一种现场扫描打印的3D打印机的制作方法

文档序号:15232471发布日期:2018-08-21 19:46阅读:595来源:国知局

本发明涉及3d打印机领域,尤其涉及一种现场扫描打印的3d打印机。



背景技术:

3d打印机属于一种快速成型技术,由cad数据通过激光束、热熔喷嘴等成型设备,将金属粉末、陶瓷粉末、塑料粉末等特殊材料将物体截面进行逐层堆积、粘结、最终叠加成型,打印输出、制造出实物及模型。传统的3d打印机需要基于三维cad设计图纸资料才能进行打印,用户要么下载其他人创建的文件,要么使用软件从头开始设计模型,而3d建模技术软件难以掌握,大部分用户无法自行构建物体模型,因此用户一般只能制作出简单的物件,即使是专业设计人员,制作起来效率也十分低,且不能保证完全与实物吻合。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提出一种现场扫描打印的3d打印机,包括实物扫描模块、主机、打印机、打印机保护模块,实物扫描模块、打印机均与主机相连,打印机保护模块设置在打印机内部,实物扫描模块包括3d激光雷达成像子模块、移动模块,3d激光雷达成像子模块包括usb摄像头、一字线激光器、电动云台、单片机,一字线激光器、usb摄像头放置在所述电动云台上,一字线激光器、usb摄像头、电动云台均通过rs485串口线连接单片机,3d激光雷达子模块放置在移动模块上。

进一步的,所述电动云台的底板上还设有丝杠和电机,所述电机驱动丝杠,用于套高或降低云台的高度,所述电机与单片机相连。

进一步的,所述单片机为avr单片机。

进一步的,所述移动模块包括圆形导轨和移动平台;

所述移动平台包括侧板、行走轮、行走同步轮、主驱动同步轮、双出轴步进电机、同步带、控制箱,所述侧板设置在所述圆形导轨的两侧,所述侧板之间设置所述双出轴步进电机,所述双出轴步进电机的两输出轴连接行走轮,所述行走轮连接行走同步轮,行走同步轮、主驱动同步轮通过同步带连接,所述控制箱与双出轴步进电机连接;

所述电动云台固定安置在移动平台上。

进一步的,所述3d打印机保护模块包括磁感应器、磁块、限位器、继电器、热保护模块;

所述磁块设置在3d打印机转动耗材卷的转盘上,所述磁感应器安装在3d打印机的内部,所述限位器设置在3d打印机打印时允许的最大坐标处,所述磁感应器与限位器均与继电器连接,所述连接在所述3d打印机组与所述3d打印机组的供电电源之间;

所述热保护模块包括应变片、信号处理模块,所述应变片设置在所述驱动电机上,所述应变片、驱动电机均与信号处理模块连接;

所述信号处理模块包括信号放大电路、a/d转换电路、微控制器,晶体管,所述应变片、信号放大电路、a/d转换电路、微控制器依次连接,所述晶体管的基极与微控制器连接,所述晶体管的发射机与驱动电机连接。

进一步的,所述磁感应器为霍尔效应感应器。

进一步的,所述限位器包括x轴限位器、y轴限位器、z限位器。

本发明的一种现场扫描打印的3d打印机将三位扫描装置同3d打印机结合起来,方便用户将实物转换为可以用于3d打印的三维数据资料,降低了技术成本,提高了效率,同传统的3d打印相比能快速建成模具,满足用户个性话设计制作的需要,提高了3d打印机的实用性。

附图说明

图1是一种现场扫描打印的3d打印机的系统示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示的一种现场扫描打印的3d打印机,包括实物扫描模块、主机、打印机、打印机保护模块,实物扫描模块、打印机均与主机相连,打印机保护模块设置在打印机内部,实物扫描模块包括3d激光雷达成像子模块、移动模块,3d激光雷达成像子模块包括usb摄像头、一字线激光器、电动云台、单片机,一字线激光器、usb摄像头放置在所述电动云台上,一字线激光器、usb摄像头、电动云台均通过rs485串口线连接单片机,3d激光雷达子模块放置在移动模块上。

进一步的,所述电动云台的底板上还设有丝杠和电机,所述电机驱动丝杠,用于套高或降低云台的高度,所述电机与单片机相连。

进一步的,所述单片机为avr单片机。

进一步的,所述移动模块包括圆形导轨和移动平台;

所述移动平台包括侧板、行走轮、行走同步轮、主驱动同步轮、双出轴步进电机、同步带、控制箱,所述侧板设置在所述圆形导轨的两侧,所述侧板之间设置所述双出轴步进电机,所述双出轴步进电机的两输出轴连接行走轮,所述行走轮连接行走同步轮,行走同步轮、主驱动同步轮通过同步带连接,所述控制箱与双出轴步进电机连接;

所述电动云台固定安置在移动平台上。

实物扫描模块用于全面自动扫描实物,获取实物的三维信息,并在单片机上进行初步的激光光点像素坐标确定、线状激光三角测距,针对干扰激光光点问题,本模块在激光器上加装滤光片,仅保留激光器发射波长的光线进入,从而可以一定程度的避免光线干扰。同时调整摄像头曝光率也可以有效去除画面的干扰,对于5mw的激光器,一定距离内其单位光照强度仍旧比日光强(人肉眼可以在室外识别出激光笔照射在地面的光点),因此只要将摄像头曝光率调整的足够短,完全由可能将画面中除了激光点之外的内容剔除。

进一步的,所述3d打印机保护模块包括磁感应器、磁块、限位器、继电器、热保护模块;

所述磁块设置在3d打印机转动耗材卷的转盘上,所述磁感应器安装在3d打印机的内部,所述限位器设置在3d打印机打印时允许的最大坐标处,所述磁感应器与限位器均与继电器连接,所述连接在所述3d打印机组与所述3d打印机组的供电电源之间;

所述热保护模块包括应变片、信号处理模块,所述应变片设置在所述驱动电机上,所述应变片、驱动电机均与信号处理模块连接;

所述信号处理模块包括信号放大电路、a/d转换电路、微控制器,晶体管,所述应变片、信号放大电路、a/d转换电路、微控制器依次连接,所述晶体管的基极与微控制器连接,所述晶体管的发射机与驱动电机连接。

进一步的,所述磁感应器为霍尔效应感应器。

进一步的,所述限位器包括x轴限位器、y轴限位器、z限位器。

3d保护模块用于在3d打印机原材料缺失、电机过热、喷头位移超出最大限位时切断电源。

需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom、ram等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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