一種三維掃描打印機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及三維打印機，特別涉及一種三維掃描打印機。
【背景技術(shù)】
[0002]三維打印機，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維打印機被用來制造產(chǎn)品。逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。三維打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進三維打印機，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。
[0003]三維打印機堆疊薄層的形式有多種多樣。三維打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。有些打印機還能結(jié)合不同介質(zhì)，令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。
[0004]有些三維打印機使用“噴墨”的方式。即使用打印機噴頭將一層極薄的液態(tài)塑料物質(zhì)噴涂在鑄模托盤上，此涂層然后被置于紫外線下進行處理。之后鑄模托盤下降極小的距離，以供下一層堆疊上來。
[0005]還有的使用一種叫做“熔積成型”的技術(shù)，整個流程是在噴頭內(nèi)熔化塑料，然后通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。
[0006]還有一些系統(tǒng)使用一種叫做“激光燒結(jié)”的技術(shù)，以粉末微粒作為打印介質(zhì)。粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層，熔鑄成指定形狀，然后由噴出的液態(tài)粘合劑進行固化。
[0007]有的則是利用真空中的電子流熔化粉末微粒，當(dāng)遇到包含孔洞及懸臂這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)時，介質(zhì)中就需要加入凝膠劑或其他物質(zhì)以提供支撐或用來占據(jù)空間。這部分粉末不會被熔鑄，最后只需用水或氣流沖洗掉支撐物便可形成孔隙。
[0008]三維打印無需機械加工或模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體，從而極大地所縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率。盡管仍有待完善，但三維打印技術(shù)市場潛力巨大，勢必成為未來制造業(yè)的眾多突破技術(shù)之一。
[0009]三維打印技術(shù)可用于珠寶，鞋類，工業(yè)設(shè)計，建筑，工程和施工，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，和許多其他領(lǐng)域。常常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型或者用于一些產(chǎn)品的直接制造，意味著這項技術(shù)正在普及。通過三維打印機也可以打印出食物，是三維打印機未來的發(fā)展方向。
[0010]在建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計師們已經(jīng)接受了用三維打印機打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時制作精美。完全合乎設(shè)計者的要求，同時又能節(jié)省大量材料。
[0011]然而傳統(tǒng)的三維打印機需要基于三維設(shè)計圖紙資料才能進行打印，其弊端也正是如此，用戶要么下載其他人創(chuàng)建的文件，要么使用軟件從頭開始設(shè)計模型，所以一般只能做出簡單的物品，而想要打印復(fù)雜的產(chǎn)品，需要非常專業(yè)的工業(yè)設(shè)計能力，先通過軟件設(shè)計出模型，再利用三維打印機打印成型，這對于普通的用戶來說，是非常困難的，導(dǎo)致很多用戶買了三維打印機后，卻打印不出預(yù)期的效果。即使是專業(yè)設(shè)計人員，制作起來效率也比較低，且不能保證完全與實物相吻合從而影響了三維打印機的使用。
[0012]現(xiàn)有的三維打印機用戶也可以使用三維掃描儀掃描物體，再將掃描信息轉(zhuǎn)入三維打印機進行打印，從而導(dǎo)致操作時不僅需要較大空間而且步驟繁瑣。
【實用新型內(nèi)容】
[0013]本實用新型的目的在于提供一種三維掃描打印機，能夠解決目前傳統(tǒng)三維打印機功能單一，不能滿足用戶多方面的立體需求，以及價格高昂，使用不便的問題。同時，本實用新型基于傳統(tǒng)熔融擠出成型技術(shù)，結(jié)合三維激光掃描技術(shù)，使得用戶花費很少的投入就能在一臺機器上很方便的完成三維掃描、形成三維模型及三維打印等一系列功能操作，能方便的通過三維掃描裝置將所需打印的實物快速掃描，再打印成型、制作出三維立體實物，改變了傳統(tǒng)三維打印機需要自行設(shè)計，以及空間占用過大等給用戶帶來的不便。本實用新型通過專門開發(fā)的一體化三維掃描打印軟件，可以兼容3DMAX、CAD、SKETCHUP、RHINO, MAYA,CATIA等主流設(shè)計軟件，無需為轉(zhuǎn)化格式而煩惱。
[0014]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種三維掃描打印機，其特征在于，包括:
[0015]殼體；
[0016]位于所述殼體內(nèi)且固定連接在所述殼體底部的托盤裝置；
[0017]位于所述殼體內(nèi)且固定連接在所述殼體一側(cè)的用于掃描物體的掃描裝置；
[0018]固定連接在所述殼體內(nèi)側(cè)的內(nèi)嵌式材料盒裝置；
[0019]與所述內(nèi)嵌式材料盒裝置連通的用于打印物體的噴頭裝置；
[0020]設(shè)置在所述殼體內(nèi)部且驅(qū)動所述噴頭裝置進行空間位置移動的運動裝置，以及與所述掃描裝置、噴頭裝置電連接的主控電路裝置。
[0021]優(yōu)選地，掃描裝置用于掃描物體；
[0022]噴頭裝置用于復(fù)制打印物體；
[0023]內(nèi)嵌式材料盒裝置固設(shè)在所述三維掃描打印機內(nèi)壁上，裝有復(fù)制打印物體所需材料；
[0024]運動裝置與所述內(nèi)嵌式材料盒裝置和噴頭裝置連接，用于利用來自所述內(nèi)嵌式材料盒裝置的材料，控制噴頭裝置通過空間位置移動復(fù)制打印物體；
[0025]主控電路裝置與所述運動裝置和掃描裝置電相連，用于控制運動裝置，以及對來自掃描裝置的三維圖像數(shù)據(jù)進行處理的主控電路裝置；
[0026]托盤裝置與所述運動裝置相連，用于放置掃描物體或者打印物體。
[0027]優(yōu)選地，所述噴頭裝置是熱熔塑料進料裝置，包括:擠絲驅(qū)動器、熱熔塑料進料頭和噴頭。
[0028]優(yōu)選地，所述運動裝置是笛卡爾機械運動系統(tǒng)，用于控制所述噴頭裝置在X軸和/或Y軸方向上滑動，以及控制所述托盤裝置在Z軸方向上滑動。
[0029]優(yōu)選地，所述主控電路裝置根據(jù)來自掃描裝置的三維圖像數(shù)據(jù)，發(fā)送打印命令給運動裝置，以便運動裝置通過帶動噴頭裝置復(fù)制打印物體。
[0030]優(yōu)選地，所述托盤裝置包括打印托盤、加熱盤、掃描轉(zhuǎn)盤和平臺支架，所述打印托盤從上到下依次與加熱盤、掃描轉(zhuǎn)盤和平臺支架相連，在進行物體掃描時，所述掃描轉(zhuǎn)盤帶動加熱盤和打印托盤進行轉(zhuǎn)動，在進行物體打印時，所述加熱盤對打印托盤進行加熱，加熱溫度為39° ο
[0031]優(yōu)選地，所述加熱盤與平臺支架采用螺栓與彈簧相連，用于校準(zhǔn)所述打印托盤的打印位置。
[0032]優(yōu)選地，所述掃描裝置包括激光頭、攝像頭和掃描芯片，所述掃描芯片利用激光頭和攝像頭獲取物體的三維圖像數(shù)據(jù)，以便發(fā)送給主控電路裝置。
[0033]優(yōu)選地，所述內(nèi)嵌式材料盒裝置包括材料卷盤、材料盒和材料盒支架，所述材料盒設(shè)有卡扣，當(dāng)材料盒受到向下的壓力時，材料盒彈出材料盒支架。
[0034]優(yōu)選地，所述殼體包括機箱內(nèi)殼、機箱外殼、支撐骨架，機箱內(nèi)殼與支撐骨架通過螺栓的方式連接，再與機箱外殼通過上下套裝的方式安裝，并采用粘結(jié)法固定。
[0035]優(yōu)選地，所述殼體頂部設(shè)有機箱蓋，其與殼體轉(zhuǎn)動連接，機箱蓋前端設(shè)有扣手，便于開啟三維掃描打印機。
[0036]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的有益效果在于:能夠通過提供一種集成三維掃描和打印功能于一體的三維掃描打印機，幫助用戶更方便地將實物轉(zhuǎn)換成為可用于三維打印的三維圖像數(shù)據(jù)資料，實現(xiàn)同步完成，并且具備一鍵復(fù)制功能，從而提高了三維掃描打印機的實用性和易用性，實現(xiàn)操作簡單、高效便捷、快速傳輸。同時，實現(xiàn)了一機多用，減小了體積、降低了成本、節(jié)省了空間，做到隨時隨意