本发明涉及一种三维打印机，具体涉及一种具有扫描立体成像功能的三维打印机及其工作方法。
背景技术
三维打印为快速成型的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等粘合材料，通过逐层打印的方式来构造三维物体。相比于传统的加工制造方法，通过三维打印形成的三维物体的效率更高，成本也更加低廉。
三维快速成型的方法主要包括的类型为：立体平板印刷或光固化（stereolithography,sla)、分层实体制造（laminatedobjectmanufacturing,lom)、选择性激光熔化（selectivelasermelting,slm)、熔融沉积成型（fuseddepositionmodeling,fdm)。
熔融沉积成型类型的三维打印机是现在应用较多的一款打印机，例如，在公开号为cn104626556a、cn105729807a、cn205498073u的中国专利文件中就公开了关于三维打印方案的技术方案。
然而，对于普通用户来说，当他们希望打印一款三维物体的时候，往往难以进行计算机建模，这样三维打印机就无法识别三维物体的数据信息，就无法完成用户的打印需求。另外，用户往往需要对一些现实存在的三维物体需要进行复制，例如希望通过三维打印复制自己的身体或者其它物体。此外，现有的三维打印机无法实现自助打印，而通过工厂进行个性化三维物体的打印往往成本太高。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提供一种能够帮助用户实现自助打印需要的三维物体的三维打印机，免去用户的建模步骤，整个过程快速简便，节省用户的费用成本。
为了完成上述目的，本发明提供了一种具有扫描立体成像功能的三维打印机，其包括壳体，在壳体内设置有打印平台、打印头、抓取装置和通道；打印头设置在打印平台上方，打印头用于在打印平台上形成三维物体；抓取装置用于抓取打印平台上的三维人体模型；通道的一端与壳体的外部连接，通道的另一端设置在抓取装置下方，抓取装置能够把打印平台上的三维物体取走而放置到通道内；另外，在壳体外侧还设置有三维立体扫描仪，三维立体扫描仪用于对三维物体进行扫描得到数据信息；控制器分别与三维立体扫描仪、打印平台、打印头和抓取装置连接。
本发明的有益效果为：用户把三维物体进行三维立体扫描仪扫描后得到数据信息，然后通过三维打印机就能够打印得到需要的三维物体，而通过抓取装置和通道则能够自动获取该三维物体，由此实现了用户的自助打印三维物体并且快速获取该打印的三维物体的目的。
一个优选的方案是，抓取装置包括矩形轨道，矩形轨道包括依次连接的第一水平杆、第二水平杆、第三水平杆和第四水平杆；支撑杆的两端分别与第一水平杆和第三水平杆滑动连接，支撑杆上可滑动的连接有抓取单元。
由上述方案可见，提供了一种结构，使得抓取单元能够在水平方向上自由移动，支撑杆在第一个维度上移动，而抓取单元能够在第二维度上移动，另外，打印平台设置为在水平放上的移动方式，这样就能够方便抓取单元取走打印平台上的三维物体，此外，还可以把矩形轨道与升降单元连接，升降单元例如为电机驱动丝杆的方式或者液压缸的方式，通过升降单元的设置能够实现抓取单元在竖直方向的移动，从而有利于抓取单元对打印平台上的三维物体的抓取。支撑杆的移动具体可以采用电机驱动传动部件的方式而实现移动，传动部分的移动可以采用皮带轮或者齿轮，抓取单元在支撑杆上的移动也可以采用电机驱动的方式实现。另外，还可以采用切割刀的方式把打印平台上的三维物体切割，并且推送至通道的入口位置，这样就不需要设置抓取装置也能够完成本发明所要解决的问题。此外，还可以把打印平台设置为可翻折结构，打印平台可以由水平放置转换为竖直放置，在竖直放置时通过切割刀片把打印平台上的三维物体切割后掉落到通道内。另外，也可以不设置切割刀片，而设置一个震动装置，震动装置接触到三维物体后，发生震动，虽然三维物体与打印平台具有一定黏连性，但是通过震动作用即可把三维物体与打印平台分离，而分离后的三维物体通过重力下降到通道内。
一个优选的方案是，在通道的内端口的一侧设置有存货组件，存货组件包括容纳体、放置台和推进组件，推进组件设置在放置台上，放置台设置在容纳体的下方，容纳体的下端距离放置台具有一定间隔距离，抓取装置用于把三维物体放置到容纳体内；
推进组件为气缸单元，气缸单元的推进杆能够反复地在容纳体的下端口移动，气缸单元的推进杆用于把容纳体内的存储的三维物体一个一个地沿着放置台推进至通道内。
一个优选的方案是，三维立体扫描仪包括站立台，站立台具有重量称重单元，重量称重单元与控制器连接。
本发明还提供了一种具有扫描立体成像功能的三维打印机的工作方法，其包括下面的步骤：
s1：用户把需要打印的三维物体通过三维立体扫描仪得到数据信息，数据信息传输到控制器内；
s2：控制器根据得到的数据信息，下达命令信号至打印头，打印头在打印平台上打印形成用户需要的三维物体；
s3：抓取装置从打印平台上取走打印完成的三维物体，抓取装置移动至通道的上方，抓取装置把抓取的三维物体丢落在通道内；
s4：三维物体沿着通道进入到出口位置，用户取走该三维物体。
一个优选的方案是，抓取装置包括矩形轨道，矩形轨道包括依次连接的第一水平杆、第二水平杆、第三水平杆和第四水平杆；支撑杆的两端分别与第一水平杆和第三水平杆滑动连接，支撑杆上可滑动的连接有抓取单元；该工作方法包括：支撑杆沿着第一水平杆和第三水平杆由第一位置移动至第二位置，抓取单元沿着支撑杆由第三位置移动至第四位置，抓取单元的抓取单元抓住在打印平台上的三维物体，抓取单元在抓取三维物体时处于夹紧状态；随之，支撑杆进行位置移动，抓取单元在支撑杆上进行位置移动，抓取单元由夹紧状态变为松弛状态，三维物体进入到通道内。
一个优选的方案是，在通道的内端口的一侧设置有存货组件，存货组件包括容纳体、放置台和推进组件，推进组件设置在放置台上，放置台设置在容纳体的下方，容纳体的下端距离放置台具有一定间隔距离，抓取装置用于把三维物体放置到容纳体内；推进组件为气缸单元，气缸单元的推进杆能够反复地在容纳体的下端口移动，气缸单元的推进杆用于把容纳体内的存储的三维物体一个一个地沿着放置台推进至通道内；
该工作方法包括：打印头在打印平台上依次完成多个三维物体的打印过程，抓取装置把打印平台上的三维物体依次抓取放置到容纳体内，用户通过壳体上设置的键盘向控制器发出指令，控制器发出信号，使得推进组件工作，气缸单元的推进杆把容纳体内的三维物体推进至通道内，用户从通道的出口端取走该三维物体。
一个优选的方案是，三维立体扫描仪包括站立台，站立台具有重量称重单元，重量称重单元与控制器连接；
该工作方法包括：重量称重单元得到用户放置的三维物体的重量数据信息，控制器发出指令，选择合适种类的打印材料，使得打印出来的三维物体的密度与需要打印的真实的三维物体的密度相同。在一些情况下，用户需要得到特定密度或者特定重量的三维物体，而通过重量的测试，结合三维物体的数据模型信息，当用户输入需要的重量或者密度信息后，三维打印机即可以按照用户的需要而打印出特定密度和重量的三维物体。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的具有扫描立体成像功能的三维打印机第一实施例的第一状态的结构示意图。
图2是本发明的具有扫描立体成像功能的三维打印机第一实施例的第一状态的结构示意图。
图3是本发明的具有扫描立体成像功能的三维打印机第二实施例的第一状态的结构示意图。
图4是本发明的具有扫描立体成像功能的三维打印机第二实施例的第一状态的结构示意图。
图5是本发明的具有扫描立体成像功能的三维打印机第三实施例的第一状态的结构示意图。
图6是本发明的具有扫描立体成像功能的三维打印机第三实施例的第一状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
第一实施例：
如图1和图2所示，本实施例的具有扫描立体成像功能的三维打印机，其包括壳体10，在壳体10内设置有打印平台20、打印头30、抓取装置40和通道50。
打印头30设置在打印平台20上方，打印头30用于在打印平台20上形成三维物体21。抓取装置40用于抓取打印平台20上的三维物体21。通道50的一端与壳体10的外部连接，通道50的另一端设置在抓取装置40下方，抓取装置40能够把打印平台20上的三维物体21取走而放置到通道50内；另外，在壳体10外侧还设置有三维立体扫描仪60，三维立体扫描仪60用于对三维物体61（例如人体）进行扫描得到三维模型的数据信息，这些数据信息经过计算机处理后形成三维打印机能够直接打印的信息；控制器分别与三维立体扫描仪60、打印平台20、打印头30和抓取装置40连接。
本实施例的具有扫描立体成像功能的三维打印机的工作方法，其包括下面的步骤：
s1：用户把需要打印的三维物体61通过三维立体扫描仪60扫描得到数据信息，数据信息传输到控制器内；
s2：控制器根据得到的数据信息，下达命令信号至打印头30，打印头30在打印平台20上打印形成用户需要的三维物体21；
s3：抓取装置40从打印平台20上取走打印完成的三维物体21，抓取装置40移动至通道50的上方，抓取装置40把抓取的三维物体21丢落在通道50内；
s4：三维物体21沿着通道50进入到出口位置，用户取走该三维物体21。
用户把三维物体61进行三维立体扫描仪扫描后得到数据信息，然后通过三维打印机就能够打印得到需要的三维物体21，而通过抓取装置40和通道50则能够自动获取该三维物体21，由此实现了用户的自助打印三维物体并且快速获取该打印的三维物体的目的。
第二实施例：
如图3和图4所示，本实施例的抓取装置40包括矩形轨道，矩形轨道包括依次连接的第一水平杆41、第二水平杆42、第三水平杆43和第四水平杆44。支撑杆45的两端分别与第一水平杆41和第三水平杆43滑动连接，支撑杆45上可滑动的连接有抓取单元46。
该工作方法包括：支撑杆45沿着第一水平杆41和第三水平杆43由第一位置移动至第二位置，抓取单元46沿着支撑杆45由第三位置移动至第四位置，其中，图3中的位置状态中支撑杆45处于第一位置，且抓取单元46处于第三位置；而图4中的位置状态中支撑杆45处于第二位置，且抓取单元46处于第四位置，抓取单元46抓住在打印平台上的三维物体21，抓取单元46在抓取三维物体21时处于夹紧状态；随之，支撑杆45进行位置移动，抓取单元46在支撑杆45上进行位置移动，抓取单元46由夹紧状态变为松弛状态，三维物体21进入到通道50内。另外，矩形框架在升降单元的带动下还能够进行竖直方向的移动，打印平台也能够实现竖直方向上的移动，从而使得抓取装置能够顺利地把打印平台上的三维物体取走。
第三实施例：
如图5和图6所示，本实施例的通道50的内端口的一侧设置有存货组件，存货组件包括容纳体51、放置台52和推进组件53，推进组件53设置在放置台52上，放置台52设置在容纳体51的下方，容纳体51的下端距离放置台52具有一定间隔距离，抓取装置40用于把三维物体放置到容纳体51内；推进组件53为气缸单元，气缸单元的推进杆54能够反复地在容纳体51的下端口移动，气缸单元的推进杆51用于把容纳体51内的存储的三维物体一个一个地沿着放置台52推进至通道50内；
该工作方法包括：打印头30在打印平台20上依次完成多个三维物体21的打印过程，抓取装置40把打印平台20上的三维物体21依次抓取放置到容纳体50内，用户通过壳体10上设置的键盘向控制器发出指令，控制器发出信号，使得推进组件53工作，气缸单元的推进杆把容纳体51内的三维物体推进至通道50内，用户从通道50的出口端取走该三维物体。
第四实施例：
三维立体扫描仪包括站立台62，站立台62具有重量称重单元，重量称重单元与控制器连接；
该工作方法包括：重量称重单元得到用户放置的三维物体的重量数据信息，控制器发出指令，选择合适种类的打印材料，使得打印出来的三维物体的密度与需要打印的真实的三维物体的密度相同。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。