3D打印机的制作方法

文档序号:12226255阅读:427来源:国知局
3D打印机的制作方法与工艺

本发明涉及一种三维物体打印机,特别是三维物体内部结构打印机及其工作原理。



背景技术:

三维(3D)物体打印是当今最热门的新技术领域之一,其基于计算机3D建模或对真实物体的3D扫描提供了一种全新的三维物体制作方式。3D打印的应用出现在-例如-艺术设计,建筑、工程和施工(AEC),汽车,航空航天,牙科和医疗产业,教育,地理信息系统,土木工程等等之中。随着3D打印技术的不断进化,小型办公室和家庭用户现在可以负担得起3D打印机以进行随机的3D打印工作。

大多数现有的3D打印机都设计成在用户购买或者获得打印机之后固定在一个地方,就像普通的办公室影印机一样。由于3D打印机的尺寸较大,一旦放置到期望位置并开始用于3D打印之后,它们通常不会被移动。因此,3D打印机的维护或运输对用户而言构成诸多困难。通常会需要一个人以上以将3D打印机搬到不同的地方。对于需要在一个以上的场所进行3D打印的用户而言,他们需要购买多个3D打印机单元放在这些场所中,这样做成本高昂。此外,因为3D打印机固定在一个地方,用户在旅行期间无法进行3D打印。

3D打印机的庞大尺寸还导致难以在3D打印机将要停用一段时间的情况下对其进行存储。3D打印机的传统立方体形状意味着必须保留较大的空间来存储3D打印机。



技术实现要素:

鉴于前述背景,本发明的一个目的是提供一种替代的3D打印机,它消除或者至少减轻了上述的这些技术问题。

独立权利要求的特征的组合满足上述目的,从属权利要求公开了本发明的其他有益实施方式。

根据下面的描述,本领域技术人员会得到本发明的其他目的。因此,前面对目的的陈述是非详尽的,只是为了展现本发明众多目的中的一部分。

因此,本发明在一个方面涉及3D打印机,该3D打印机包括:框架;打印头,该打印头与所述框架连接并能够相对于所述框架移动;以及与所述框架连接的工作台组件。工作台组件包括物体工作台,该物体工作台适于在打印操作期间支撑将要打印的物体。工作台组件适于相对于框架至少在存储位置和操作位置之间移动。

优选地,框架限定三维形状因素。在操作位置,工作台组件延伸超过框架的形状因素。在存储位置,工作台组件大体上容纳在框架的形状因素内。

更优选地,工作台组件由至少一个第一工作台尺寸限定,并且框架的形状因素至少由第一框架尺寸和第二框架尺寸限定。当工作台组件位于存储位置时,第一工作台尺寸平行于第一框架尺寸并短于第一框架尺寸。当工作台组件位于操作位置时,第一工作台尺寸平行于第二框架尺寸并长于第二框架尺寸。

更加优选地,工作台组件能够相对于框架旋转。框架包括顶板,底板和至少一个侧壁。在存储位置,工作台组件大体上平行于框架的侧壁。在操作位置,工作台组件大体上平行于并延伸超过框架的底板。

在一种实施方式中,工作台组件通过两个铰链连接至框架,工作台组件还包括工作台基座,物体工作台支撑在该工作台基座上;所述两个铰链在工作台基座的两个侧边缘上连接至工作台基座;所述侧边缘平行于第一工作台尺寸。

优选地,两个槽分别配置在工作台基座的两个侧边缘上。铰链与槽啮合并适于在槽中滑动,从而允许工作台基座相对于铰链线性移动。

更优选地,铰链设置为允许铰链只有在工作台基座相对于铰链旋转到预定角度时才在槽中滑动。

在一种变型中,每个铰链还包括铰链销和固定至铰链销的止挡构件。工作台基座能够相对于止挡构件旋转。当工作台基座相对于止挡构件旋转到与预定角度不同的角度时,止挡构件位于槽的外面,并且不能在槽中滑动。当工作台基座相对于止挡构件旋转到预定角度时,止挡构件容纳在槽的内部,并能够在槽中滑动。

在另一种变型中,止挡构件的至少一部分具有梯形横截面。

在另一种变型中,铰链销是螺丝。

在本发明的示例实施方式中,3D打印机还包括锁定装置,该锁定装置连接在工作台组件和框架之间,锁定工作台组件以防止它相对于框架旋转。

优选地,工作台组件还包括工作台基座,物体工作台支撑在该工作台基座上。锁定装置包括锁定销,该锁定销可移动地容纳在分别在框架和工作台基座上形成的通孔内。锁定销能够移动到工作台基座的通孔中以锁定工作台组件,或者离开工作台基座的通孔以解锁工作台组件。

在本发明的另一种示例实施方式中,3D打印机还包括设置在框架上的手柄,用户使用该手柄搬动3D打印机。

在本发明的另一种示例实施方式中,3D打印机还包括触摸屏,该触摸屏连接至3D打印机的控制器。

在本发明的另一种示例实施方式中,3D打印机还包括存储设备适配器,该存储装置适配器适于接收外部存储设备的连接。

优选地,存储设备适配器是SD卡读卡器。

优选地,存储设备适配器连接至3D打印机的控制器。控制器能够从存储设备读取3D模型文件,以由3D打印机进行打印。

在本发明的另一种示例实施方式中,3D打印机的打印头还包括:加热腔,该加热腔用于熔化送入到打印头中的打印丝;喷嘴,该喷嘴与加热腔连接并与加热腔连通,该喷嘴设置为输出熔化的打印丝;连接至加热腔的主动冷却设备;以及连接至加热腔的被动冷却设备。

优选地,主动冷却设备是风扇。

优选地,风扇设置为直接面对被动冷却设备。

更优选地,被动冷却设备是与加热腔直接连接的散热器。

在一种实施方式中,散热器具有大体上为圆柱形的形状。

在本发明的另一种示例实施方式中,3D打印机的物体工作台还包括由不可变形材料构成的第一层和设置在该第一层下面由加热材料构成的第二层。第一层适于直接支撑将由3D打印机打印的物体。加热材料连接至电源,从而产生将物体保持在物体工作台上的固定位置所需的热量。

优选地,不可变形材料是导热的。

更优选地,不可变形材料是硼硅酸盐玻璃。

在一种变型中,硼硅酸盐玻璃的厚度为3mm。

在另一种变型中,加热材料是薄膜。

优选地,加热材料是聚酰亚胺加热膜。

根据本发明的第二个方面,提供了一种将3D打印机从存储状态配置为操作状态的方法,该方法包括以下步骤:将3D打印机的位于存储位置的工作台组件从3D打印机的框架解锁,其中框架包括顶板,底板和至少一个侧壁,并且工作台组件在存储位置大体上平行于框架的侧壁;使工作台组件相对于框架旋转,直到工作台组件变得平行于框架的底板;将工作台组件线性移动至操作位置;以及将工作台组件锁定到操作位置。

优选地,工作台组件在存储位置通过锁定装置而锁定到框架上,所述锁定装置适于由用户启动。

更优选地,工作台组件还包括工作台基座,物体工作台支撑在该工作台基座上。锁定装置包括锁定销。锁定销可移动地容纳在分别在框架和物体工作台上形成的通孔内。在解锁步骤中,用户移动锁定销以离开工作台基座的通孔,从而实现工作台组件的解锁。

在一种变型中,工作台组件还包括工作台基座,物体工作台支撑在该工作台基座上。工作台基座通过两个铰链连接至框架,所述两个铰链在工作台基座的两个侧边缘上连接至工作台基座。

优选地,两个槽分别配置在工作台基座的两个侧边缘上。铰链与槽啮合并适于在槽中滑动。在移动步骤中,工作台基座通过用户相对于铰链线性移动。

在另一种变型中,每个铰链还包括铰链销和固定至铰链销的止挡构件。止挡构件能够相对于槽旋转。在旋转步骤中,当工作台基座未移动到大体上与底板平行的角度时,止挡构件位于槽的外面,并且在不能在槽中滑动。当物体工作台旋转为大体上与底板平行时,止挡构件容纳在槽的内部,并能够在移动步骤中在槽中滑动。

优选地,止挡构件的至少一部分具有梯形横截面。

更优选地,铰链销是螺丝。

根据本发明的第三个方面,提供了一种将3D打印机从操作状态配置为存储状态的方法,该方法包括以下步骤:解锁3D打印机的位于操作位置的工作台组件,其中3D打印机的框架包括顶板,底板和至少一个侧壁,并且工作台组件在操作位置大体上平行于框架的底板;将工作台组件从操作位置线性移动到中间位置;使物体工作台相对于框架从中间位置旋转,直到物体工作台变得大体上平行于框架的侧壁;以及将物体工作台锁定到存储位置。

优选地,工作台组件在存储位置通过锁定装置而锁定到框架上,所述锁定装置适于由用户启动。

更优选地,工作台组件还包括工作台基座,物体工作台支撑在该工作台基座上。锁定装置包括锁定销。锁定销可移动地容纳在分别在框架和工作台基座上形成的通孔内。在解锁步骤中,用户移动锁定销以进入工作台基座的通孔,从而锁定工作台组件。

在一种变型中,工作台组件还包括工作台基座,物体工作台支撑在该工作台基座上。工作台基座通过两个铰链连接至框架。两个铰链在工作台基座的两个侧边缘上连接至工作台基座。

在另在一种变型中,,两个槽分别配置在工作台基座的两个侧边缘上。铰链与槽啮合并适于在槽中滑动。在移动步骤中,工作台基座通过用户相对于铰链线性移动。

优选地,每个铰链还包括铰链销和固定至铰链销的止挡构件。止挡构件能够相对于槽旋转。在旋转步骤中,当工作台基座未移动到大体上与底板平行的角度时,止挡构件位于槽的外面,并且在不能在槽中滑动。当工作台基座旋转为大体上与底板平行时,止挡构件容纳在槽的内部,并能够在移动步骤中在槽中滑动。

优选地,止挡构件的至少一部分具有梯形横截面。

更优选地,铰链销是螺丝。

根据本发明的第四个方面,3D打印机的打印头包括:加热腔,该加热腔用于熔化送入到打印头中的打印丝;喷嘴,该喷嘴与加热腔连接并与加热腔连通;连接至加热腔的主动冷却设备;以及连接至加热腔的被动冷却设备。喷嘴设置为输出熔化的打印丝。

优选地,主动冷却设备是风扇。

更优选地,风扇设置为直接面对被动冷却设备。

在一种变型中,被动冷却设备是与加热腔直接连接的散热器。

在另一种变型中,散热器具有大体上为圆柱形的形状。

根据本发明的第五个方面,3D打印机的物体工作台包括:由不可变形材料构成的第一层,该第一层适于直接支撑将由3D打印机打印的物体;以及设置在第一层下面由加热材料构成的第二层。加热材料连接至电源,从而产生将物体保持在物体工作台上的固定位置所需的热量。

优选地,不可变形材料是导热的。

更优选地,不可变形材料是硼硅酸盐玻璃。

在一种变型中,硼硅酸盐玻璃的厚度为3mm。

在另一种变型中,加热材料是薄膜。

优选地,加热材料是聚酰亚胺加热膜。

根据本发明的第六个方面,提供了一种在3D打印机中继续断点打印的方法,该方法包括以下步骤:在3D物体的打印操作期间停止打印;将一系列打印参数保存到3D打印机的存储器中,所述一系列打印参数包括打印头的温度和打印头的三维坐标;将3D打印机关机;在步骤c)之后的任意时间启动3D打印机;从存储器读取所述一系列打印参数,并配置打印头从而使打印头位于所述三维坐标并具有所述温度;以及继续打印3D物体。

优选地,打印参数还包括3D打印机的物体工作台的表面温度。

本发明具有许多优点。最重要的优点之一是本发明的3D打印机为用户提供了许多操作打印机和搬动和/或移动打印机的灵活性。由于工作台组件的可旋转和可滑动设计,3D打印机可以轻易在存储状态和操作状态之间改变,在存储状态中,打印机的形状类似于手提箱并能够轻易搬动或存储,在操作状态中,打印机类似于传统的3D打印机,提供平坦的,足够大的物体工作台以进行打印。当用户在-例如-家中,办公室中,工厂中或户外环境中移动时,他可以轻易将本发明的3D打印机搬到不同的地方。因此,3D打印机不再受打印机位置的限制。打印机的维护和运输也变得更加方便,因为-例如-用户可以自己将出故障的3D打印机搬到附近的服务中心。

本发明的另一个优点是本发明的3D打印机能够高效,独立地工作。换句话说,在本发明中,对于使用3D打印机进行3D打印而言,桌面计算机或笔记本计算机不是必需的。相反,用户能够方便地将携带有3D模型文件的SD卡插入到打印机中,3D模型文件包含打印3D物体所需的所有数据,并且打印机能够开始3D打印工作。就此而言,3D打印机中提供的触摸屏允许用户对打印机进行交互的,直观的控制,包括打印头运动,温度设置,校准,断点打印控制等。

本发明中的3D打印机所提供的断点打印功能使它们对于打印目的来说甚至更加高效。用户可以选择将进行中的打印工作保存到打印机中,然后关掉打印机。当打印机在任意时间之后重新启动时,通过读取打印机存储器中保存的断点,用户可以选择继续之前未完成的打印工作。通过这种方式,为用户提供了更多的灵活性,因为他不需要等待整个不间断的时间来完成打印。相反,他可以任意设置打印的时间段。

附图说明

借助下面参考附图仅以举例方式对优选实施方式进行的描述,本发明的前述和其他特征将变得清晰,在这些附图中:

图1是根据本发明的一种实施方式的处于存储状态的3D打印机的后侧透视图。

图2是图1所示3D打印机的前侧透视图,其中3D打印机处于存储状态。

图3是图1所示3D打印机的透视图,其中3D打印机处于操作状态。

图4是图1所示3D打印机的前视图,其中3D打印机处于操作状态。

图5是图1所示3D打印机的一部分的透视图。

图6是用于图1所示3D打印机上面的工作台组件的锁定键。

图7是图6所示锁定键的爆炸图。

图8是图1所示3D打印机的一部分的截面图,其中锁定键在图中显示。

图9是位于图1所示3D打印机的下侧的铰链键。

图10是图9所示铰链键和其对应止挡构件的单独视图。

图11a显示了图9所示的铰链键,当工作台组件位于存储位置时,该铰链键与工作台组件上的槽啮合,为了清晰起见,侧壁的某些部分被省略。

图11b显示了图9所示的铰链键,当工作台组件位于操作位置时,该铰链键与工作台组件上的槽啮合,为了清晰起见,侧壁的某些部分被省略。

图12a-12f显示了图1所示3D打印机从存储状态改变为操作状态,或与此相反的程序。

图13显示了根据本发明的一种实施方式的3D打印机的物体工作台。

图14是图13所示物体工作台的爆炸图。

图15a-15c显示了根据本发明的一种实施方式的3D打印机的打印头。

图15d是图15a-15c所示打印头的截面图,其中打印丝插入到打印头中。

图16a显示了在根据本发明的一种实施方式的3D打印机的触摸屏上显示的用户界面的主画面。

图16b显示了图16a中的用户界面的手动调节画面。

图16c显示了图16a中的用户界面的温度调节画面。

图16d显示了图16a中的用户界面的“系统”画面。

图16e显示了图16d中的用户界面的“信息”画面。

图16f显示了图16d中的用户界面的“关于”画面。

图17a显示了图16a所示的用户界面在打印过程中画面的变化。

图17b显示了图16a所示的用户界面的打印进度画面。

图17c显示了图16a所示的用户界面在打印完成后弹出的窗口。

图17d显示了图16a所示用户界面的打印工作保存画面。

图17e显示了图17b所示用户界面的打印中调节画面。

图18a显示了图16a所示用户界面中打印丝供给操作的画面变化。

图18b显示了图16所示用户界面中打印丝卸载操作的画面,以及打印丝退出的机械操作。

图19是根据本发明的一种实施方式的3D打印机的方框图和流程图,其正在执行温度控制功能。

图20是根据本发明的一种实施方式的3D打印机的方框图和流程图,其正在执行风扇速度控制功能。

图21是根据本发明的一种实施方式的3D打印机的方框图和流程图,其正在执行断点打印继续功能。

具体实施方式

在本发明的权利要求以及之前的描述中,除非上下文通过明确的语言或必要的暗示要求,词语包括或其变体,例如摂包含是根据包含意义使用,亦即,指定所陈述特征的存在,但是不排除在本发明的不同实施方式中还存在或添加其他特征。“

除非另有说明,这里以及权利要求中使用的词语联接摀或连接摀指的是直接的电联接或连接,或者通过一个或多个电气装置实现的间接的电联接或连接。

现在参考图1和图2,本发明的实施方式是一种三维(3D)打印机。所显示的3D打印机处于它的存储状态,其中3D打印机为做好打印操作的准备,但是适于搬走或存储。3I)打印机包括框架,该框架限定立方形的形状因素。框架由顶板28,底板20以及两个侧壁38构成。在顶板28上设置有手柄26,用户单手使用该手柄以搬动3D打印机。当3D打印机位于直立位置,顶板28向上时,顶板28和底板20位于水平平面中,两二侧壁38位于垂直平面中。因此,由顶板28,底板20和两个侧壁38构成的框架形状为“II。“在由顶板28,底板20和两个侧壁38限定的空间中,所显示的物体工作台32设置为垂直方向。所显示的也设置为垂直方向的工作台基座36设置为临近物体工作台32并与其平行。物体工作台32和工作台基座36一起形成3D打印机的工作台组件。在图1和图2中,当3D打印机处于存储状态时,工作台组件锁定至侧壁38,下面将更详细地解释。

在两个侧壁38上分别安装有两个Z轴步进马达22,Z轴步进马达22的位置接近侧壁38上的底板20。Z轴步进马达22设置为沿着垂直方向(即,Z方向)驱动打印头。在打印头支架21上安装有X轴步进马达30,X轴步进马达30适于沿着X方向驱动打印头40。在3D打印坐标系统的水平面中的两个正交方向中,X方向和Y方向可以任意选择,但是为了方便讨论,假定在图1和图2所示的实施方式中X轴是沿着打印头支架21的纵向方向。沿着Z方向驱动打印头支架21,或者沿着X方向驱动打印头40的机制涉及到步进马达驱动与将要移动的物体连接的皮带,该物体可滑动地安装在一个或多个轨道上。这些驱动机制对于本领域技术人员来说是公知的,因此为了简洁起见,这里不再描述它们的详细结构。

在两个侧壁38上分别连接有两个盖子24。每个盖子24具有三折的形状,该形状与由侧壁38,以及延伸超出侧壁38的顶板28和底板20的端部形成的空间互补。因此,两个盖子24构成由框架限定的形状因素的立方体形状的两个表面。盖子24用于保护盖子内部的部件,包括Z轴步进马达22和它们的相应皮带和导轨机构。盖子24由半透明材料制成,由此用户可以观察盖子24内的部件。每个盖子24通过两个铰链接头42与侧壁38连接。铰链接头42允许盖子24沿着垂直轴(未显示)旋转,由此盖子24保护的部件可以被用户观察和接触。

在由顶板28,底板20和两个侧壁38限定的空间中,在顶板28的正下方安装有控制单元23。控制单元23用于容纳操作3D打印机必需的电路,包括但是不限于PCB板,PCB板上作为中央处理器的微处理器(MCU),半载存储器等(这些都未显示)。如图2所示控制单元23的前面板上,设置有触摸屏34,用户使用触摸屏34监控打印机的操作状态,并访问打印机所提供的功能。

现在转向图3和图4,显示了图1和图2所示的打印机,该打印机处于操作状态。之前以垂直方向锁定至框架的工作台组件现在与底板20水平。工作台基座36直接支撑在底板20上,物体工作台32由工作台基座36可移动地支撑。可以发现,在操作状态,工作台组件延伸超出底板20的宽度。由工作台基座36的面积和打印机的高度限定的打印机尺寸比图1和图2所显示的要小得多。

在工作台基座36中安装有Y轴步进马达44,该Y轴步进马达44设置为沿着Y轴驱动物体工作台32。图4中清晰地显示,物体工作台32通过位于物体工作台32两侧的两个滑块48可滑动地由工作台基座36支撑。固定至物体工作台32底部的滑块48可滑动地连接至工作台基座36中的两个导向杆49。还设置有在物体工作台32的中心线(未显示)附近延伸的皮带50,该皮带50固定至物体工作台32的底部。因此,当皮带50被Z轴步进马达44驱动时,物体工作台32可以被皮带50驱动。

参考图5,图1至图4所示3D打印机的盖子24被去掉,从而更好地展示一般都被盖子24遮盖的部件。注意,图5所示的3D打印机处于它的存储状态。在控制单元23的一侧,分别设置有USB端口53和SD卡读卡器52。在控制单元23的一侧,分别设置有USB端口53和SD卡读卡器52。SD卡读卡器52与3D打印机的中央处理器(未显示)连接,并能够读/写插入到SD卡读卡器52中的SD卡。USB端口53也与中央处理器连接,并适于连接至外部存储设备或计算设备,例如台式计算机或笔记本计算机。

图5还显示了锁定键54,锁定键54用作将工作台组件锁定在存储位置的锁定装置。特别地,当工作台组件的方向为垂直时,工作台基座36部分容纳在两个侧壁38之间,这意味着工作台基座36的外侧的一部分与侧壁38重叠。该重叠在工作台基座36的两个侧边上同时发生。因此,在3D打印机的两个侧壁38上设置有两个对称的锁定键54。如图6和图7所示,锁定键54包括球形部分56和键座64,球形部分56和键座64连接在一起并形成为整体部件。球形部分56的形状设计为允许用户的手指轻易拿取到锁定键54。用户可以通过拿取球形部分56来拉动和/或旋转锁定键54。在键座64的与球形部分56相反的一端上设置有两个突起58。同样,在键座64的这一端上还设置有固定地连接到锁定键54上的锁定销66,锁定销66的尖端位于两个突起58之间。锁定键54和锁定销66连接在一起,由此它们适于沿着锁定键54的轴向一起移动。另一方面,在锁定销66的帽端67和侧壁38的外表面(未显示)之间设置有弹簧62。弹簧62为锁定键54提供偏置力,从而在当用户未操作锁定键54时固定锁定键54的位置。

图6和图8显示了将工作台组件锁定至侧壁38的锁定键54的状态。在侧壁38上形成有孔60,孔60的至少一部分具有矩形的横截面(未显示)。锁定键54可以部分地包含在孔60内,同时键座64容纳在孔60内。孔60的矩形横截面只允许锁定键54在锁定键的两个突起58正好与矩形孔60对齐时部分地容纳在孔60内。如图6所示,两个突起58容纳在孔60内,并且由于孔60的形状,图6所示的锁定键54不能围绕它的中心轴旋转但是锁定键54只能沿着箭头37表示的方向被拉出。如图8所示,当锁定键54的突起58容纳在侧壁38上的孔内时,弹簧62处于正常未压缩状态。当弹簧62的一端设置为抵靠在侧壁38上时,锁定销66的帽端被保持在图8所示的位置上,其中锁定销容纳在工作台基座36的外缘上形成的槽(稍后将详细描述)中。锁定销66自身穿过在侧壁38上形成的通孔。因为锁定销66同时容纳在侧壁38和工作台基座36内,所以防止了工作台基座36和工作台组件沿着与图8所示纸张垂直的方向相对于侧壁38移开。但是,如同上面所提到的那样,锁定键54可以沿着图6所示的箭头方向37拉出,因此键座64也移动到侧壁38外面。锁定键54一旦被拉出,就应该旋转到与图6所示角度不同的角度,从而防止两个突起再次进入孔60中。一旦锁定键54被拉出,锁定销66和它的帽端67也向外移动,导致帽端67离开工作台基座36上的槽。工作台组件随后被解锁,可以旋转(稍后将更详细地描述)。但是,如同上面所提到的那样,锁定键54可以沿着图6所示的箭头方向37拉出,因此键座64也移动到侧壁38外面。锁定键54一旦被拉出,就应该旋转到与图6所示角度不同的角度,从而防止两个突起再次进入孔60中。一旦锁定键54被拉出,锁定销66和它的帽端67也向外移动,导致帽端67离开工作台基座36上的槽。工作台组件随后被解锁,可以旋转(稍后将更详细地描述)。

现在转向图9,显示了另一种铰链键68,该铰链键68也位于侧壁38上,但是它接近底板20。铰链键68用作工作台组件相对于侧壁38进行旋转的铰链以及工作台组件的锁定装置。与图5至图8所示锁定键54的情况类似,同样在两个侧壁38上设置有彼此相对的两个对称铰链键68。

如图10所示,铰链键68包括连接在一起的顶帽部分69和螺丝部分70。通过沿着顶帽部分69的周缘形成粗糙的图案,可以实现用户的手指轻易转动铰链键68。在螺丝部分70的与顶帽部分69相对的一端,设置有螺纹,该螺纹与止挡构件72耦合,止挡构件72上形成有通孔71,通孔71上形成有内螺纹。通过螺丝部分70上外螺纹与通孔70中内螺纹的啮合,螺丝部分70与止挡构件72螺纹啮合。铰链键68和止挡构件72一起形成用于3D打印机的工作台组件的铰链。由于螺丝部分70的杆子形状,铰链键68用作铰链的铰链销。如图10所示,止挡构件72至少部分形成有大体上梯形的横截面。梯形的横截面由止挡构件72的底面73a和顶面73b限定,其中顶面73b的宽度比底面73a的宽度小。

现在参考图11a。与铰链键68对应,在侧壁38上形成有通孔,该通孔的内壁上具有螺纹(未显示)。铰链键68的螺丝部分70适于和侧壁38上的通孔螺纹啮合,当顶帽部分69旋转时,螺丝部分70沿着侧壁的厚度方向移动。注意,在图11a和图11b中,侧壁38的一部分被隐藏,从而更好地显示铰链键68。图11a所示的工作台组件处于其存储位置,即,包括工作台基座36的工作台组件的方向是垂直的。在工作台基座36的侧边上形成有滑动槽78。滑动槽78用于和参考图5至图8描述的锁定键一起锁定工作台基座36,并用于工作台基座36相对于铰链键68的旋转和滑动。在图11a中,止挡构件72未容纳在槽78中,归功于止挡构件72的梯形形状,防止工作台基座36相对于铰链键68滑动。此外,为了保持工作台组件36,旋转铰链键68以将其固定,从而使螺丝部分70的端部挤压在槽78的底部,从而锁定工作台基座36,防止其旋转。如果用户想要使工作台基座36相对于铰链键68和侧壁38旋转,就必须首先释放铰链键68,从而使铰链键68不向槽78的底部施加任何压力,由此解锁工作台基座36。

但是,在图11b中,可以看到,止挡构件72现在容纳在工作台基座36的槽78中,图11b显示了当工作台组件设置为处于其操作位置时铰链键68的状态。由于止挡构件72现在容纳在槽78中并且只当构件72对齐为与槽78的纵向方向平行,工作台基座36以及工作台组件能够相对于铰链键68滑动。但是,如图11a所示,如果铰链键68被固定,则工作台基座36相对于铰链键68和侧壁38的和移动都将被禁止,其中螺丝部分70的端部紧紧地挤压在槽78的底部上。因此,如果用户想要使工作台基座36线性移动,则必须首先释放铰链键68,从而使铰链键68不向槽78的底部施加任何压力,由此解锁工作台基座36

图11a和图11b因此清晰地显示了铰链键68如何和止挡构件72一起使用以允许工作台基座36的旋转和滑动。在图11a所示的状态中,工作台基座36不被允许相对于铰链键68滑动,但是能够相对于铰链键68自由旋转。用户能够将工作台基座36从图11a所示的垂直位置逐渐旋转到图11b所示的水平位置。在工作台基座36旋转期间,止挡构件72在同时不旋转,并一直保持在图11a和图11b所示的方向上。在图11a所示的状态中,因为止挡构件72的顶面73b(参见图9)与槽78垂直,不能容纳在槽78内,止挡构件72未容纳在槽78中。在工作台基座36旋转期间,顶面73b和整个止挡构件72一直保持在槽78外面。工作台基座36不能允许止挡构件72在槽78内滑动,直到工作台基座36旋转到预定角度,即工作台基座36变得与底板20平行。只有当工作台基座36旋转为与底板20平行,并与止挡构件72平行,止挡构件72的顶面73b可以容纳在槽78中。接下来,整个止挡构件72页容纳在槽78中,工作台基座36能够相对于铰链键68滑动。如上所述,只有当铰链键68未被固定到槽78中以锁定工作台基座36时,工作台基座36的所有旋转/滑动移动才成为可能。

现在转向上面描述的3D打印机的状态改变操作,图12a-12f显示了本发明的3D打印机是如何从存储状态切换为操作状态的。注意,在图12a-12f中,为了清晰起见,3D打印机的一些特征未显示出来。图12a所示的与图1和图2所示3D打印机类似的3D打印机处于存储状态。如上所述,3D打印机具有由框架限定的立方体形状的形状因素。通过举起顶板28上的手柄26,用户能够在去任何地方时轻易搬动3D打印机,如同搬动手提箱一样。框架限定第一框架尺寸82和第二框架尺寸80,它们分别对应于图12a所示3D打印机的高度和宽度。另一方面,工作台基座36限定工作台组件的第一工作台尺寸84。如图12a所示,第一定工作台组件的第一工作台尺寸84小于第一框架尺寸82,因此,工作台组件容纳在由3D打印机的两个侧壁(未显示),顶板28和底板20形成的形状因素内。也就是说,工作台组件的任何部分都不超出3D打印机的框架的形状因素。

接下来,如果用户想要使3D打印机从存储状态改变为操作状态,从而能够开始3D打印,如图12b所示,他首先需要打开3D打印机两侧上的两个盖子24。如上所述,打开盖子24可以暴露锁定键54和铰链键68。为了解锁工作台基座36,用户需要拉出锁定键54从而使其不再与工作台基座36啮合。用户还需要旋转铰链键68,从而释放铰链键68,使其不再挤压工作台基座36上的槽。需要在3D打印机的两侧上执行铰链键58和锁定键54的操作,从而完全解锁工作台组件。

如图12c所示,用户接下来能够沿着箭头33表示的方向顺时针旋转工作台组件。工作台基座36相对于由两个铰链键68限定的旋转轴旋转,直到它逐渐位于水平位置。在这个过程中,物体工作台32也逐渐放下。

在图12c中的旋转完成之后,工作台组件现在放下成水平位置水平位置也称为中间位置,因为它是工作台组件的旋转移动和工作台组件的线性移动(即,滑动)之间的边界。如图12d所示,工作台基座36和物体工作台32现在位于水平平面中,其与底板20平行。但是,3D打印机还未准备好打印,因为打印头(未显示)明显还不能在物体工作台32的区域中移动。打印机状态改变的下一步是用户移动工作台组件,特别是将工作台基座36移动为沿着箭头86表示的方向水平滑动。注意,如上所述,只有当工作台组件完全与底板20平行时工作台组件才能进行滑动移动。

保持工作台组件朝着3D打印机的中心移动,直到它到达图12e所示的操作位置。在这个位置,工作台基座36位于底板20的中间。本领域技术人员会认识到,在工作台基座36的侧边上可以设置某些类型的止挡装置,从而帮助用户确定工作台组件的正确操作位置,例如,止挡装置防止工作台组件在到达图12e所示的操作位置时进一步移动。用户接下来需要旋转铰链键68,从而防止工作台组件在打印操作中意外移动。

最后,如图12f所示,在将工作台组件锁定在操作位置之后,用户通过旋转铰链键68关闭盖子24。3D打印机现在准备好开始进行打印操作。注意,与存储状态相比,在操作状态时3D打印机占据更大的空间。显著地,由于工作台组件现在位于水平平面中,工作台基座36的第一工作台尺寸84也变得水平,并且与第二框架尺寸80平行。但是,第一工作台尺寸84比第二框架尺寸80大得多这一事实使工作台组件延伸超出底板20。换句话说,工作台组件延伸超出由处于操作状态的3D打印机的框架限定的形状因素。

图12f所示的3D打印机接下来能够用于打印3D物体。通过打印头(未显示)沿着X和X方向移动实现三维打印,但是打印头的Y坐标通过沿着Y方向移动的物体工作台32改变。也就是说,在物体工作台32上,如果Y方向上的一个不同点将被打印,则打印头自身不在Y方向上移动,但是物体工作台32沿着Y方向移动,从而使打印头实际上在物体工作台32上的不同Y坐标上打印出一个点。下面将参考本发明的其他实施方式更详细地描述3D打印机的打印操作中所涉及的软件操作和用户交互。

注意,如果3D打印操作完成了,并且用户想要将3D打印机从图12f所示的操作状态变回到体12a所示的存储位置,他所需要做的就是与上面那些参考图12a-12f描述的步骤相反的步骤。例如,为了折叠图12f所示3D打印机的工作台组件,用户首先需要打开图12e所示的盖子24以接触到铰链键68。用户解锁铰链键68,从而使工作台基座36的滑动变为可能。接下来,用户沿着图12d中箭头88表示的方向移动工作台基座36。在工作台基座36到达其图12d所示的断点之前,用户不旋转工作台组件。接下来,用户沿着箭头33的相反方向逆时针旋转工作台基座36。一旦工作台基座36被旋转到它的末端位置(该位置是时图12b所示的存储位置),用户接下来紧固铰链键68,从而锁定工作台基座36,防止它旋转。用户还旋转锁定键54,使其与打印机的侧壁上的手柄对齐,锁定键54自动移动到孔中,从而在工作台基座36的上端附近锁定工作台基座36。最后,如图12a所示,用户关闭盖子打印机返回至其存储状态,该尺寸状态的形状为立方体。用户随后能够搬动3D打印机或存储它。

在本发明的第二实施方式中,参考图13和图14描述3D打印机中使用的物体工作台。如图13所示,物体工作台132适于在图1-12f所示的3D打印机中使用。物体工作台132适于由与上述工作台基座类似的工作台(未显示)支撑。物体工作台132包括工作台支架90,以及导热线层92。在导热线层92上面覆盖有玻璃层98,玻璃层98用于直接接触3D打印机打印出来的半成品3D物体。设置有电线94,电线94延伸到工作台支架90外面,与外部电源连接。电线94连接至加热线层92中的加热线,从而为加热线提供电流。还设置有信号线96,信号线96用于将与加热线层92连接的热传感器(未显示)连接至外部控制器,例如3D打印机中的中央处理器。热传感器检测加热线层92的实时温度并将它反馈给控制器,由此控制器可以调整供应至加热线的电流,使加热线处于预定温度。

如14所示,加热线层92不直接设置在工作台支架90上。相反,在加热线层92下面设置有由聚酰亚胺制成的薄膜层100。尽管未显示出来,但是在加热线层92上面直接设置有另一个聚酰亚胺薄膜(未显示)。层92中的加热线由金属,例如Fe-Cr合金制成。加热线层92因此夹在两个聚酰亚胺薄膜之间,作为整体,它们设置在玻璃98和工作台支架90之间。玻璃98是厚度为大约3mm的硼硅酸盐玻璃。玻璃98为物体工作台提供用于支撑3D物体的平坦表面,并且平坦度不会因为任何剧烈的温度变化而改变。硼硅酸盐玻璃因此是不可变形的材料。与针对物体工作台使用金属表面,例如铝的传统3D打印机相比,这要理想的多,铝易受温度变化造成的变形影响,导致3D物体在物体工作台上定位不当。

上述物体工作台132适于使用熔丝作为打印材料的3D打印机。由于在物体工作台132中设置有同样受温度控制的加热线层92,物体工作台132能够在玻璃98的表面上提供期望的温度。已知聚酰亚胺膜适于导热,因此,加热线层92生成的热量高效地传递给玻璃98的表面。温度对于半成品3D物体是很重要的,因为合适的温度可以将物体(未显示)保持在物体工作台132上的固定位置。如果物体工作台132未变热,则在3D物体上不会产生粘着作用,使其非常容易在玻璃98上滑动。半成品的定位不当对于3D打印是致命的,因为打印机无法以错误坐标在3D物体上继续打印。根据放置3D打印机的地方的环境温度,物体工作台132上的温度可以在预定范围内调节。例如,物体工作台的温度可以在50至60摄氏度之间调节。

在本发明的第三实施方式中,参考图15a-15d描述3D打印机中使用的打印头。打印头包括与打印头结合的送丝设备,该送丝设备用于将打印丝供应到打印头的加热腔中,从而熔化打印丝。如图15a和图15b所示,打印头包括打印头支架104,该打印头支架104可滑动地安装在两个导杆106上,导杆106连接至3D打印机的框架(未显示)。借助合适的驱动机构,例如步进马达和皮带,打印头能够被控制为沿着上述的某个方向移动。打印头的所有其他部件连接至打印头支架104。例如,送丝设备包括安装在打印头支架104上的步进马达102。步进马达102与齿轮112连接以驱动后者。在齿轮112的对面设置有可以自由旋转的惰轮114。在打印头之间104下面设置有多个部件,包括散热器124,与散热器124连接的加热腔108,以及位于加热腔108底部的喷嘴110。喷嘴110与加热腔108流体连通。在打印头之间104下面还安装有风扇118,风扇118设置为直接面对散热器124。本领域技术人员理解,散热器124是一种被动冷却设备,风扇118是一种主动冷却设备。散热器124具有大体上为圆柱形的形状,多个鳍片沿着散热器124的中心轴设置。

图15d中显示了打印丝熔融和打印机制。可熔打印丝116从打印头支架上的第一槽120插入到打印头中。打印丝116对齐,放置在齿轮112和惰轮114之间。当步进马达102的输出轴旋转时,齿轮112也旋转并迫使打印丝116移动,打印丝与齿轮112接触并夹在齿轮112和惰轮114之间。在图15d中,打印丝116继续向下移动,直到它进入第二槽122,第二槽122穿过整个散热器124并通往加热腔108。本领域技术人员可以理解,当加热腔108由被3D打印机的控制器所控制的电加热器加热时,打印丝116在加热腔108内熔化。熔化的打印丝接下来通过喷嘴输出以形成3D物体。加热腔的温度非常高,需要非常高的温度来快速熔化送进来的打印丝。但是,打印丝116在进入加热腔108之前不应该经受高温,从而避免打断打印操作。为此,使用风扇118和散热器124在打印丝116进入加热腔108之前使它的温度降下来。散热器124和风扇118的组合提供了非常有效的冷却效果,允许加热腔108传导的热量快速消散。理想地,风扇108可以在3D打印机中的控制器检测到散热器124的温度高于50摄氏度时由该控制器自动开启。

在本发明的第四实施方式中,描述了在如图1所示的3D打印机的触摸屏上提供的用户界面。由于打印机提供了触摸屏,可以通过触摸屏进行所有的用户输入和指令输入。在图16中,一旦3D打印机启动并准备好,就会在触摸屏上显示主画面130。如图16d所示,一旦触摸“系统”图标134,则会通往系统画面168。如图18所示,一旦触摸“温度”图标131,则会通往温度控制画面188。“手动”图标192允许用户手动控制打印头的X、Y和Z方向上的位置。“储存”图标135允许打印头移动到停止区(将在下面进行更详细的介绍)。主画面130中的主图标是“打印”图标136,“打印”图标136允许用户开始打印操作。

一旦用户触摸了画面130中的“手动”图标192,如图16b所示的手动调节画面189将会出现。用于控制打印头的X、Y、Z位置的六个图标被提供。具体来说,两个“Y”图标184被提供以供用户手动调节打印头在Y方向上的位置。类似地,“X”图标195和“Z”图标193也被提供以供用户分别手动地调节X和Z方向上的位置。X、Y和Z位置是通过由控制器发送命令到相对应的步进电机而实现的,如同本领域技术人员所熟知的。画面189还提供了对打印头在X、Y或Z方向上的每次移动的步长的控制。具体来说,三个步长图标179被提供给用户以选择在每一步移动时(也就是当用户触摸按钮184、193或195一次时),打印头在所选定的方向上是移动1毫米、0.1毫米、还是10毫米。如果用户触摸“回家”按钮177,那么打印头将回到打印区域内其预设或者其本来位置,例如具有坐标为(0、0、0)的位置。

在画面189中,还提供了用于控制打印丝供给操作的按钮。具体来说,“供给控制”图标178允许用户手动控制打印丝供给到打印头中,例如通过步进电机的运作驱动如上所述的供给结构来供给或者卸载打印丝。图标178被设计为一旦用户触摸它们,那么在不需要用户持续地按住触摸屏的情况下,供给或者卸载将会自动持续。因此,“停止”图标129被提供给用户以停止持续的供给或者卸载打印丝操作。在画面189中,还提供了“返回”按钮126以允许用户界面回到上一个画面。“紧急”图标127被提供给用户以在任何时候立刻终止打印机的操作。

另一方面,如果用户在主画面130中触摸“温度”图标131,则会前进到如图16c所示的温度控制界面188,其中显示了物体工作台的实时温度199以及打印头的实时温度153。物体工作台的目标温度201以及打印头的目标温度151也被显示。在温度读数的旁边,提供了调节图标187以使得用户可以使用图标187在需要时手动调节这些温度。在画面188中,还提供了“返回”按钮126以允许用户界面回到上一个画面。和画面189中的类似,在画面188中图标178和129也被提供给用户以方便进行打印丝的供给操作。

图16d示出了用户在主画面中触摸“系统”图标134后的系统画面168。在系统画面168中,系统菜单提供了不同的功能,包括显示打印机的信息。打印机的信息是通过触摸“信息”图标166而访问的,接着“信息”画面164就会出现,如图16e所示。该“信息”画面164显示了打印机的当前信息,包括打印头位置(以X、Y和Z坐标表示)。如果用户在画面168中触摸“关于”图标197,那么“关于”画面164将会出现,如图16f所示,其中显示了包括打印机的序列号、固件版本、以及打印机的名称的信息。注意到不论是在“关于”画面165还是“信息”画面164中,都提供了“返回”图标126以使得用户界面回到上一个画面。另外,“语言”图标137被用于将用户界面中的文字在中文和英文中相互切换。“TP调节”图标139被用于将显示画面调节到正确的位置。

现在参考图17a至17e,一旦用户触摸主画面130中的“打印”图标136,显示器去往文件选择画面128。在这里显示可以打印的3D模型文件138的列表。该列表可以包括多于画面上能够显示的文件的数量,因此提供了滚动按钮141以向上或者向下滚动文件列表。所显示的3D模型文件138可以存储在3D打印机的内部存储器中,或者与3D打印机连接的外部存储器,例如SD卡中。或者,3D模型文件138可以是保存在外部计算机上的远程文件,该外部计算机通过-例如-USB连接或者Wi-Fi连接至3D打印机。用户可以触摸文件选择画面128上的特定文件,会出现针对该文件的文件操作窗口142。用户可以触摸“立即打印”图标146以立即开始打印。另外,也提供了“返回”图标126以使得用户界面回到上一个画面。

在针对特定文件而在画面142中触摸“立即打印”图标146之后,打印机控制器会判断在打印机的内存中是否存有任何断点(将在下面进行更详细描述)。如果确实存在已储存断点,那么将弹出一个对话框以提示用户是否想要继续打印之前未完成的工作(也就是断点),或者是用户想要开始全新的打印。在该对话框中,“是”图标145在用户想要回复断点打印时被触摸。“否”图标147在用户想要开始全新打印时被触摸。如果用户触摸“取消”图标149,那么将不会开始任何打印工作,而显示将回到上一个画面。

如果在上面用户触摸了“是”图标145或者“否”图标147,那么就会出现如图17b所示的打印进程画面140,显示诸如打印进度条,物体工作台温度,打印头温度之类的参数。具体来说,画面140显示物体工作台的实时温度199和打印头的实时温度153。物体工作台的目标温度201和打印头的目标温度151也被显示。其它的信息,包括已花费打印时间155、剩余时间157、以及由进度条和百分比所表示的打印进度169,都被显示。在打印进程画面140上还显示有三个按钮。如果打印进程画面140中的“停止”按钮154被触摸,则提示用户选择是否想要将进行中的打印保存为断点,并稍后在“保存工作”窗口162(如图17d所示)中继续打印。稍后将详细描述打印操作的断点继续工作流程。“紧急”图标127被提供给用户以立刻终止打印机的操作。

在画面140中触摸“工具”图标159会显示工具窗口169,如图17e所示,其提供了打印机打印过程中的调节,例如打印速度图标171以用于控制打印速度为半速、全速、或150%速度的其中一个。图标173和175被提供以分别控制打印头和物体工作台的温度,就如同上述的画面188中所示的那样。

如果打印工作最终完成,那么如图17c所示,弹出窗口161将在打印进度画面140中出现,以告知用户总共所耗费的打印时间。

图18a显示了进行打印机打印丝供给操作时的用户界面和步骤。用户首先需要进入打印头调节画面189以执行打印丝供给。在第一步中,用户在画面189中触摸“Z”图标193以降低打印头。然后,用户触摸温度调节图标187以增加打印头的温度,直到所显示的打印头温度153达到220摄氏度。最后,当打印头的温度准备好进行打印时,打印丝(未示出)的一端就可以被放在供给机构中,并且用户触摸供给/卸载图标178以供给打印丝。

另一方面,如果3D物体的打印已经完成,但是打印头中还留有残余的打印丝,那么用户需要移除未用完的打印丝以避免其冷却之后造成打印丝的堵塞。这在图18b中显示,其中打印丝的卸载也必须在打印头处于其工作温度,即220摄氏度时进行。用户触摸供给/卸载图标178以将打印丝退出打印头。在该过程中,打印丝供给装置的步进电机(未示出)驱动齿轮112于逆时针方向运动,从而卸载打印丝116,直到它最终离开打印头。

在本发明的第五实施方式中,模式了3D打印机的不同控制原理和工作流程。在图19中,显示了温度控制方法,该方法用于控制物体工作台/打印头的温度。如上所述,打印头和物体工作台都可以包括用于加热的电阻加热器。作为3D打印机的中央处理器的微处理器(MCU)202与3D打印机的存储器220连接。存储器220中保存有代码,代码包括用于操作打印机的指令。为执行温度控制,MCU202查询温度传感器204,温度传感器204设置在电阻加热器正在加热的组件(例如,物体工作台和打印头中的加热腔)上或邻近该组件。在步骤204中,MCU202定期,例如每隔两秒查询一次温度传感器。根据温度传感器的读数,MCU202确定是否达到目标温度。如果未达到,则在步骤206中,打开加热器并维持在“打开”状态,从而继续加热部件。但是,如果MCU202确定达到了目标温度,则在步骤中将关闭加热器,从而防止进一步的温度提升。但是,在一段时间,例如20秒之后MCU202未从温度传感器收到响应这种异常情况下,MCU202确定温度传感器出现故障。在步骤203在,MCU接下来控制3D打印机的所有部件停止工作(例如,加热,马达旋转等)从而防止过热对系统部件造成的任何可能的损害。

图20显示了3D打印机中不同步进马达的马达速度控制流程。如上所述,步进马达可以包括一个或多个X,Y,Z轴步进马达,以及位于打印头中用于供应打印丝的步进马达。如上所述,作为3D打印机的中央处理器的微处理器(MCU)202与3D打印机的存储器220连接。存储器220中保存有代码,代码包括用于操作打印机的指令。MCU202连接至触摸屏34,从而向用户显示3D打印机的操作信息,或者通过触摸屏34接收用户输入。MCU202基于代码中保存的预定义控制条件,或者基于用户的输入对特定步进马达214的马达速度进行控制。根据从MCU202接收到的指令,马达214可以通过不同方式对速度进行调节。例如,在步骤210中,如果速度调节和预定义速度水平一致,则马达可以设置为在步骤216中以三个速度模式中的一种运行,即50%速度模式,100%速度模式和150%速度模式。或者,在步骤212中,马达214可以控制为以特定速度运行。在该速度控制模式下,在步骤218中,马达可以控制为通过-例如,反馈控制机制-达到目标速度。

图21显示了根据本发明的一种实施方式的3D打印机的断点打印工作流程。如上所述,断点打印的意思是进行中的打印可以被打断并保存在打印机的存储器中。接下来可以关闭打印机。当打印机再次启动,用户可以选择重新加载断点,之前的未完成打印在该断点停止。接下来,打印机可以继续执行未完成的打印。图21显示了未完成工作的保存过程和已保存工作的继续过程。在3D打印机的正常打印过程中,如果用户在步骤222中触摸“停止”按钮(例如,图17b中的画面按钮154),则MCU在步骤224中确认该指令,并在步骤226中显示对话框,询问用户是否想要终止打印,将未完成的打印保存到存储器中,或者用户什么也不想做。如果用户在步骤226中触摸“取消”,则打印操作在步骤230中继续。如果用户在步骤226中触摸“否”,则打印操作将被取消,用户界面在步骤234中返回至主画面,等待用户的进一步指令。如果用户在步骤226中触摸“是”,则打印操作会停止,但是当前信息或打印会作为断点保存到打印机的存储器中。这些信息包括不同部件的参数,例如打印头和物体工作台的温度,不同步进马达的速度,以及打印头的最终X,Y,Z坐标。用户可以接下来关闭打印机,因为即使断电,保存在打印机存储器中的断点也不会丢失。或者,在关闭打印机之前,可以存在打印头泊位程序,该程序可以由用户发起,或者由打印头自己自动执行。打印头泊位功能将打印头返回至停泊位置,从而更好地保护打印头,与硬盘驱动器类似。

当打印机在步骤232中在任意时间之后再次启动,MCU会在步骤236中执行必要的自检和校准步骤。接下来,MCU寻找存储器中的断点,确定存储器中是否存在任何保存的未完成打印工作。如果没有,则打印机在步骤240中像正常启动情况一样进入主画面。但是,如果MCU在存储器中找到断点,则在步骤242中会弹出对话框,询问用户是否想要继续之前的已停止打印工作,开始新的打印工作,或者什么都不想做。如果用户在步骤242中触摸“取消”,则接下来打印机返回主画面,等待来自用户的进一步指令。如果用户在步骤242中触摸“否”,则接下来打印机不会继续之前保存的打印工作,而是在步骤244中-举例来说,通过提示用户选择要打印的3D模型文件-开始新的打印工作。如果用户在步骤242中触摸“是”,则接下来之前未完成的打印将在步骤248中继续。在这个过程中,MCU从存储器读取信息,包括不同部件的参数,例如打印头和物体工作台的温度,不同步进马达的速度,以及打印头的最终X,Y,Z坐标。一旦符合所有的必要条件,例如打印头到达最后保存的位置和满足物体工作台和打印头的预定义温度,打印就会继续。

因此,充分地描述了本发明的示例实施方式。尽管描述参考了特定实施方式,但是本领域技术人员理解,本发明可以在改变这些特定细节的情况下实施。因此,不应将本发明理解为受限于这里描述的实施方式。

尽管在附图和前面的描述中详细描述了本发明,但是这些描述应该理解为说明性而非限制性的,应该理解,只显示和描述了示例性实施方式,不对本发明的范围构成任何形式的限制。可以理解,这里描述的任何特征可以在任意实施方式中使用。所展示的实施方式不包括彼此,或者包括这里未描述的其他实施方式。因此,本发明还提供包括上述示例性实施方式中的一个或多个的组合的实施方式。在不偏离本发明的精神和范围的前提下,可以对本发明进行修改和改变,因此,这些限制应该理解为在权利要求中表示。

例如,尽管上述实施方式中的3D打印机使用触摸屏,不提供进行打印机控制的物理按键或按钮,本领域技术人员不会怀疑,可以使用其他类型的控制装置和显示装置。例如,可以使用不带触摸控制的传统LCD屏幕,它带有键盘或控制面板来实现对3D打印机的控制。

在3D打印机的物体工作台中,聚酰亚胺膜被描述成物体工作台的电阻加热器。但是,还可以使用除PI膜之外的其他合适薄膜,只要它可以产生热量。此外,尽管上面举例描述了厚度为3mm的硼硅酸盐玻璃,但是玻璃的组成和它的厚度也可以改变。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1