存儲(chǔ)設(shè)備適配器是SD卡讀卡器。

優(yōu)選地，存儲(chǔ)設(shè)備適配器連接至3D打印機(jī)的控制器?？刂破髂軌驈拇鎯?chǔ)設(shè)備讀取3D模型文件，以由3D打印機(jī)進(jìn)行打印。

在本發(fā)明的另一種示例實(shí)施方式中，3D打印機(jī)的打印頭還包括：加熱腔，該加熱腔用于熔化送入到打印頭中的打印絲；噴嘴，該噴嘴與加熱腔連接并與加熱腔連通，該噴嘴設(shè)置為輸出熔化的打印絲；連接至加熱腔的主動(dòng)冷卻設(shè)備；以及連接至加熱腔的被動(dòng)冷卻設(shè)備。

優(yōu)選地，主動(dòng)冷卻設(shè)備是風(fēng)扇。

優(yōu)選地，風(fēng)扇設(shè)置為直接面對(duì)被動(dòng)冷卻設(shè)備。

更優(yōu)選地，被動(dòng)冷卻設(shè)備是與加熱腔直接連接的散熱器。

在一種實(shí)施方式中，散熱器具有大體上為圓柱形的形狀。

在本發(fā)明的另一種示例實(shí)施方式中，3D打印機(jī)的物體工作臺(tái)還包括由不可變形材料構(gòu)成的第一層和設(shè)置在該第一層下面由加熱材料構(gòu)成的第二層。第一層適于直接支撐將由3D打印機(jī)打印的物體。加熱材料連接至電源，從而產(chǎn)生將物體保持在物體工作臺(tái)上的固定位置所需的熱量。

優(yōu)選地，不可變形材料是導(dǎo)熱的。

更優(yōu)選地，不可變形材料是硼硅酸鹽玻璃。

在一種變型中，硼硅酸鹽玻璃的厚度為3mm。

在另一種變型中，加熱材料是薄膜。

優(yōu)選地，加熱材料是聚酰亞胺加熱膜。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種將3D打印機(jī)從存儲(chǔ)狀態(tài)配置為操作狀態(tài)的方法，該方法包括以下步驟：將3D打印機(jī)的位于存儲(chǔ)位置的工作臺(tái)組件從3D打印機(jī)的框架解鎖，其中框架包括頂板，底板和至少一個(gè)側(cè)壁，并且工作臺(tái)組件在存儲(chǔ)位置大體上平行于框架的側(cè)壁；使工作臺(tái)組件相對(duì)于框架旋轉(zhuǎn)，直到工作臺(tái)組件變得平行于框架的底板；將工作臺(tái)組件線性移動(dòng)至操作位置；以及將工作臺(tái)組件鎖定到操作位置。

優(yōu)選地，工作臺(tái)組件在存儲(chǔ)位置通過鎖定裝置而鎖定到框架上，所述鎖定裝置適于由用戶啟動(dòng)。

更優(yōu)選地，工作臺(tái)組件還包括工作臺(tái)基座，物體工作臺(tái)支撐在該工作臺(tái)基座上。鎖定裝置包括鎖定銷。鎖定銷可移動(dòng)地容納在分別在框架和物體工作臺(tái)上形成的通孔內(nèi)。在解鎖步驟中，用戶移動(dòng)鎖定銷以離開工作臺(tái)基座的通孔，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)組件的解鎖。

在一種變型中，工作臺(tái)組件還包括工作臺(tái)基座，物體工作臺(tái)支撐在該工作臺(tái)基座上。工作臺(tái)基座通過兩個(gè)鉸鏈連接至框架，所述兩個(gè)鉸鏈在工作臺(tái)基座的兩個(gè)側(cè)邊緣上連接至工作臺(tái)基座。

優(yōu)選地，兩個(gè)槽分別配置在工作臺(tái)基座的兩個(gè)側(cè)邊緣上。鉸鏈與槽嚙合并適于在槽中滑動(dòng)。在移動(dòng)步驟中，工作臺(tái)基座通過用戶相對(duì)于鉸鏈線性移動(dòng)。

在另一種變型中，每個(gè)鉸鏈還包括鉸鏈銷和固定至鉸鏈銷的止擋構(gòu)件。止擋構(gòu)件能夠相對(duì)于槽旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)步驟中，當(dāng)工作臺(tái)基座未移動(dòng)到大體上與底板平行的角度時(shí)，止擋構(gòu)件位于槽的外面，并且在不能在槽中 滑動(dòng)。當(dāng)物體工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)為大體上與底板平行時(shí)，止擋構(gòu)件容納在槽的內(nèi)部，并能夠在移動(dòng)步驟中在槽中滑動(dòng)。

優(yōu)選地，止擋構(gòu)件的至少一部分具有梯形橫截面。

更優(yōu)選地，鉸鏈銷是螺絲。

根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種將3D打印機(jī)從操作狀態(tài)配置為存儲(chǔ)狀態(tài)的方法，該方法包括以下步驟：解鎖3D打印機(jī)的位于操作位置的工作臺(tái)組件，其中3D打印機(jī)的框架包括頂板，底板和至少一個(gè)側(cè)壁，并且工作臺(tái)組件在操作位置大體上平行于框架的底板；將工作臺(tái)組件從操作位置線性移動(dòng)到中間位置；使物體工作臺(tái)相對(duì)于框架從中間位置旋轉(zhuǎn)，直到物體工作臺(tái)變得大體上平行于框架的側(cè)壁；以及將物體工作臺(tái)鎖定到存儲(chǔ)位置。

優(yōu)選地，工作臺(tái)組件在存儲(chǔ)位置通過鎖定裝置而鎖定到框架上，所述鎖定裝置適于由用戶啟動(dòng)。

更優(yōu)選地，工作臺(tái)組件還包括工作臺(tái)基座，物體工作臺(tái)支撐在該工作臺(tái)基座上。鎖定裝置包括鎖定銷。鎖定銷可移動(dòng)地容納在分別在框架和工作臺(tái)基座上形成的通孔內(nèi)。在解鎖步驟中，用戶移動(dòng)鎖定銷以進(jìn)入工作臺(tái)基座的通孔，從而鎖定工作臺(tái)組件。

在一種變型中，工作臺(tái)組件還包括工作臺(tái)基座，物體工作臺(tái)支撐在該工作臺(tái)基座上。工作臺(tái)基座通過兩個(gè)鉸鏈連接至框架。兩個(gè)鉸鏈在工作臺(tái)基座的兩個(gè)側(cè)邊緣上連接至工作臺(tái)基座。

在另在一種變型中，，兩個(gè)槽分別配置在工作臺(tái)基座的兩個(gè)側(cè)邊緣上。鉸鏈與槽嚙合并適于在槽中滑動(dòng)。在移動(dòng)步驟中，工作臺(tái)基座通過用戶相對(duì)于鉸鏈線性移動(dòng)。

優(yōu)選地，每個(gè)鉸鏈還包括鉸鏈銷和固定至鉸鏈銷的止擋構(gòu)件。止擋構(gòu)件能夠相對(duì)于槽旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)步驟中，當(dāng)工作臺(tái)基座未移動(dòng)到大體上與底板平行的角度時(shí)，止擋構(gòu)件位于槽的外面，并且在不能在槽中滑動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)基座旋轉(zhuǎn)為大體上與底板平行時(shí)，止擋構(gòu)件容納在槽的內(nèi)部，并能夠在移動(dòng)步驟中在槽中滑動(dòng)。

優(yōu)選地，止擋構(gòu)件的至少一部分具有梯形橫截面。

更優(yōu)選地，鉸鏈銷是螺絲。

根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，3D打印機(jī)的打印頭包括：加熱腔，該加熱腔用于熔化送入到打印頭中的打印絲；噴嘴，該噴嘴與加熱腔連接并與加熱腔連通；連接至加熱腔的主動(dòng)冷卻設(shè)備；以及連接至加熱腔的被動(dòng)冷卻設(shè)備。噴嘴設(shè)置為輸出熔化的打印絲。

優(yōu)選地，主動(dòng)冷卻設(shè)備是風(fēng)扇。

更優(yōu)選地，風(fēng)扇設(shè)置為直接面對(duì)被動(dòng)冷卻設(shè)備。

在一種變型中，被動(dòng)冷卻設(shè)備是與加熱腔直接連接的散熱器。

在另一種變型中，散熱器具有大體上為圓柱形的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，3D打印機(jī)的物體工作臺(tái)包括：由不可變形材料構(gòu)成的第一層，該第一層適于直接支撐將由3D打印機(jī)打印的物體；以及設(shè)置在第一層下面由加熱材料構(gòu)成的第二層。加熱材料連接至電源，從而產(chǎn)生將物體保持在物體工作臺(tái)上的固定位置所需的熱量。

優(yōu)選地，不可變形材料是導(dǎo)熱的。

更優(yōu)選地，不可變形材料是硼硅酸鹽玻璃。

在一種變型中，硼硅酸鹽玻璃的厚度為3mm。

在另一種變型中，加熱材料是薄膜。

優(yōu)選地，加熱材料是聚酰亞胺加熱膜。

根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供了一種在3D打印機(jī)中繼續(xù)斷點(diǎn)打印的方法，該方法包括以下步驟：在3D物體的打印操作期間停止打?。粚⒁幌盗写蛴?shù)保存到3D打印機(jī)的存儲(chǔ)器中，所述一系列打印參數(shù)包括打印頭的溫度和打印頭的三維坐標(biāo)；將3D打印機(jī)關(guān)機(jī)；在步驟c)之后的任意時(shí)間啟動(dòng)3D打印機(jī)；從存儲(chǔ)器讀取所述一系列打印參數(shù)，并配置打印頭從而使打印頭位于所述三維坐標(biāo)并具有所述溫度；以及繼續(xù)打印3D物體。

優(yōu)選地，打印參數(shù)還包括3D打印機(jī)的物體工作臺(tái)的表面溫度。

本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)。最重要的優(yōu)點(diǎn)之一是本發(fā)明的3D打印機(jī)為用戶提供了許多操作打印機(jī)和搬動(dòng)和/或移動(dòng)打印機(jī)的靈活性。由于工作臺(tái)組件的可旋轉(zhuǎn)和可滑動(dòng)設(shè)計(jì)，3D打印機(jī)可以輕易在存儲(chǔ)狀態(tài)和操作狀態(tài)之間改變，在存儲(chǔ)狀態(tài)中，打印機(jī)的形狀類似于手提箱并能夠輕易搬動(dòng)或存儲(chǔ)，在操作狀態(tài)中，打印機(jī)類似于傳統(tǒng)的3D打印機(jī)，提供平坦的，足夠大的物體工作臺(tái)以進(jìn)行打印。當(dāng)用戶在-例如-家中，辦公室中，工廠中或戶外環(huán) 境中移動(dòng)時(shí)，他可以輕易將本發(fā)明的3D打印機(jī)搬到不同的地方。因此，3D打印機(jī)不再受打印機(jī)位置的限制。打印機(jī)的維護(hù)和運(yùn)輸也變得更加方便，因?yàn)?例如-用戶可以自己將出故障的3D打印機(jī)搬到附近的服務(wù)中心。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的3D打印機(jī)能夠高效，獨(dú)立地工作。換句話說，在本發(fā)明中，對(duì)于使用3D打印機(jī)進(jìn)行3D打印而言，桌面計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)不是必需的。相反，用戶能夠方便地將攜帶有3D模型文件的SD卡插入到打印機(jī)中，3D模型文件包含打印3D物體所需的所有數(shù)據(jù)，并且打印機(jī)能夠開始3D打印工作。就此而言，3D打印機(jī)中提供的觸摸屏允許用戶對(duì)打印機(jī)進(jìn)行交互的，直觀的控制，包括打印頭運(yùn)動(dòng)，溫度設(shè)置，校準(zhǔn)，斷點(diǎn)打印控制等。

本發(fā)明中的3D打印機(jī)所提供的斷點(diǎn)打印功能使它們對(duì)于打印目的來說甚至更加高效。用戶可以選擇將進(jìn)行中的打印工作保存到打印機(jī)中，然后關(guān)掉打印機(jī)。當(dāng)打印機(jī)在任意時(shí)間之后重新啟動(dòng)時(shí)，通過讀取打印機(jī)存儲(chǔ)器中保存的斷點(diǎn)，用戶可以選擇繼續(xù)之前未完成的打印工作。通過這種方式，為用戶提供了更多的靈活性，因?yàn)樗恍枰却麄€(gè)不間斷的時(shí)間來完成打印。相反，他可以任意設(shè)置打印的時(shí)間段。

附圖說明

借助下面參考附圖僅以舉例方式對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，本發(fā)明的前述和其他特征將變得清晰，在這些附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的處于存儲(chǔ)狀態(tài)的3D打印機(jī)的后側(cè)透視圖。

圖2是圖1所示3D打印機(jī)的前側(cè)透視圖，其中3D打印機(jī)處于存儲(chǔ)狀態(tài)。

圖3是圖1所示3D打印機(jī)的透視圖，其中3D打印機(jī)處于操作狀態(tài)。

圖4是圖1所示3D打印機(jī)的前視圖，其中3D打印機(jī)處于操作狀態(tài)。

圖5是圖1所示3D打印機(jī)的一部分的透視圖。

圖6是用于圖1所示3D打印機(jī)上面的工作臺(tái)組件的鎖定鍵。

圖7是圖6所示鎖定鍵的爆炸圖。

圖8是圖1所示3D打印機(jī)的一部分的截面圖，其中鎖定鍵在圖中顯示。

圖9是位于圖1所示3D打印機(jī)的下側(cè)的鉸鏈鍵。

圖10是圖9所示鉸鏈鍵和其對(duì)應(yīng)止擋構(gòu)件的單獨(dú)視圖。

圖11a顯示了圖9所示的鉸鏈鍵，當(dāng)工作臺(tái)組件位于存儲(chǔ)位置時(shí)，該鉸鏈鍵與工作臺(tái)組件上的槽嚙合，為了清晰起見，側(cè)壁的某些部分被省略。

圖11b顯示了圖9所示的鉸鏈鍵，當(dāng)工作臺(tái)組件位于操作位置時(shí)，該鉸鏈鍵與工作臺(tái)組件上的槽嚙合，為了清晰起見，側(cè)壁的某些部分被省略。

圖12a-12f顯示了圖1所示3D打印機(jī)從存儲(chǔ)狀態(tài)改變?yōu)椴僮鳡顟B(tài)，或與此相反的程序。

圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的物體工作臺(tái)。

圖14是圖13所示物體工作臺(tái)的爆炸圖。

圖15a-15c顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的打印頭。

圖15d是圖15a-15c所示打印頭的截面圖，其中打印絲插入到打印頭中。

圖16a顯示了在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的觸摸屏上顯示的用戶界面的主畫面。

圖16b顯示了圖16a中的用戶界面的手動(dòng)調(diào)節(jié)畫面。

圖16c顯示了圖16a中的用戶界面的溫度調(diào)節(jié)畫面。

圖16d顯示了圖16a中的用戶界面的“系統(tǒng)”畫面。

圖16e顯示了圖16d中的用戶界面的“信息”畫面。

圖16f顯示了圖16d中的用戶界面的“關(guān)于”畫面。

圖17a顯示了圖16a所示的用戶界面在打印過程中畫面的變化。

圖17b顯示了圖16a所示的用戶界面的打印進(jìn)度畫面。

圖17c顯示了圖16a所示的用戶界面在打印完成后彈出的窗口。

圖17d顯示了圖16a所示用戶界面的打印工作保存畫面。

圖17e顯示了圖17b所示用戶界面的打印中調(diào)節(jié)畫面。

圖18a顯示了圖16a所示用戶界面中打印絲供給操作的畫面變化。

圖18b顯示了圖16a所示用戶界面中打印絲卸載操作的畫面，以及打印絲退出的機(jī)械操作。

圖19是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的方框圖和流程圖，其正在執(zhí)行溫度控制功能。

圖20是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的方框圖和流程圖，其 正在執(zhí)行風(fēng)扇速度控制功能。

圖21是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的方框圖和流程圖，其正在執(zhí)行斷點(diǎn)打印繼續(xù)功能。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明的權(quán)利要求以及之前的描述中，除非上下文通過明確的語言或必要的暗示要求，詞語包括或其變體，例如攝包含是根據(jù)包含意義使用，亦即，指定所陳述特征的存在，但是不排除在本發(fā)明的不同實(shí)施方式中還存在或添加其他特征?！?/p>

除非另有說明，這里以及權(quán)利要求中使用的詞語聯(lián)接摀或連接摀指的是直接的電聯(lián)接或連接，或者通過一個(gè)或多個(gè)電氣裝置實(shí)現(xiàn)的間接的電聯(lián)接或連接。

現(xiàn)在參考圖1和圖2，本發(fā)明的實(shí)施方式是一種三維(3D)打印機(jī)。所顯示的3D打印機(jī)處于它的存儲(chǔ)狀態(tài)，其中3D打印機(jī)為做好打印操作的準(zhǔn)備，但是適于搬走或存儲(chǔ)。3D打印機(jī)包括框架，該框架限定立方形的形狀因素?？蚣苡身敯?8，底板20以及兩個(gè)側(cè)壁38構(gòu)成。在頂板28上設(shè)置有手柄26，用戶單手使用該手柄以搬動(dòng)3D打印機(jī)。當(dāng)3D打印機(jī)位于直立位置，頂板28向上時(shí)，頂板28和底板20位于水平平面中，兩二側(cè)壁38位于垂直平面中。因此，由頂板28，底板20和兩個(gè)側(cè)壁38構(gòu)成的框架形狀為“II。“在由頂板28，底板20和兩個(gè)側(cè)壁38限定的空間中，所顯示的物體工作臺(tái)32設(shè)置為垂直方向。所顯示的也設(shè)置為垂直方向的工作臺(tái)基座36設(shè)置為臨近物體工作臺(tái)32并與其平行。物體工作臺(tái)32和工作臺(tái)基座36一起形成3D打印機(jī)的工作臺(tái)組件。在圖1和圖2中，當(dāng)3D打印機(jī)處于存儲(chǔ)狀態(tài)時(shí)，工作臺(tái)組件鎖定至側(cè)壁38，下面將更詳細(xì)地解釋。

在兩個(gè)側(cè)壁38上分別安裝有兩個(gè)Z軸步進(jìn)馬達(dá)22，Z軸步進(jìn)馬達(dá)22的位置接近側(cè)壁38上的底板20。Z軸步進(jìn)馬達(dá)22設(shè)置為沿著垂直方向(即，Z方向)驅(qū)動(dòng)打印頭。在打印頭支架21上安裝有X軸步進(jìn)馬達(dá)30，X軸步進(jìn)馬達(dá)30適于沿著X方向驅(qū)動(dòng)打印頭40。在3D打印坐標(biāo)系統(tǒng)的水平面中的兩個(gè)正交方向中，X方向和Y方向可以任意選擇，但是為了方便討論，假定在圖1和圖2所示的實(shí)施方式中X軸是沿著打印頭支架21的縱向方向。沿著Z方向 驅(qū)動(dòng)打印頭支架21，或者沿著X方向驅(qū)動(dòng)打印頭40的機(jī)制涉及到步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)與將要移動(dòng)的物體連接的皮帶，該物體可滑動(dòng)地安裝在一個(gè)或多個(gè)軌道上。這些驅(qū)動(dòng)機(jī)制對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，因此為了簡潔起見，這里不再描述它們的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。

在兩個(gè)側(cè)壁38上分別連接有兩個(gè)蓋子24。每個(gè)蓋子24具有三折的形狀，該形狀與由側(cè)壁38，以及延伸超出側(cè)壁38的頂板28和底板20的端部形成的空間互補(bǔ)。因此，兩個(gè)蓋子24構(gòu)成由框架限定的形狀因素的立方體形狀的兩個(gè)表面。蓋子24用于保護(hù)蓋子內(nèi)部的部件，包括Z軸步進(jìn)馬達(dá)22和它們的相應(yīng)皮帶和導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。蓋子24由半透明材料制成，由此用戶可以觀察蓋子24內(nèi)的部件。每個(gè)蓋子24通過兩個(gè)鉸鏈接頭42與側(cè)壁38連接。鉸鏈接頭42允許蓋子24沿著垂直軸(未顯示)旋轉(zhuǎn)，由此蓋子24保護(hù)的部件可以被用戶觀察和接觸。

在由頂板28，底板20和兩個(gè)側(cè)壁38限定的空間中，在頂板28的正下方安裝有控制單元23?？刂茊卧?3用于容納操作3D打印機(jī)必需的電路，包括但是不限于PCB板，PCB板上作為中央處理器的微處理器(MCU)，半載存儲(chǔ)器等(這些都未顯示)。如圖2所示控制單元23的前面板上，設(shè)置有觸摸屏34，用戶使用觸摸屏34監(jiān)控打印機(jī)的操作狀態(tài)，并訪問打印機(jī)所提供的功能。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3和圖4，顯示了圖1和圖2所示的打印機(jī)，該打印機(jī)處于操作狀態(tài)。之前以垂直方向鎖定至框架的工作臺(tái)組件現(xiàn)在與底板20水平。工作臺(tái)基座36直接支撐在底板20上，物體工作臺(tái)32由工作臺(tái)基座36可移動(dòng)地支撐?？梢园l(fā)現(xiàn)，在操作狀態(tài)，工作臺(tái)組件延伸超出底板20的寬度。由工作臺(tái)基座36的面積和打印機(jī)的高度限定的打印機(jī)尺寸比圖1和圖2所顯示的要小得多。

在工作臺(tái)基座36中安裝有Y軸步進(jìn)馬達(dá)44，該Y軸步進(jìn)馬達(dá)44設(shè)置為沿著Y軸驅(qū)動(dòng)物體工作臺(tái)32。圖4中清晰地顯示，物體工作臺(tái)32通過位于物體工作臺(tái)32兩側(cè)的兩個(gè)滑塊48可滑動(dòng)地由工作臺(tái)基座36支撐。固定至物體工作臺(tái)32底部的滑塊48可滑動(dòng)地連接至工作臺(tái)基座36中的兩個(gè)導(dǎo)向桿49。還設(shè)置有在物體工作臺(tái)32的中心線(未顯示)附近延伸的皮帶50，該皮帶50固定至物體工作臺(tái)32的底部。因此，當(dāng)皮帶50被Z軸步進(jìn)馬達(dá)44驅(qū)動(dòng)時(shí)， 物體工作臺(tái)32可以被皮帶50驅(qū)動(dòng)。

參考圖5，圖1至圖4所示3D打印機(jī)的蓋子24被去掉，從而更好地展示一般都被蓋子24遮蓋的部件。注意，圖5所示的3D打印機(jī)處于它的存儲(chǔ)狀態(tài)。在控制單元23的一側(cè)，分別設(shè)置有USB端口53和SD卡讀卡器52。在控制單元23的一側(cè)，分別設(shè)置有USB端口53和SD卡讀卡器52。SD卡讀卡器52與3D打印機(jī)的中央處理器(未顯示)連接，并能夠讀/寫插入到SD卡讀卡器52中的SD卡。USB端口53也與中央處理器連接，并適于連接至外部存儲(chǔ)設(shè)備或計(jì)算設(shè)備，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)。

圖5還顯示了鎖定鍵54，鎖定鍵54用作將工作臺(tái)組件鎖定在存儲(chǔ)位置的鎖定裝置。特別地，當(dāng)工作臺(tái)組件的方向?yàn)榇怪睍r(shí)，工作臺(tái)基座36部分容納在兩個(gè)側(cè)壁38之間，這意味著工作臺(tái)基座36的外側(cè)的一部分與側(cè)壁38重疊。該重疊在工作臺(tái)基座36的兩個(gè)側(cè)邊上同時(shí)發(fā)生。因此，在3D打印機(jī)的兩個(gè)側(cè)壁38上設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱的鎖定鍵54。如圖6和圖7所示，鎖定鍵54包括球形部分56和鍵座64，球形部分56和鍵座64連接在一起并形成為整體部件。球形部分56的形狀設(shè)計(jì)為允許用戶的手指輕易拿取到鎖定鍵54。用戶可以通過拿取球形部分56來拉動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)鎖定鍵54。在鍵座64的與球形部分56相反的一端上設(shè)置有兩個(gè)突起58。同樣，在鍵座64的這一端上還設(shè)置有固定地連接到鎖定鍵54上的鎖定銷66，鎖定銷66的尖端位于兩個(gè)突起58之間。鎖定鍵54和鎖定銷66連接在一起，由此它們適于沿著鎖定鍵54的軸向一起移動(dòng)。另一方面，在鎖定銷66的帽端67和側(cè)壁38的外表面(未顯示)之間設(shè)置有彈簧62。彈簧62為鎖定鍵54提供偏置力，從而在當(dāng)用戶未操作鎖定鍵54時(shí)固定鎖定鍵54的位置。

圖6和圖8顯示了將工作臺(tái)組件鎖定至側(cè)壁38的鎖定鍵54的狀態(tài)。在側(cè)壁38上形成有孔60，孔60的至少一部分具有矩形的橫截面(未顯示)。鎖定鍵54可以部分地包含在孔60內(nèi)，同時(shí)鍵座64容納在孔60內(nèi)。孔60的矩形橫截面只允許鎖定鍵54在鎖定鍵的兩個(gè)突起58正好與矩形孔60對(duì)齊時(shí)部分地容納在孔60內(nèi)。如圖6所示，兩個(gè)突起58容納在孔60內(nèi)，并且由于孔60的形狀，圖6所示的鎖定鍵54不能圍繞它的中心軸旋轉(zhuǎn)但是鎖定鍵54只能沿著箭頭37表示的方向被拉出。如圖8所示，當(dāng)鎖定鍵54的突起58容納在側(cè)壁38上的孔內(nèi)時(shí)，彈簧62處于正常未壓縮狀態(tài)。當(dāng)彈簧62的一端設(shè)置 為抵靠在側(cè)壁38上時(shí)，鎖定銷66的帽端被保持在圖8所示的位置上，其中鎖定銷容納在工作臺(tái)基座36的外緣上形成的槽(稍后將詳細(xì)描述)中。鎖定銷66自身穿過在側(cè)壁38上形成的通孔。因?yàn)殒i定銷66同時(shí)容納在側(cè)壁38和工作臺(tái)基座36內(nèi)，所以防止了工作臺(tái)基座36和工作臺(tái)組件沿著與圖8所示紙張垂直的方向相對(duì)于側(cè)壁38移開。但是，如同上面所提到的那樣，鎖定鍵54可以沿著圖6所示的箭頭方向37拉出，因此鍵座64也移動(dòng)到側(cè)壁38外面。鎖定鍵54一旦被拉出，就應(yīng)該旋轉(zhuǎn)到與圖6所示角度不同的角度，從而防止兩個(gè)突起再次進(jìn)入孔60中。一旦鎖定鍵54被拉出，鎖定銷66和它的帽端67也向外移動(dòng)，導(dǎo)致帽端67離開工作臺(tái)基座36上的槽。工作臺(tái)組件隨后被解鎖，可以旋轉(zhuǎn)(稍后將更詳細(xì)地描述)。但是，如同上面所提到的那樣，鎖定鍵54可以沿著圖6所示的箭頭方向37拉出，因此鍵座64也移動(dòng)到側(cè)壁38外面。鎖定鍵54一旦被拉出，就應(yīng)該旋轉(zhuǎn)到與圖6所示角度不同的角度，從而防止兩個(gè)突起再次進(jìn)入孔60中。一旦鎖定鍵54被拉出，鎖定銷66和它的帽端67也向外移動(dòng)，導(dǎo)致帽端67離開工作臺(tái)基座36上的槽。工作臺(tái)組件隨后被解鎖，可以旋轉(zhuǎn)(稍后將更詳細(xì)地描述)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9，顯示了另一種鉸鏈鍵68，該鉸鏈鍵68也位于側(cè)壁38上，但是它接近底板20。鉸鏈鍵68用作工作臺(tái)組件相對(duì)于側(cè)壁38進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的鉸鏈以及工作臺(tái)組件的鎖定裝置。與圖5至圖8所示鎖定鍵54的情況類似，同樣在兩個(gè)側(cè)壁38上設(shè)置有彼此相對(duì)的兩個(gè)對(duì)稱鉸鏈鍵68。

如圖10所示，鉸鏈鍵68包括連接在一起的頂帽部分69和螺絲部分70。通過沿著頂帽部分69的周緣形成粗糙的圖案，可以實(shí)現(xiàn)用戶的手指輕易轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈鍵68。在螺絲部分70的與頂帽部分69相對(duì)的一端，設(shè)置有螺紋，該螺紋與止擋構(gòu)件72耦合，止擋構(gòu)件72上形成有通孔71，通孔71上形成有內(nèi)螺紋。通過螺絲部分70上外螺紋與通孔70中內(nèi)螺紋的嚙合，螺絲部分70與止擋構(gòu)件72螺紋嚙合。鉸鏈鍵68和止擋構(gòu)件72一起形成用于3D打印機(jī)的工作臺(tái)組件的鉸鏈。由于螺絲部分70的桿子形狀，鉸鏈鍵68用作鉸鏈的鉸鏈銷。如圖10所示，止擋構(gòu)件72至少部分形成有大體上梯形的橫截面。梯形的橫截面由止擋構(gòu)件72的底面73a和頂面73b限定，其中頂面73b的寬度比底面73a的寬度小。

現(xiàn)在參考圖11a。與鉸鏈鍵68對(duì)應(yīng)，在側(cè)壁38上形成有通孔，該通孔 的內(nèi)壁上具有螺紋(未顯示)。鉸鏈鍵68的螺絲部分70適于和側(cè)壁38上的通孔螺紋嚙合，當(dāng)頂帽部分69旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺絲部分70沿著側(cè)壁的厚度方向移動(dòng)。注意，在圖11a和圖11b中，側(cè)壁38的一部分被隱藏，從而更好地顯示鉸鏈鍵68。圖11a所示的工作臺(tái)組件處于其存儲(chǔ)位置，即，包括工作臺(tái)基座36的工作臺(tái)組件的方向是垂直的。在工作臺(tái)基座36的側(cè)邊上形成有滑動(dòng)槽78。滑動(dòng)槽78用于和參考圖5至圖8描述的鎖定鍵一起鎖定工作臺(tái)基座36，并用于工作臺(tái)基座36相對(duì)于鉸鏈鍵68的旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)。在圖11a中，止擋構(gòu)件72未容納在槽78中，歸功于止擋構(gòu)件72的梯形形狀，防止工作臺(tái)基座36相對(duì)于鉸鏈鍵68滑動(dòng)。此外，為了保持工作臺(tái)組件36，旋轉(zhuǎn)鉸鏈鍵68以將其固定，從而使螺絲部分70的端部擠壓在槽78的底部，從而鎖定工作臺(tái)基座36，防止其旋轉(zhuǎn)。如果用戶想要使工作臺(tái)基座36相對(duì)于鉸鏈鍵68和側(cè)壁38旋轉(zhuǎn)，就必須首先釋放鉸鏈鍵68，從而使鉸鏈鍵68不向槽78的底部施加任何壓力，由此解鎖工作臺(tái)基座36。

但是，在圖11b中，可以看到，止擋構(gòu)件72現(xiàn)在容納在工作臺(tái)基座36的槽78中，圖11b顯示了當(dāng)工作臺(tái)組件設(shè)置為處于其操作位置時(shí)鉸鏈鍵68的狀態(tài)。由于止擋構(gòu)件72現(xiàn)在容納在槽78中并且只當(dāng)構(gòu)件72對(duì)齊為與槽78的縱向方向平行，工作臺(tái)基座36以及工作臺(tái)組件能夠相對(duì)于鉸鏈鍵68滑動(dòng)。但是，如圖11a所示，如果鉸鏈鍵68被固定，則工作臺(tái)基座36相對(duì)于鉸鏈鍵68和側(cè)壁38的和移動(dòng)都將被禁止，其中螺絲部分70的端部緊緊地?cái)D壓在槽78的底部上。因此，如果用戶想要使工作臺(tái)基座36線性移動(dòng)，則必須首先釋放鉸鏈鍵68，從而使鉸鏈鍵68不向槽78的底部施加任何壓力，由此解鎖工作臺(tái)基座36

圖11a和圖11b因此清晰地顯示了鉸鏈鍵68如何和止擋構(gòu)件72一起使用以允許工作臺(tái)基座36的旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)。在圖11a所示的狀態(tài)中，工作臺(tái)基座36不被允許相對(duì)于鉸鏈鍵68滑動(dòng)，但是能夠相對(duì)于鉸鏈鍵68自由旋轉(zhuǎn)。用戶能夠?qū)⒐ぷ髋_(tái)基座36從圖11a所示的垂直位置逐漸旋轉(zhuǎn)到圖11b所示的水平位置。在工作臺(tái)基座36旋轉(zhuǎn)期間，止擋構(gòu)件72在同時(shí)不旋轉(zhuǎn)，并一直保持在圖11a和圖11b所示的方向上。在圖11a所示的狀態(tài)中，因?yàn)橹箵鯓?gòu)件72的頂面73b(參見圖9)與槽78垂直，不能容納在槽78內(nèi)，止擋構(gòu)件72未容納在槽78中。在工作臺(tái)基座36旋轉(zhuǎn)期間，頂面73b和整個(gè)止擋構(gòu)件 72一直保持在槽78外面。工作臺(tái)基座36不能允許止擋構(gòu)件72在槽78內(nèi)滑動(dòng)，直到工作臺(tái)基座36旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度，即工作臺(tái)基座36變得與底板20平行。只有當(dāng)工作臺(tái)基座36旋轉(zhuǎn)為與底板20平行，并與止擋構(gòu)件72平行，止擋構(gòu)件72的頂面73b可以容納在槽78中。接下來，整個(gè)止擋構(gòu)件72頁容納在槽78中，工作臺(tái)基座36能夠相對(duì)于鉸鏈鍵68滑動(dòng)。如上所述，只有當(dāng)鉸鏈鍵68未被固定到槽78中以鎖定工作臺(tái)基座36時(shí)，工作臺(tái)基座36的所有旋轉(zhuǎn)/滑動(dòng)移動(dòng)才成為可能。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向上面描述的3D打印機(jī)的狀態(tài)改變操作，圖12a-12f顯示了本發(fā)明的3D打印機(jī)是如何從存儲(chǔ)狀態(tài)切換為操作狀態(tài)的。注意，在圖12a-12f中，為了清晰起見，3D打印機(jī)的一些特征未顯示出來。圖12a所示的與圖1和圖2所示3D打印機(jī)類似的3D打印機(jī)處于存儲(chǔ)狀態(tài)。如上所述，3D打印機(jī)具有由框架限定的立方體形狀的形狀因素。通過舉起頂板28上的手柄26，用戶能夠在去任何地方時(shí)輕易搬動(dòng)3D打印機(jī)，如同搬動(dòng)手提箱一樣?？蚣芟薅ǖ谝豢蚣艹叽?2和第二框架尺寸80，它們分別對(duì)應(yīng)于圖12a所示3D打印機(jī)的高度和寬度。另一方面，工作臺(tái)基座36限定工作臺(tái)組件的第一工作臺(tái)尺寸84。如圖12a所示，第一定工作臺(tái)組件的第一工作臺(tái)尺寸84小于第一框架尺寸82，因此，工作臺(tái)組件容納在由3D打印機(jī)的兩個(gè)側(cè)壁(未顯示)，頂板28和底板20形成的形狀因素內(nèi)。也就是說，工作臺(tái)組件的任何部分都不超出3D打印機(jī)的框架的形狀因素。

接下來，如果用戶想要使3D打印機(jī)從存儲(chǔ)狀態(tài)改變?yōu)椴僮鳡顟B(tài)，從而能夠開始3D打印，如圖12b所示，他首先需要打開3D打印機(jī)兩側(cè)上的兩個(gè)蓋子24。如上所述，打開蓋子24可以暴露鎖定鍵54和鉸鏈鍵68。為了解鎖工作臺(tái)基座36，用戶需要拉出鎖定鍵54從而使其不再與工作臺(tái)基座36嚙合。用戶還需要旋轉(zhuǎn)鉸鏈鍵68，從而釋放鉸鏈鍵68，使其不再擠壓工作臺(tái)基座36上的槽。需要在3D打印機(jī)的兩側(cè)上執(zhí)行鉸鏈鍵58和鎖定鍵54的操作，從而完全解鎖工作臺(tái)組件。

如圖12c所示，用戶接下來能夠沿著箭頭33表示的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)組件。工作臺(tái)基座36相對(duì)于由兩個(gè)鉸鏈鍵68限定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，直到它逐漸位于水平位置。在這個(gè)過程中，物體工作臺(tái)32也逐漸放下。

在圖12c中的旋轉(zhuǎn)完成之后，工作臺(tái)組件現(xiàn)在放下成水平位置水平位 置也稱為中間位置，因?yàn)樗枪ぷ髋_(tái)組件的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)和工作臺(tái)組件的線性移動(dòng)(即，滑動(dòng))之間的邊界。如圖12d所示，工作臺(tái)基座36和物體工作臺(tái)32現(xiàn)在位于水平平面中，其與底板20平行。但是，3D打印機(jī)還未準(zhǔn)備好打印，因?yàn)榇蛴☆^(未顯示)明顯還不能在物體工作臺(tái)32的區(qū)域中移動(dòng)。打印機(jī)狀態(tài)改變的下一步是用戶移動(dòng)工作臺(tái)組件，特別是將工作臺(tái)基座36移動(dòng)為沿著箭頭86表示的方向水平滑動(dòng)。注意，如上所述，只有當(dāng)工作臺(tái)組件完全與底板20平行時(shí)工作臺(tái)組件才能進(jìn)行滑動(dòng)移動(dòng)。

保持工作臺(tái)組件朝著3D打印機(jī)的中心移動(dòng)，直到它到達(dá)圖12e所示的操作位置。在這個(gè)位置，工作臺(tái)基座36位于底板20的中間。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，在工作臺(tái)基座36的側(cè)邊上可以設(shè)置某些類型的止擋裝置，從而幫助用戶確定工作臺(tái)組件的正確操作位置，例如，止擋裝置防止工作臺(tái)組件在到達(dá)圖12e所示的操作位置時(shí)進(jìn)一步移動(dòng)。用戶接下來需要旋轉(zhuǎn)鉸鏈鍵68，從而防止工作臺(tái)組件在打印操作中意外移動(dòng)。

最后，如圖12f所示，在將工作臺(tái)組件鎖定在操作位置之后，用戶通過旋轉(zhuǎn)鉸鏈鍵68關(guān)閉蓋子24。3D打印機(jī)現(xiàn)在準(zhǔn)備好開始進(jìn)行打印操作。注意，與存儲(chǔ)狀態(tài)相比，在操作狀態(tài)時(shí)3D打印機(jī)占據(jù)更大的空間。顯著地，由于工作臺(tái)組件現(xiàn)在位于水平平面中，工作臺(tái)基座36的第一工作臺(tái)尺寸84也變得水平，并且與第二框架尺寸80平行。但是，第一工作臺(tái)尺寸84比第二框架尺寸80大得多這一事實(shí)使工作臺(tái)組件延伸超出底板20。換句話說，工作臺(tái)組件延伸超出由處于操作狀態(tài)的3D打印機(jī)的框架限定的形狀因素。

圖12f所示的3D打印機(jī)接下來能夠用于打印3D物體。通過打印頭(未顯示)沿著X和X方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)三維打印，但是打印頭的Y坐標(biāo)通過沿著Y方向移動(dòng)的物體工作臺(tái)32改變。也就是說，在物體工作臺(tái)32上，如果Y方向上的一個(gè)不同點(diǎn)將被打印，則打印頭自身不在Y方向上移動(dòng)，但是物體工作臺(tái)32沿著Y方向移動(dòng)，從而使打印頭實(shí)際上在物體工作臺(tái)32上的不同Y坐標(biāo)上打印出一個(gè)點(diǎn)。下面將參考本發(fā)明的其他實(shí)施方式更詳細(xì)地描述3D打印機(jī)的打印操作中所涉及的軟件操作和用戶交互。

注意，如果3D打印操作完成了，并且用戶想要將3D打印機(jī)從圖12f所示的操作狀態(tài)變回到體12a所示的存儲(chǔ)位置，他所需要做的就是與上面那些參考圖12a-12f描述的步驟相反的步驟。例如，為了折疊圖12f所示3D打 印機(jī)的工作臺(tái)組件，用戶首先需要打開圖12e所示的蓋子24以接觸到鉸鏈鍵68。用戶解鎖鉸鏈鍵68，從而使工作臺(tái)基座36的滑動(dòng)變?yōu)榭赡堋＝酉聛?，用戶沿著圖12d中箭頭88表示的方向移動(dòng)工作臺(tái)基座36。在工作臺(tái)基座36到達(dá)其圖12d所示的斷點(diǎn)之前，用戶不旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)組件。接下來，用戶沿著箭頭33的相反方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)基座36。一旦工作臺(tái)基座36被旋轉(zhuǎn)到它的末端位置(該位置是時(shí)圖12b所示的存儲(chǔ)位置)，用戶接下來緊固鉸鏈鍵68，從而鎖定工作臺(tái)基座36，防止它旋轉(zhuǎn)。用戶還旋轉(zhuǎn)鎖定鍵54，使其與打印機(jī)的側(cè)壁上的手柄對(duì)齊，鎖定鍵54自動(dòng)移動(dòng)到孔中，從而在工作臺(tái)基座36的上端附近鎖定工作臺(tái)基座36。最后，如圖12a所示，用戶關(guān)閉蓋子打印機(jī)返回至其存儲(chǔ)狀態(tài)，該尺寸狀態(tài)的形狀為立方體。用戶隨后能夠搬動(dòng)3D打印機(jī)或存儲(chǔ)它。

在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，參考圖13和圖14描述3D打印機(jī)中使用的物體工作臺(tái)。如圖13所示，物體工作臺(tái)132適于在圖1-12f所示的3D打印機(jī)中使用。物體工作臺(tái)132適于由與上述工作臺(tái)基座類似的工作臺(tái)(未顯示)支撐。物體工作臺(tái)132包括工作臺(tái)支架90，以及導(dǎo)熱線層92。在導(dǎo)熱線層92上面覆蓋有玻璃層98，玻璃層98用于直接接觸3D打印機(jī)打印出來的半成品3D物體。設(shè)置有電線94，電線94延伸到工作臺(tái)支架90外面，與外部電源連接。電線94連接至加熱線層92中的加熱線，從而為加熱線提供電流。還設(shè)置有信號(hào)線96，信號(hào)線96用于將與加熱線層92連接的熱傳感器(未顯示)連接至外部控制器，例如3D打印機(jī)中的中央處理器。熱傳感器檢測加熱線層92的實(shí)時(shí)溫度并將它反饋給控制器，由此控制器可以調(diào)整供應(yīng)至加熱線的電流，使加熱線處于預(yù)定溫度。

如14所示，加熱線層92不直接設(shè)置在工作臺(tái)支架90上。相反，在加熱線層92下面設(shè)置有由聚酰亞胺制成的薄膜層100。盡管未顯示出來，但是在加熱線層92上面直接設(shè)置有另一個(gè)聚酰亞胺薄膜(未顯示)。層92中的加熱線由金屬，例如Fe-Cr合金制成。加熱線層92因此夾在兩個(gè)聚酰亞胺薄膜之間，作為整體，它們?cè)O(shè)置在玻璃98和工作臺(tái)支架90之間。玻璃98是厚度為大約3mm的硼硅酸鹽玻璃。玻璃98為物體工作臺(tái)提供用于支撐3D物體的平坦表面，并且平坦度不會(huì)因?yàn)槿魏蝿×业臏囟茸兓淖?。硼硅酸鹽玻璃因此是不可變形的材料。與針對(duì)物體工作臺(tái)使用金屬表面，例如鋁 的傳統(tǒng)3D打印機(jī)相比，這要理想的多，鋁易受溫度變化造成的變形影響，導(dǎo)致3D物體在物體工作臺(tái)上定位不當(dāng)。

上述物體工作臺(tái)132適于使用熔絲作為打印材料的3D打印機(jī)。由于在物體工作臺(tái)132中設(shè)置有同樣受溫度控制的加熱線層92，物體工作臺(tái)132能夠在玻璃98的表面上提供期望的溫度。已知聚酰亞胺膜適于導(dǎo)熱，因此，加熱線層92生成的熱量高效地傳遞給玻璃98的表面。溫度對(duì)于半成品3D物體是很重要的，因?yàn)楹线m的溫度可以將物體(未顯示)保持在物體工作臺(tái)132上的固定位置。如果物體工作臺(tái)132未變熱，則在3D物體上不會(huì)產(chǎn)生粘著作用，使其非常容易在玻璃98上滑動(dòng)。半成品的定位不當(dāng)對(duì)于3D打印是致命的，因?yàn)榇蛴C(jī)無法以錯(cuò)誤坐標(biāo)在3D物體上繼續(xù)打印。根據(jù)放置3D打印機(jī)的地方的環(huán)境溫度，物體工作臺(tái)132上的溫度可以在預(yù)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。例如，物體工作臺(tái)的溫度可以在50至60攝氏度之間調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中，參考圖15a-15d描述3D打印機(jī)中使用的打印頭。打印頭包括與打印頭結(jié)合的送絲設(shè)備，該送絲設(shè)備用于將打印絲供應(yīng)到打印頭的加熱腔中，從而熔化打印絲。如圖15a和圖15b所示，打印頭包括打印頭支架104，該打印頭支架104可滑動(dòng)地安裝在兩個(gè)導(dǎo)桿106上，導(dǎo)桿106連接至3D打印機(jī)的框架(未顯示)。借助合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如步進(jìn)馬達(dá)和皮帶，打印頭能夠被控制為沿著上述的某個(gè)方向移動(dòng)。打印頭的所有其他部件連接至打印頭支架104。例如，送絲設(shè)備包括安裝在打印頭支架104上的步進(jìn)馬達(dá)102。步進(jìn)馬達(dá)102與齒輪112連接以驅(qū)動(dòng)后者。在齒輪112的對(duì)面設(shè)置有可以自由旋轉(zhuǎn)的惰輪114。在打印頭之間104下面設(shè)置有多個(gè)部件，包括散熱器124，與散熱器124連接的加熱腔108，以及位于加熱腔108底部的噴嘴110。噴嘴110與加熱腔108流體連通。在打印頭之間104下面還安裝有風(fēng)扇118，風(fēng)扇118設(shè)置為直接面對(duì)散熱器124。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，散熱器124是一種被動(dòng)冷卻設(shè)備，風(fēng)扇118是一種主動(dòng)冷卻設(shè)備。散熱器124具有大體上為圓柱形的形狀，多個(gè)鰭片沿著散熱器124的中心軸設(shè)置。

圖15d中顯示了打印絲熔融和打印機(jī)制?？扇鄞蛴〗z116從打印頭支架上的第一槽120插入到打印頭中。打印絲116對(duì)齊，放置在齒輪112和惰輪114之間。當(dāng)步進(jìn)馬達(dá)102的輸出軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪112也旋轉(zhuǎn)并迫使打印絲 116移動(dòng)，打印絲與齒輪112接觸并夾在齒輪112和惰輪114之間。在圖15d中，打印絲116繼續(xù)向下移動(dòng)，直到它進(jìn)入第二槽122，第二槽122穿過整個(gè)散熱器124并通往加熱腔108。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)加熱腔108由被3D打印機(jī)的控制器所控制的電加熱器加熱時(shí)，打印絲116在加熱腔108內(nèi)熔化。熔化的打印絲接下來通過噴嘴輸出以形成3D物體。加熱腔的溫度非常高，需要非常高的溫度來快速熔化送進(jìn)來的打印絲。但是，打印絲116在進(jìn)入加熱腔108之前不應(yīng)該經(jīng)受高溫，從而避免打斷打印操作。為此，使用風(fēng)扇118和散熱器124在打印絲116進(jìn)入加熱腔108之前使它的溫度降下來。散熱器124和風(fēng)扇118的組合提供了非常有效的冷卻效果，允許加熱腔108傳導(dǎo)的熱量快速消散。理想地，風(fēng)扇108可以在3D打印機(jī)中的控制器檢測到散熱器124的溫度高于50攝氏度時(shí)由該控制器自動(dòng)開啟。

在本發(fā)明的第四實(shí)施方式中，描述了在如圖1所示的3D打印機(jī)的觸摸屏上提供的用戶界面。由于打印機(jī)提供了觸摸屏，可以通過觸摸屏進(jìn)行所有的用戶輸入和指令輸入。在圖16中，一旦3D打印機(jī)啟動(dòng)并準(zhǔn)備好，就會(huì)在觸摸屏上顯示主畫面130。如圖16d所示，一旦觸摸“系統(tǒng)”圖標(biāo)134，則會(huì)通往系統(tǒng)畫面168。如圖18所示，一旦觸摸“溫度”圖標(biāo)131，則會(huì)通往溫度控制畫面188?！笆謩?dòng)”圖標(biāo)192允許用戶手動(dòng)控制打印頭的X、Y和Z方向上的位置?！皟?chǔ)存”圖標(biāo)135允許打印頭移動(dòng)到停止區(qū)(將在下面進(jìn)行更詳細(xì)的介紹)。主畫面130中的主圖標(biāo)是“打印”圖標(biāo)136，“打印”圖標(biāo)136允許用戶開始打印操作。

一旦用戶觸摸了畫面130中的“手動(dòng)”圖標(biāo)192，如圖16b所示的手動(dòng)調(diào)節(jié)畫面189將會(huì)出現(xiàn)。用于控制打印頭的X、Y、Z位置的六個(gè)圖標(biāo)被提供。具體來說，兩個(gè)“Y”圖標(biāo)184被提供以供用戶手動(dòng)調(diào)節(jié)打印頭在Y方向上的位置。類似地，“X”圖標(biāo)195和“Z”圖標(biāo)193也被提供以供用戶分別手動(dòng)地調(diào)節(jié)X和Z方向上的位置。X、Y和Z位置是通過由控制器發(fā)送命令到相對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)而實(shí)現(xiàn)的，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。畫面189還提供了對(duì)打印頭在X、Y或Z方向上的每次移動(dòng)的步長的控制。具體來說，三個(gè)步長圖標(biāo)179被提供給用戶以選擇在每一步移動(dòng)時(shí)(也就是當(dāng)用戶觸摸按鈕184、193或195一次時(shí))，打印頭在所選定的方向上是移動(dòng)1毫米、0.1毫米、還是10毫米。如果用戶觸摸“回家”按鈕177，那么打印頭將回到 打印區(qū)域內(nèi)其預(yù)設(shè)或者其本來位置，例如具有坐標(biāo)為(0、0、0)的位置。

在畫面189中，還提供了用于控制打印絲供給操作的按鈕。具體來說，“供給控制”圖標(biāo)178允許用戶手動(dòng)控制打印絲供給到打印頭中，例如通過步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作驅(qū)動(dòng)如上所述的供給結(jié)構(gòu)來供給或者卸載打印絲。圖標(biāo)178被設(shè)計(jì)為一旦用戶觸摸它們，那么在不需要用戶持續(xù)地按住觸摸屏的情況下，供給或者卸載將會(huì)自動(dòng)持續(xù)。因此，“停止”圖標(biāo)129被提供給用戶以停止持續(xù)的供給或者卸載打印絲操作。在畫面189中，還提供了“返回”按鈕126以允許用戶界面回到上一個(gè)畫面?！熬o急”圖標(biāo)127被提供給用戶以在任何時(shí)候立刻終止打印機(jī)的操作。

另一方面，如果用戶在主畫面130中觸摸“溫度”圖標(biāo)131，則會(huì)前進(jìn)到如圖16c所示的溫度控制界面188，其中顯示了物體工作臺(tái)的實(shí)時(shí)溫度199以及打印頭的實(shí)時(shí)溫度153。物體工作臺(tái)的目標(biāo)溫度201以及打印頭的目標(biāo)溫度151也被顯示。在溫度讀數(shù)的旁邊，提供了調(diào)節(jié)圖標(biāo)187以使得用戶可以使用圖標(biāo)187在需要時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)這些溫度。在畫面188中，還提供了“返回”按鈕126以允許用戶界面回到上一個(gè)畫面。和畫面189中的類似，在畫面188中圖標(biāo)178和129也被提供給用戶以方便進(jìn)行打印絲的供給操作。

圖16d示出了用戶在主畫面中觸摸“系統(tǒng)”圖標(biāo)134后的系統(tǒng)畫面168。在系統(tǒng)畫面168中，系統(tǒng)菜單提供了不同的功能，包括顯示打印機(jī)的信息。打印機(jī)的信息是通過觸摸“信息”圖標(biāo)166而訪問的，接著“信息”畫面164就會(huì)出現(xiàn)，如圖16e所示。該“信息”畫面164顯示了打印機(jī)的當(dāng)前信息，包括打印頭位置(以X、Y和Z坐標(biāo)表示)。如果用戶在畫面168中觸摸“關(guān)于”圖標(biāo)197，那么“關(guān)于”畫面164將會(huì)出現(xiàn)，如圖16f所示，其中顯示了包括打印機(jī)的序列號(hào)、固件版本、以及打印機(jī)的名稱的信息。注意到不論是在“關(guān)于”畫面165還是“信息”畫面164中，都提供了“返回”圖標(biāo)126以使得用戶界面回到上一個(gè)畫面。另外，“語言”圖標(biāo)137被用于將用戶界面中的文字在中文和英文中相互切換?！癟P調(diào)節(jié)”圖標(biāo)139被用于將顯示畫面調(diào)節(jié)到正確的位置。

現(xiàn)在參考圖17a至17e，一旦用戶觸摸主畫面130中的“打印”圖標(biāo)136，顯示器去往文件選擇畫面128。在這里顯示可以打印的3D模型文件138的列 表。該列表可以包括多于畫面上能夠顯示的文件的數(shù)量，因此提供了滾動(dòng)按鈕141以向上或者向下滾動(dòng)文件列表。所顯示的3D模型文件138可以存儲(chǔ)在3D打印機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中，或者與3D打印機(jī)連接的外部存儲(chǔ)器，例如SD卡中?；蛘撸?D模型文件138可以是保存在外部計(jì)算機(jī)上的遠(yuǎn)程文件，該外部計(jì)算機(jī)通過-例如-USB連接或者Wi-Fi連接至3D打印機(jī)。用戶可以觸摸文件選擇畫面128上的特定文件，會(huì)出現(xiàn)針對(duì)該文件的文件操作窗口142。用戶可以觸摸“立即打印”圖標(biāo)146以立即開始打印。另外，也提供了“返回”圖標(biāo)126以使得用戶界面回到上一個(gè)畫面。

在針對(duì)特定文件而在畫面142中觸摸“立即打印”圖標(biāo)146之后，打印機(jī)控制器會(huì)判斷在打印機(jī)的內(nèi)存中是否存有任何斷點(diǎn)(將在下面進(jìn)行更詳細(xì)描述)。如果確實(shí)存在已儲(chǔ)存斷點(diǎn)，那么將彈出一個(gè)對(duì)話框以提示用戶是否想要繼續(xù)打印之前未完成的工作(也就是斷點(diǎn))，或者是用戶想要開始全新的打印。在該對(duì)話框中，“是”圖標(biāo)145在用戶想要回復(fù)斷點(diǎn)打印時(shí)被觸摸?！胺瘛眻D標(biāo)147在用戶想要開始全新打印時(shí)被觸摸。如果用戶觸摸“取消”圖標(biāo)149，那么將不會(huì)開始任何打印工作，而顯示將回到上一個(gè)畫面。

如果在上面用戶觸摸了“是”圖標(biāo)145或者“否”圖標(biāo)147，那么就會(huì)出現(xiàn)如圖17b所示的打印進(jìn)程畫面140，顯示諸如打印進(jìn)度條，物體工作臺(tái)溫度，打印頭溫度之類的參數(shù)。具體來說，畫面140顯示物體工作臺(tái)的實(shí)時(shí)溫度199和打印頭的實(shí)時(shí)溫度153。物體工作臺(tái)的目標(biāo)溫度201和打印頭的目標(biāo)溫度151也被顯示。其它的信息，包括已花費(fèi)打印時(shí)間155、剩余時(shí)間157、以及由進(jìn)度條和百分比所表示的打印進(jìn)度169，都被顯示。在打印進(jìn)程畫面140上還顯示有三個(gè)按鈕。如果打印進(jìn)程畫面140中的“停止”按鈕154被觸摸，則提示用戶選擇是否想要將進(jìn)行中的打印保存為斷點(diǎn)，并稍后在“保存工作”窗口162(如圖17d所示)中繼續(xù)打印。稍后將詳細(xì)描述打印操作的斷點(diǎn)繼續(xù)工作流程?！熬o急”圖標(biāo)127被提供給用戶以立刻終止打印機(jī)的操作。

在畫面140中觸摸“工具”圖標(biāo)159會(huì)顯示工具窗口169，如圖17e所示，其提供了打印機(jī)打印過程中的調(diào)節(jié)，例如打印速度圖標(biāo)171以用于控制打印速度為半速、全速、或150％速度的其中一個(gè)。圖標(biāo)173和175被提供以分 別控制打印頭和物體工作臺(tái)的溫度，就如同上述的畫面188中所示的那樣。

如果打印工作最終完成，那么如圖17c所示，彈出窗口161將在打印進(jìn)度畫面140中出現(xiàn)，以告知用戶總共所耗費(fèi)的打印時(shí)間。

圖18a顯示了進(jìn)行打印機(jī)打印絲供給操作時(shí)的用戶界面和步驟。用戶首先需要進(jìn)入打印頭調(diào)節(jié)畫面189以執(zhí)行打印絲供給。在第一步中，用戶在畫面189中觸摸“Z”圖標(biāo)193以降低打印頭。然后，用戶觸摸溫度調(diào)節(jié)圖標(biāo)187以增加打印頭的溫度，直到所顯示的打印頭溫度153達(dá)到220攝氏度。最后，當(dāng)打印頭的溫度準(zhǔn)備好進(jìn)行打印時(shí)，打印絲(未示出)的一端就可以被放在供給機(jī)構(gòu)中，并且用戶觸摸供給/卸載圖標(biāo)178以供給打印絲。

另一方面，如果3D物體的打印已經(jīng)完成，但是打印頭中還留有殘余的打印絲，那么用戶需要移除未用完的打印絲以避免其冷卻之后造成打印絲的堵塞。這在圖18b中顯示，其中打印絲的卸載也必須在打印頭處于其工作溫度，即220攝氏度時(shí)進(jìn)行。用戶觸摸供給/卸載圖標(biāo)178以將打印絲退出打印頭。在該過程中，打印絲供給裝置的步進(jìn)電機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)齒輪112于逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，從而卸載打印絲116，直到它最終離開打印頭。

在本發(fā)明的第五實(shí)施方式中，模式了3D打印機(jī)的不同控制原理和工作流程。在圖19中，顯示了溫度控制方法，該方法用于控制物體工作臺(tái)/打印頭的溫度。如上所述，打印頭和物體工作臺(tái)都可以包括用于加熱的電阻加熱器。作為3D打印機(jī)的中央處理器的微處理器(MCU)202與3D打印機(jī)的存儲(chǔ)器220連接。存儲(chǔ)器220中保存有代碼，代碼包括用于操作打印機(jī)的指令。為執(zhí)行溫度控制，MCU202查詢溫度傳感器204，溫度傳感器204設(shè)置在電阻加熱器正在加熱的組件(例如，物體工作臺(tái)和打印頭中的加熱腔)上或鄰近該組件。在步驟204中，MCU202定期，例如每隔兩秒查詢一次溫度傳感器。根據(jù)溫度傳感器的讀數(shù)，MCU202確定是否達(dá)到目標(biāo)溫度。如果未達(dá)到，則在步驟206中，打開加熱器并維持在“打開”狀態(tài)，從而繼續(xù)加熱部件。但是，如果MCU202確定達(dá)到了目標(biāo)溫度，則在步驟中將關(guān)閉加熱器，從而防止進(jìn)一步的溫度提升。但是，在一段時(shí)間，例如20秒之后MCU202未從溫度傳感器收到響應(yīng)這種異常情況下，MCU202確定溫度傳感器出現(xiàn)故障。在步驟203在，MCU接下來控制3D打印機(jī)的所有部件停止工作(例如， 加熱，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)等)從而防止過熱對(duì)系統(tǒng)部件造成的任何可能的損害。

圖20顯示了3D打印機(jī)中不同步進(jìn)馬達(dá)的馬達(dá)速度控制流程。如上所述，步進(jìn)馬達(dá)可以包括一個(gè)或多個(gè)X，Y，Z軸步進(jìn)馬達(dá)，以及位于打印頭中用于供應(yīng)打印絲的步進(jìn)馬達(dá)。如上所述，作為3D打印機(jī)的中央處理器的微處理器(MCU)202與3D打印機(jī)的存儲(chǔ)器220連接。存儲(chǔ)器220中保存有代碼，代碼包括用于操作打印機(jī)的指令。MCU202連接至觸摸屏34，從而向用戶顯示3D打印機(jī)的操作信息，或者通過觸摸屏34接收用戶輸入。MCU202基于代碼中保存的預(yù)定義控制條件，或者基于用戶的輸入對(duì)特定步進(jìn)馬達(dá)214的馬達(dá)速度進(jìn)行控制。根據(jù)從MCU202接收到的指令，馬達(dá)214可以通過不同方式對(duì)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在步驟210中，如果速度調(diào)節(jié)和預(yù)定義速度水平一致，則馬達(dá)可以設(shè)置為在步驟216中以三個(gè)速度模式中的一種運(yùn)行，即50％速度模式，100％速度模式和150％速度模式?；蛘?，在步驟212中，馬達(dá)214可以控制為以特定速度運(yùn)行。在該速度控制模式下，在步驟218中，馬達(dá)可以控制為通過-例如，反饋控制機(jī)制-達(dá)到目標(biāo)速度。

圖21顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的3D打印機(jī)的斷點(diǎn)打印工作流程。如上所述，斷點(diǎn)打印的意思是進(jìn)行中的打印可以被打斷并保存在打印機(jī)的存儲(chǔ)器中。接下來可以關(guān)閉打印機(jī)。當(dāng)打印機(jī)再次啟動(dòng)，用戶可以選擇重新加載斷點(diǎn)，之前的未完成打印在該斷點(diǎn)停止。接下來，打印機(jī)可以繼續(xù)執(zhí)行未完成的打印。圖21顯示了未完成工作的保存過程和已保存工作的繼續(xù)過程。在3D打印機(jī)的正常打印過程中，如果用戶在步驟222中觸摸“停止”按鈕(例如，圖17b中的畫面按鈕154)，則MCU在步驟224中確認(rèn)該指令，并在步驟226中顯示對(duì)話框，詢問用戶是否想要終止打印，將未完成的打印保存到存儲(chǔ)器中，或者用戶什么也不想做。如果用戶在步驟226中觸摸“取消”，則打印操作在步驟230中繼續(xù)。如果用戶在步驟226中觸摸“否”，則打印操作將被取消，用戶界面在步驟234中返回至主畫面，等待用戶的進(jìn)一步指令。如果用戶在步驟226中觸摸“是”，則打印操作會(huì)停止，但是當(dāng)前信息或打印會(huì)作為斷點(diǎn)保存到打印機(jī)的存儲(chǔ)器中。這些信息包括不同部件的參數(shù)，例如打印頭和物體工作臺(tái)的溫度，不同步進(jìn)馬達(dá)的速度，以及打印頭的最終X，Y，Z坐標(biāo)。用戶可以接下來關(guān)閉打印機(jī)，因?yàn)榧词箶嚯?，保存在打印機(jī)存儲(chǔ)器中的斷點(diǎn)也不會(huì)丟失。或者，在關(guān)閉 打印機(jī)之前，可以存在打印頭泊位程序，該程序可以由用戶發(fā)起，或者由打印頭自己自動(dòng)執(zhí)行。打印頭泊位功能將打印頭返回至停泊位置，從而更好地保護(hù)打印頭，與硬盤驅(qū)動(dòng)器類似。

當(dāng)打印機(jī)在步驟232中在任意時(shí)間之后再次啟動(dòng)，MCU會(huì)在步驟236中執(zhí)行必要的自檢和校準(zhǔn)步驟。接下來，MCU尋找存儲(chǔ)器中的斷點(diǎn)，確定存儲(chǔ)器中是否存在任何保存的未完成打印工作。如果沒有，則打印機(jī)在步驟240中像正常啟動(dòng)情況一樣進(jìn)入主畫面。但是，如果MCU在存儲(chǔ)器中找到斷點(diǎn)，則在步驟242中會(huì)彈出對(duì)話框，詢問用戶是否想要繼續(xù)之前的已停止打印工作，開始新的打印工作，或者什么都不想做。如果用戶在步驟242中觸摸“取消”，則接下來打印機(jī)返回主畫面，等待來自用戶的進(jìn)一步指令。如果用戶在步驟242中觸摸“否”，則接下來打印機(jī)不會(huì)繼續(xù)之前保存的打印工作，而是在步驟244中-舉例來說，通過提示用戶選擇要打印的3D模型文件-開始新的打印工作。如果用戶在步驟242中觸摸“是”，則接下來之前未完成的打印將在步驟248中繼續(xù)。在這個(gè)過程中，MCU從存儲(chǔ)器讀取信息，包括不同部件的參數(shù)，例如打印頭和物體工作臺(tái)的溫度，不同步進(jìn)馬達(dá)的速度，以及打印頭的最終X，Y，Z坐標(biāo)。一旦符合所有的必要條件，例如打印頭到達(dá)最后保存的位置和滿足物體工作臺(tái)和打印頭的預(yù)定義溫度，打印就會(huì)繼續(xù)。

因此，充分地描述了本發(fā)明的示例實(shí)施方式。盡管描述參考了特定實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，本發(fā)明可以在改變這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。因此，不應(yīng)將本發(fā)明理解為受限于這里描述的實(shí)施方式。

盡管在附圖和前面的描述中詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是這些描述應(yīng)該理解為說明性而非限制性的，應(yīng)該理解，只顯示和描述了示例性實(shí)施方式，不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何形式的限制?？梢岳斫猓@里描述的任何特征可以在任意實(shí)施方式中使用。所展示的實(shí)施方式不包括彼此，或者包括這里未描述的其他實(shí)施方式。因此，本發(fā)明還提供包括上述示例性實(shí)施方式中的一個(gè)或多個(gè)的組合的實(shí)施方式。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和改變，因此，這些限制應(yīng)該理解為在權(quán)利要求中表示。

例如，盡管上述實(shí)施方式中的3D打印機(jī)使用觸摸屏，不提供進(jìn)行打印 機(jī)控制的物理按鍵或按鈕，本領(lǐng)域技術(shù)人員不會(huì)懷疑，可以使用其他類型的控制裝置和顯示裝置。例如，可以使用不帶觸摸控制的傳統(tǒng)LCD屏幕，它帶有鍵盤或控制面板來實(shí)現(xiàn)對(duì)3D打印機(jī)的控制。

在3D打印機(jī)的物體工作臺(tái)中，聚酰亞胺膜被描述成物體工作臺(tái)的電阻加熱器。但是，還可以使用除PI膜之外的其他合適薄膜，只要它可以產(chǎn)生熱量。此外，盡管上面舉例描述了厚度為3mm的硼硅酸鹽玻璃，但是玻璃的組成和它的厚度也可以改變。