[實用新型]一種帶空調制冷和三維掃描的多功能3D打印設備

有效

• 申請號: 201420644736.8
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN204322527U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 成都美律科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B29C35/16
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術領域

本實用新型屬于3D制造領域，具體涉及一種帶空調制冷和三維掃描的多功能3D打印設備。

背景技術

現有的模型如建筑工程模型一般是通過手工利用鐵絲或塑料搭接粘貼而成，這需要消耗大量人力、物力。特別是一些結構復雜、節點特殊的建筑模型，所消耗的工時更多，而且組裝的建筑模型不穩定、易坍塌。此外，對于比較精細的建筑模型，手工制作難以實現。

目前3D打印設備可以打印各種模型，但由于受到成型工藝和成型速度的制約，3d打印機打印出來的模型很難克服在Z軸方向形成的層疊紋理，這樣對于3d打印機在工業和民用市場的廣泛應用受到一定的制約。傳統針對3d打印模型的處理，都是通過上灰、打磨、噴色這些步驟，但是由于3d打印模型一般結構比較復雜，所以處理起來耗時，而且對人員的要求高，效率低，嚴重影響了3d打印在民用市場的應用。

同時，在3D打印技術領域，在擠出設備根據打印需要擠出打印材料后，需要對打印材料進行快速冷卻，使其盡快固定形狀，滿足打印的需求。現有的3D打印機一般采用制冷風扇，其冷卻效果較好，應用范圍相當廣泛。然而制冷風扇的轉動的過程中容易造成擠出噴頭震動，導致打印模型表面產生波紋，從而影響打印精度的問題，同時風扇送風范圍過大也會造成擠出噴頭降溫導致材料擠出不均勻的問題，這都會對最終的打印效果產生不利影響。

而且，3D打印機需要基于三維CAD設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建的文件，要么使用軟件從頭開始設計模型。而3D建模軟件難以掌握，面對一個實物，大部分用戶無法自行構建物體模型，所以一般只能制作出簡單的物件，而想要打印復雜的產品，就需要非常專業的工業設計能力，先通過軟件設計出模型，再利用3D打印機打印成型，這對于普通的用戶來說，是非常困難的，導致很多用戶買了3D打印機后，卻不知道應該打印什么。即使是專業設計人員，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3D打印機的使用。而三維掃描儀可以大大改善3D打印技術的這一窘境，需要打印的實物，通過三維掃描儀掃描后，能快速形成物體模型的三維圖像數據資料，從而快速實現許多物體的復制工作，為家用或手工制品提供了很好的助力。由此可見，三維掃描成為獲取物品可打印的三維圖像數據資料的一個便捷途徑。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種帶空調制冷和三維掃描的多功能3D打印設備。

本實用新型的技術方案如下：

一種帶空調制冷和三維掃描的多功能3D打印設備，包括打印機本體和三維掃描裝置，二者通過有線或是無線的方式通信連接；三維掃描裝置包括三維掃描裝置機體、掃描控制單元、圖像采集模塊、光束發射模塊和圖像處理模塊；打印機本體包括處理裝置、控制主板、3D打印桌面、打印機頭、噴嘴、噴涂材料提供裝置和空調制冷裝置。

掃描控制單元與處理裝置通過有線或是無線的方式通信連接，掃描控制單元控制圖像采集模塊、光束發射模塊和圖像處理模塊對模型進行掃描以獲得模型三維圖像數據，該三維圖像數據被輸送至處理裝置；進一步的，圖像采集模塊為照相機或攝像頭；三維掃描裝置為接觸式三維掃描裝置或非接觸式三維掃描裝置；有線連接方式為串行口、并行口、USB接口或網絡接口。

處理裝置用于分析三維圖像數據，并按工程建造要求設置3D打印精度，并利用3D建模軟件將所獲得的三維圖像數據進行分層切割，并把每層模型信息發送給控制主板；進一步的，處理裝置為安裝有3D建模軟件的計算機。

控制主板根據處理裝置所發送的每層模型信息，控制打印機頭在水平范圍內以及縱向上的位置、移動方向、速度以及3D打印材料輸入，從而在3D打印桌面上逐層打印出需要打印的模型；

噴嘴與噴涂材料提供裝置通過導管相連，噴涂材料提供裝置包括膠水盒、顆粒材料盒和光油盒；模型打印完成后，控制主板控制噴嘴對模型的表面噴涂上膠水層，在膠水層上噴涂顆粒材料層，在顆粒材料層上噴涂上光油層。

空調制冷裝置包括出風嘴和空調，該空調通過導氣管連通出風嘴，該出風嘴設置于打印機頭正下方；進一步的，出風嘴包括環形本體，環形本體內部具有中空的環形氣路，環形本體上開設有連通環形氣路的若干個出氣口以及至少一個進氣口，進氣口通過管道連通空調，出風嘴的環形本體圍繞的3D打印機的打印機頭設置。