[發(fā)明專利]用于打印矯形頭盔的3D打印機和3D打印系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN113199745B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 沈斌;石昭明;劉瑤
• 申請（專利權）人: 嘉興嘉創(chuàng)智醫(yī)療設備有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/112;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02;B33Y80/00
• 代理公司: 深圳市君之泉知識產(chǎn)權代理有限公司 44366
• 代理人: 呂戰(zhàn)竹

本發(fā)明涉及一種用于打印矯形頭盔的3D打印機和3D打印系統(tǒng)，3D打印機包括機架、打印臺、打印頭、控制系統(tǒng)和運動系統(tǒng)，打印頭包括用以打印頭盔殼體的第一噴頭和用以打印頭盔內(nèi)襯的第二噴頭，第二噴頭的噴嘴底部在X軸方向和Y軸方向上與第一噴頭的噴嘴底部的坐標差分別為a和b；控制系統(tǒng)包括打印信息接收模塊、坐標轉換模塊和運動控制模塊，打印信息接收模塊用于接收頭盔的各打印點在第一XYZ坐標系內(nèi)的坐標值，坐標轉換模塊實現(xiàn)第一XYZ坐標系和第二XYZ坐標系之間的轉換，第二XYZ坐標系是將第一XYZ坐標系的原點在XY平面上偏置(a,b)得到，運動控制模塊用于根據(jù)各待打印點坐標控制第一噴頭和第二噴頭打印。本發(fā)明簡化3D頭盔制作工藝，提高了生產(chǎn)效率。

技術領域

本發(fā)明屬于醫(yī)用矯形產(chǎn)品制備技術領域，具體涉及一種用于打印矯形頭盔的3D打印機和3D打印系統(tǒng)。

背景技術

扁頭綜合征在新生兒中具有較高的發(fā)病率，骨縫閉合性扁頭綜合征通常需要同時采用手術治療和矯形頭盔治療。

在采用矯形頭盔治療時，由于每個嬰兒患者的頭部具有唯一的幾何形狀，因此所有的扁頭綜合征治療頭盔必須個性化定制。現(xiàn)有的扁頭綜合征治療頭盔的制造過程包括：采用3D激光掃描器獲取嬰兒的頭部幾何形狀；運用電腦軟件，矯形師修改掃描獲得理想的幾何形狀；根據(jù)理想的幾何形狀加工泡沫材料獲得頭盔的陽模；在陽模上熱塑形成頭盔毛坯；對頭盔毛坯進行修剪、鉆孔和拋光等處理，得到頭盔殼體。以上制造方法步驟繁瑣且耗時較長。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于打印矯形頭盔的3D打印機和3D打印系統(tǒng)，采用3D打印的方式制作矯形頭盔，簡化制作工藝，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明所采用的技術方案為：

第一方面，本發(fā)明提供了一種用于打印矯形頭盔的3D打印機，所述頭盔包括殼體和通過凹凸配合可拆卸安裝于所述殼體內(nèi)側的內(nèi)襯，所述3D打印機包括機架以及安裝在所述機架上的打印臺和打印頭，所述3D打印機還具有控制系統(tǒng)和運動系統(tǒng)，所述運動系統(tǒng)包括帶動所述打印臺在X軸方向上運動的第一運動模塊、帶動打印頭在Y軸方向上運動的第二運動模塊和帶動打印頭在Z軸方向上運動的第三運動模塊，其中，Z軸方向垂直于由X軸和Y軸構成的水平面，所述打印頭包括用以打印殼體的第一噴頭和用以打印內(nèi)襯的第二噴頭，所述第一噴頭包括第一噴嘴，所述第二噴頭包括第二噴嘴；所述第二噴嘴的底部在X軸方向和Y軸方向上與所述第一噴嘴的底部在X軸方向和Y軸方向上的坐標差分別為a和b；

所述控制系統(tǒng)包括打印信息接收模塊、坐標轉換模塊和運動控制模塊，所述打印信息接收模塊用于接收所述殼體和內(nèi)襯的各打印點在第一XYZ坐標系內(nèi)的坐標值，所述坐標轉換模塊將第一XYZ坐標系轉換為第二XYZ坐標系或將第二XYZ坐標系轉換為第一XYZ坐標系，其中，所述第二XYZ坐標系是將第一XYZ坐標系的原點在XY平面上偏置(a,b)得到，所述運動控制模塊用于根據(jù)各待打印點坐標控制所述運動系統(tǒng)移動并控制所述第一噴頭和第二噴頭打印；

在進行殼體打印時，所述坐標轉換模塊控制當前坐標系為第一XYZ坐標系，所述運動控制模塊控制打印臺和第一噴頭按照殼體的各打印點在第一XYZ坐標系內(nèi)的坐標值移動到殼體的各打印點處，使用第一噴頭對所述殼體進行打印；

在進行內(nèi)襯打印時，所述坐標轉換模塊控制當前坐標系為第二XYZ坐標系，所述運動控制模塊控制打印臺和第一噴頭按照內(nèi)襯的各打印點在第一XYZ坐標系內(nèi)的坐標值移動，使用第二噴頭對所述內(nèi)襯進行打印；

所述第一噴頭被配置為，能夠打印所述頭盔殼體的本體以及與所述內(nèi)襯配合的凹凸部，所述第二噴頭被配置為，能夠打印所述內(nèi)襯的本體以及與所述殼體配合的凹凸部。

可選地，所述第二噴頭可拆卸地連接在所述第一噴頭上，且所述第二噴頭和第一噴頭在Z軸方向的相對距離可控制調(diào)整。

可選地，所述第二噴頭包括硅膠腔和設置于所述硅膠腔下部的第二噴嘴，所述硅膠腔的上部通過氣管連接有氣源，所述氣管上有氣流量調(diào)節(jié)閥門。