集成模型转换与打印办公一体的3D打印机的制作方法

集成模型转换与打印办公一体的3d打印机
技术领域
1.本技术涉及3d打印技术领域，具体而言，涉及一种集成模型转换与打印办公一体的3d打印机。


背景技术：

2.3d打印机，应用于艺术创意、教育、珠宝、医疗等行业。目前3d打印机普遍为单件订制运用，工程师需要在单独电脑上设计模型并转换为3d打印机可识别的文件，然后通过u盘、有线或无线网络上传至3d打印机，然后人员至3d打印机前进行操作打印，当有任务需要修改时，需再次重复以上动作，模型打印完成后，需等待人员发现，再次安排重新打印，导致生产效率较低。


技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种集成模型转换与打印办公一体的3d打印机，以解决相关技术中需要在先单独电脑上设计模型并转换为3d打印机可识别的文件之后再手动传输至3d打印机中，导致流程复杂，生产效率较低的问题。
4.为了实现上述目的，本技术提供了一种集成模型转换与打印办公一体的3d打印机，该集成模型转换与打印办公一体的3d打印机包括：机架、打印平台、z轴运动系统、xy轴运动系统、喷嘴打印系统、运动控制系统及工业电脑；其中，
5.所述z轴运动系统和所述xy轴运动系统均设于所述机架上，所述打印平台设于所述z轴运动系统的输出端，所述喷嘴打印系统设于所述xy轴运动系统的输出端；
6.所述运动控制系统设于所述机架上并与所述z轴运动系统、xy轴运动系统和喷嘴打印系统通讯连接；
7.所述工业电脑设于所述机架上并与所述运动控制系统通讯连接；所述工业电脑内设置有模型处理模块，所述模型处理模块用于接收三维模型，并将所述三维模型切片转化为打印数据；
8.所述运动控制系统用于接收所述打印数据，并基于所述打印数据控制z轴运动系统、xy轴运动系统和喷嘴打印系统执行打印任务。
9.进一步的，还包括主机，所述主机与所述工业电脑通讯连接，用于向工业电脑发布任务。
10.进一步的，还包括触屏人机交互模块，所述触屏人机交互模块设于所述机架上并与所述工业电脑、运动控制系统通讯连接，所述触屏人机交互模块用于向所述运动控制系统输入控制指令。
11.进一步的，工业电脑和触屏人机交互模块设于所述机架的上端。
12.进一步的，机架上设置有底座，所述打印平台设于所述底座上，所述底座设于所述z轴运动系统的输出端。
13.进一步的，z轴运行系统包括设于所述机架上的第一导向柱、第一丝杠、第一丝杠
电机；
14.所述第一导向柱和第一丝杠沿z轴延伸所述第一丝杠电机与所述第一丝杠传动连接，所述底座的至少一侧套接在所述第一导向柱上并滑动连接，另一侧与所述第一丝杠螺纹连接。
15.进一步的，xy轴运动系统包括第二丝杆、第二丝杆电机、第二导向柱、第二连杆、第三丝杠、第三丝杠电机、第三连杆和第三导向柱；
16.所述第二丝杆和第二导向柱沿x轴延伸，所述第二丝杆的两端与所述机架转动连接，第二丝杆电机设于所述机架上后与所述第二丝杆传动连接，第二导向柱的两端与所述机架固定连接，所述第二连杆的第一端与所述第二丝杆螺纹连接，第二端与所述第二导向柱滑动连接；
17.所述所述第三丝杆和第三导向柱沿y轴延伸，所述第三丝杆的两端与所述机架转动连接，第三丝杆电机设于所述机架上后与所述第三丝杆传动连接，第三导向柱的两端与所述机架固定连接，所述第三连杆的第一端与所述第三丝杆螺纹连接，第二端与所述第三导向柱滑动连接；
18.所述喷嘴打印系统套接在所述第二连杆和第三连杆上并滑动连接。
19.进一步的，喷嘴打印系统包括安装座和设于所述安装座上的喷嘴，所述安装座上开设有第二连接孔和第三连接孔，所述第二连接孔沿x轴延伸，所述第三连接孔沿y轴延伸，所述第二连杆滑动穿过所述第二连接孔，所述第三连接滑动传动第三连接孔。
20.在本技术实施例中，通过设置机架、打印平台、z轴运动系统、xy轴运动系统、喷嘴打印系统、运动控制系统及工业电脑；其中，z轴运动系统和xy轴运动系统均设于机架上，打印平台设于z轴运动系统的输出端，喷嘴打印系统设于xy轴运动系统的输出端；运动控制系统设于机架上并与z轴运动系统、xy轴运动系统和喷嘴打印系统通讯连接；工业电脑设于机架上并与运动控制系统通讯连接；工业电脑内设置有模型处理模块，模型处理模块用于接收三维模型，并将三维模型切片转化为打印数据；运动控制系统用于接收打印数据，并基于打印数据控制z轴运动系统、xy轴运动系统和喷嘴打印系统执行打印任务，达到了由集成在打印机上的工业电脑直接对三维模型进行处理，并将其转化为运动控制系统可识别处理的打印数据，由运动控制系统基于打印数据控制各个单元执行完成打印的目的，从而实现了减少操作流程，提高生产效率的技术效果，进而解决了相关技术中需要在先单独电脑上设计模型并转换为3d打印机可识别的文件之后再手动传输至3d打印机中，导致流程复杂，生产效率较低的问题。
附图说明
21.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
22.图1是根据本技术实施例的结构示意图；
23.图2是根据本技术实施例的俯视结构示意图；
24.其中，1底座，2z轴运动系统，3打印平台，4打印模型，5喷嘴打印系统，6xy轴运动系统，7工业电脑，8触屏人机交互模块，9运动控制系统。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
26.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。
27.在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
28.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
29.此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
32.3d打印机，应用于艺术创意、教育、珠宝、医疗等行业。目前3d打印机普遍为单件订制运用，工程师需要在单独电脑上设计模型并转换为3d打印机可识别的文件，然后通过u盘、有线或无线网络上传至3d打印机，然后人员至3d打印机前进行操作打印，当有任务需要修改时，需再次重复以上动作，模型打印完成后，需等待人员发现，再次安排重新打印，导致生产效率较低。
33.为解决上述技术问题，如图1至图2所示，本技术实施例提供了一种集成模型转换与打印办公一体的3d打印机，该集成模型转换与打印办公一体的3d打印机包括：机架、打印平台3、z轴运动系统2、xy轴运动系统6、喷嘴打印系统5、运动控制系统9及工业电脑7；其中，
34.z轴运动系统2和xy轴运动系统6均设于机架上，打印平台3设于z轴运动系统2的输出端，喷嘴打印系统5设于xy轴运动系统6的输出端；
35.运动控制系统9设于机架上并与z轴运动系统2、xy轴运动系统6和喷嘴打印系统5通讯连接；
36.工业电脑7设于机架上并与运动控制系统9通讯连接；工业电脑7内设置有模型处理模块，模型处理模块用于接收三维模型，并将三维模型切片转化为打印数据；
37.运动控制系统9用于接收打印数据，并基于打印数据控制z轴运动系统2、xy轴运动系统6和喷嘴打印系统5执行打印任务。
38.在本实施例中，该3d打印机主要由机架、打印平台3、z轴运动系统2、xy轴运动系统
6、喷嘴打印系统5、运动控制系统9及工业电脑7组成。其中打印平台3为安装在机架上可由z轴运动系统2驱动在z轴上直线移动，喷嘴打印系统5则安装在xy轴运动系统6上，由其驱动在x轴和y轴上直线移动。通过z轴运动系统2和y轴运动系统配合实现喷嘴打印系统5在x/y/z三个方向上的相对移动，从而在打印平台3上打印出所需产品。z轴运动系统2、xy轴运动系统6和喷嘴打印系统5的运动均由运动控制系统9统一控制。
39.为提高工作效率，在机架上安装工业电脑7，本实施例中工业电脑7具有模型处理模块，该模型处理模块可通过无线网络或其他传输软件获取三维模型，并将获取到的三维模型切片转化为运动控制系统9所能识别的打印数据，由运动控制系统9根据该打印数据来控制z轴运动系统2、xy轴运动系统6和喷嘴打印系统5完成打印任务。
40.具体的，工业电脑7可以通过wifi连接网格，在网络上搜索下载三维模型资源，也可以通过其他传输软件接收到三维模型，这些三维模型的文件格式后缀为“.stl”、“.obj”等格式。通过工业电脑7安装有专业3d打印切片软件，例如“ideamaker”、“cura”等，可以将这些三维模型导入转化，输出“.gcode”文件(即将获取到的三维模型切片转化为运动控制系统9所能识别的打印数据)，也就是数控机床识别的“g”代码文件。这些“.gcode”文件可以加入3d打印机的打印文件列表中执行打印任务(即由运动控制系统9根据该打印数据来控制z轴运动系统2、xy轴运动系统6和喷嘴打印系统5完成打印任务)。
41.本实施例的工业电脑7可安装三维模型软件，通过该软件也能够直接在工业电脑7上对三维模型进行设计与修改，最终形成的三维模型也可直接在工业电脑7上进行切片转化为打印数据。相较于需要在单独电脑上设计模型并转换为3d打印机可识别的文件，然后通过u盘、有线或无线网络上传至3d打印机，然后人员至3d打印机前进行操作打印的方式而言，在产品生产效率上得到了极大的提升。
42.为进一步提高生产效率，本实施例中，还包括主机，主机与工业电脑7通讯连接，用于向工业电脑7发布任务。主机可为服务器，通过主机与多台3d打印机上的工业电脑7建立网络连接，由主机统一将各个打印任务分配至各个工业电脑7上，再由工业电脑7对接收到的打印任务进行处理后传输给打印机内的打印平。台控制系统执行打印任务。通过主机可同时对多个工业电脑7和3d打印机进行管理，实现通知、任务、打卡、统计、事项安排等工作。
43.如图1所示，为便于对打印机的运动控制系统9进行操作，本实施例中还包括触屏人机交互模块8，触屏人机交互模块8设于机架上并与工业电脑7、运动控制系统9通讯连接，触屏人机交互模块8可接收工业电脑7传输的信息，以及可向运动控制系统9输入控制指令。工业电脑7和触屏人机交互模块8设于机架的上端。
44.进一步的，机架上设置有底座1，打印平台3设于底座1上，底座1设于z轴运动系统2的输出端。z轴运行系统包括设于机架上的第一导向柱、第一丝杠、第一丝杠电机；第一导向柱和第一丝杠沿z轴延伸第一丝杠电机与第一丝杠传动连接，底座1的至少一侧套接在第一导向柱上并滑动连接，另一侧与第一丝杠螺纹连接。具体的，需要说明的是，通过第一丝杆电机带动第一丝杠转动，从而驱动底座1沿第一导向柱的轴线直线移动，进而控底座1和位于底座1上的打印平台3升降。
45.进一步的，xy轴运动系统6包括第二丝杆、第二丝杆电机、第二导向柱、第二连杆、第三丝杠、第三丝杠电机、第三连杆和第三导向柱；
46.第二丝杆和第二导向柱沿x轴延伸，第二丝杆的两端与机架转动连接，第二丝杆电
机设于机架上后与第二丝杆传动连接，第二导向柱的两端与机架固定连接，第二连杆的第一端与第二丝杆螺纹连接，第二端与第二导向柱滑动连接；
47.第三丝杆和第三导向柱沿y轴延伸，第三丝杆的两端与机架转动连接，第三丝杆电机设于机架上后与第三丝杆传动连接，第三导向柱的两端与机架固定连接，第三连杆的第一端与第三丝杆螺纹连接，第二端与第三导向柱滑动连接；
48.喷嘴打印系统5套接在第二连杆和第三连杆上并滑动连接。
49.具体的，需要说明的是，本实施例中由第二丝杆电机驱动第二丝杆转动，从而带动第二连杆沿x轴方向直线移动，进而带动喷嘴打印系统5沿x轴方向直线移动，由第三丝杆电机驱动第三丝杆转动，从而带动第三连杆沿y轴方向直线移动，进而带动喷嘴打印系统5沿y轴方向直线移动。通过第二丝杆电机和第三丝杆电机协同配合实现喷嘴打印系统5在x轴方向和y轴方向上的直线移动，通过第一丝杆电机控制打印平台3升降，最终在打印平台3上形成打印模型4。
50.喷嘴打印系统5包括安装座和设于安装座上的喷嘴，为便于第二连杆、第三连杆与安装座的连接，安装座上开设有第二连接孔和第三连接孔，第二连接孔沿x轴延伸，第三连接孔沿y轴延伸，第二连杆滑动穿过第二连接孔，第三连接滑动传动第三连接孔。
51.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。