CN105773961B - 3d打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种3D打印方法，包括：用具有第一分辨率的第一打印头执行产品的快速打印；用3D扫描器扫描快速打印出的产品坯料，并构建快速打印出的产品坯料的实际数字模型；将快速打印出的产品坯料的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；根据比较结果，判断快速打印出的产品坯料的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则继续执行快速打印，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；用具有第二分辨率的第二打印头执行产品的低速打印，所述第二分辨率高于所述第一分辨率。在本发明中，除了需要高精度打印的部分之外，产品的其他部分都采用低分辨率快速打印，提高了打印效率。

Description

3D打印方法
技术领域
本发明涉及一种3D打印方法，尤其涉及一种高效的3D打印方法。
背景技术
在现有技术中，3D(三维)打印方法一般包括机器人和安装在所述机器人的末端执行臂上的打印头。机器人根据程序设定的路径移动打印头，同时，物料从打印头喷出到承载台，以便在承载台上形成所需形状的产品。
产品的3D打印方法不同于传统的机械加工方法，产品的3D打印方法是通过添加物料来形成所需的产品，而机械加工方法是通过去除物料来形成所需形状的产品。
在现有技术中，用于操纵打印头的机器人只能沿相互垂直的X、Y、Z方向平移，并且用于承载物料的承载台是固定不动的。因此，在现有技术中，将待打印的产品沿Z方向分成多个二维水平层，然后机器人操纵打印头在由X和Y方向限定的水平面内移动，逐个地打印前述多个二维水平层，这样，通过沿Z方向逐个地叠加多个二维水平层，就可以获得整个产品。
在现有技术中，为了保证打印出的产品的精度，一般采用高分辨率(或称为高精度)的打印头执行产品的打印。高分辨率的打印头的喷嘴直径非常小，而且喷出物料的速度也很慢，因此，打印速度非常慢，打印效率非常低。
此外，在现有技术中，由于打印头相对于承载台仅能够沿相互垂直的X、Y、Z方向平移，因此，不能调整打印头相对于承载台的角度，只能调整打印头相对于承载台的空间位置，因此，在这种现有的3D打印方法中，打印头只能沿二维平面或二维曲线移动，而不能沿三维曲面或三维曲线移动，这使得其使用受到限制。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
本发明的一个目的在于提供一种3D打印方法，其能够在保证产品打印精度的情况下极大地提高打印效率。
本发明的另一个目的在于提供一种3D打印方法，其能够沿3D曲线或3D曲面移动打印头。
根据本发明的一个方面，提供一种产品的3D打印方法，包括以下步骤：
S100：用具有第一分辨率的第一打印头执行产品的快速打印；
S200：用3D扫描器扫描快速打印出的产品坯料，并构建快速打印出的产品坯料的实际数字模型；
S300：将快速打印出的产品坯料的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S400：根据步骤S300的比较结果，判断快速打印出的产品坯料的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S100，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；和
S500：用具有第二分辨率的第二打印头执行产品的低速打印，所述第二分辨率高于所述第一分辨率。
根据本发明的一个实例性的实施例，前述3D打印方法，还包括步骤：
S600：用3D扫描器扫描低速打印出的产品坯料，并构建低速打印出的产品坯料的实际数字模型；
S700：将低速打印出的产品坯料的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S800：根据步骤S700的比较结果，判断低速打印出的产品坯料的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S500，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；和
S900：用具有第三分辨率的第三打印头执行产品的超低速打印，所述第三分辨率高于所述第二分辨率。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一打印头的喷嘴的直径大于所述第二打印头的喷嘴的直径，并且所述第二打印头的喷嘴的直径大于所述第三打印头的喷嘴的直径。
根据本发明的另一个实例性的实施例，从所述第一打印头喷出的用于形成所述产品的物料的流量大于从所述第二打印头喷出的用于形成所述产品的物料的流量，并且从所述第二打印头喷出的用于形成所述产品的物料的流量大于从所述第三打印头喷出的用于形成所述产品的物料的流量。
根据本发明的另一个实例性的实施例，打印出的产品坯料被承载在一个承载台上，所述承载台能够相对于所述打印头沿相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向移动以及能够相对于所述打印头绕所述第一、第二和第三方向中的至少两个方向转动。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述3D扫描器定位在所述承载台的上方，并且所述承载台能够相对于所述3D扫描器绕所述第一、第二和第三方向中的至少两个方向转动。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述扫描器固定不动或者能够绕所述第一、第二和第三方向中的至少两个方向转动。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述承载台安装在第一移动机构上，所述第一移动机构能够绕所述第一方向、第二方向和第三方向中的至少两个方向旋转所述承载台。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述打印头安装在第二移动机构上，所述第二移动机构能够沿相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向移动所述打印头。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一移动机构和所述第二移动机构为多自由度机器人。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一移动机构和所述第二移动机构为平面关节机器人、6-轴机器人、直角座标机器人、串联机器人、并联机器人或混联机器人。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一移动机构为一个球面机构。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述承载台安装所述球面机构上；并且所述承载台能够绕第一方向旋转和能够绕与所述第一方向垂直的第二方向旋转。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述球面机构包括：第一旋转驱动器，其输出轴绕第一方向旋转；第二旋转驱动器，其输出轴绕与所述第一方向垂直的第二方向旋转；第一1/4圆弧板，其一端与所述第一旋转驱动器的输出轴连接；第二1/4圆弧板，其一端与所述承载台枢转地连接，其另一端与所述第一1/4圆弧板的另一端枢转地连接；和第三1/4圆弧板，其一端与所述第二旋转驱动器的输出轴连接，其另一端与所述承载台枢转地连接，其中，所述第一1/4圆弧板与所述第二1/4圆弧板的连接处的枢转轴线、所述第二1/4圆弧板与所述承载台的连接处的枢转轴线、所述第三1/4圆弧板与所述承载台的连接处的枢转轴线、所述第一旋转驱动器的输出轴的旋转轴线、以及所述第二旋转驱动器的输出轴的旋转轴线相互交汇于同一点。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述同一点位于所述承载台的几何中心。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一旋转驱动器和所述第二旋转驱动器分别固定在第一竖直安装板和第二竖直安装板上；并且所述第一竖直安装板和所述第二竖直安装板固定在基座上。
根据本发明的另一个实例性的实施例，从所述打印头喷出的用于形成所述产品的物料由安装在所述第二移动机构上的物料供应器提供。
根据本发明的另一个实例性的实施例，从所述打印头喷出的用于形成所述产品的物料由远离所述第二移动机构的远程物料供应器提供。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第二移动机构上设置有适于抓取各种不同尺寸的打印头的抓取器。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第一移动机构和所述第二移动机构安装在基座上。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述实际数字模型和所述理论数字模型为通过CAD软件构造的数字模型。
在实际应用中，产品的不同部分的精度要求是不一样的，例如，一个产品需要采用高分辨率或超高分辨率打印的部分通常仅是暴露在外的外表面层，而产品的内部无需采用高精度打印。有时，不同产品也有不同精度要求，对于精度要求较低的产品，也无需采用高精度打印。正是基于该原因，提出了本发明。在根据本发明的各个实施例的3D打印方法中，在刚开始打印产品时，采用低分辨率的低精度打印头执行产品的快速打印，以提高产品的打印速度和效率，然后检测快速打印出的产品坯料的精度是否达到预定的精度要求，如果不能达到预定的精度要求，则采用高分辨率的高精度打印头执行产品的低速打印。这样，就避免在产品的整个打印过程中都采用高分辨率或超高分辨率的打印头执行产品的低速或超低速打印，从而能够极大地提高产品的打印速度和效率。
此外，在根据本发明的各个实施例的3D打印方法中，承载台能够相对于打印头沿相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向移动以及能够相对于打印头绕第一、第二和第三方向中的至少两个方向转动。因此，本发明的3D打印方法不仅可以调整打印头相对于承载台的空间位置，而且可以调整打印头相对于承载台的角度，因此，打印头能够相对于承载台沿三维曲面或三维曲线移动，从而能够完成复杂的三维曲面或三维曲线的打印。
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
附图说明
图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的3D打印系统的立体示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思，提供一种3D打印方法，包括以下步骤：
S100：用具有第一分辨率的第一打印头执行产品的快速打印；
S200：用3D扫描器扫描快速打印出的产品坯料，并构建快速打印出的产品坯料的实际数字模型；
S300：将快速打印出的产品坯料的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S400：根据步骤S300的比较结果，判断快速打印出的产品坯料的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S100，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；和
S500：用具有第二分辨率的第二打印头执行产品的低速打印，所述第二分辨率高于所述第一分辨率。
图1显示根据本发明的一个实例性的实施例的3D打印系统的立体示意图。
如图1所示，在本发明的一个实例性的实施例中，公开一种3D打印系统，该3D打印系统主要包括打印头200、承载台300、第一移动机构500、第二移动机构100和3D扫描器600。
如图1所示，打印出的产品坯料400被承载在承载台300上。在图示的实施例中，承载台300能够相对于打印头200沿相互垂直的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z移动以及能够相对于打印头200绕第一、第二和第三方向X、Y、Z中的至少两个方向转动。
请继续参见图1，3D扫描器600定位在承载台300的上方，并且承载台300能够相对于3D扫描器600绕第一、第二和第三方向X、Y、Z中的至少两个方向转动。在图示的实施例中，3D扫描器600可以固定不动。但是，本发明不局限于此，3D扫描器也可以绕第一、第二和第三方向X、Y、Z中的至少一个方向转动，或者也可以沿第一、第二和第三方向X、Y、Z中的至少一个方向移动。
在图示的实施例中，如图1所示，第一移动机构(稍后将详细说明)500和第二移动机构(或称为机器人)100固定在基座10上。打印头200安装在第二移动机构100的末端执行臂上。承载台300安装在第一移动机构500上。
在本发明的一个实例性的实施例中，第二移动机构100具有至少三个自由度，其能够沿相互垂直的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z移动打印头200，以便通过打印头200在承载台300上打印出所需的产品。
在图示的实施例中，如图1所示，第一方向X和第二方向Y限定水平平面，第三方向Z为垂直于水平平面的竖直方向。
在本发明的一个实例性的实施例中，第一移动机构500可以具有至少两个自由度，其能够绕至少两个方向旋转承载台300，从而能够调整打印头200相对于承载台300的角度。这样，可以通过第一移动机构500和第二移动机构100的相互协作，使得打印头200能够相对于承载台300和/或承载台上的产品坯料400的表面沿3D曲线或3D曲面移动。
在本发明的一个实例性的实施例中，第二移动机构100可以为具有至少三个自由度的多自由度机器人。例如，第二移动机构100可以为平面关节机器人、6-轴机器人、直角座标机器人、串联机器人、并联机器人或混联机器人。
在本发明的一个实例性的实施例中，如图1所示，第一移动机构500为球面机构，承载台300安装在该球面机构上。球面机构是三维的旋转机构，球面机构的所有构件围绕同一个点旋转，故而叫球面机构。
在图示的实施例中，如图1所示，承载台300能够绕第一方向X旋转和能够绕与第一方向X垂直的第二方向Y旋转。
请继续参见图1，在本发明的一个实例性的实施例中，球面机构主要包括：第一旋转驱动器510，其输出轴绕第一方向X旋转；第二旋转驱动器520，其输出轴绕与第一方向X垂直的第二方向Y旋转；第一1/4圆弧板501，其一端与第一旋转驱动器510的输出轴连接；第二1/4圆弧板502，其一端与承载台300枢转地连接，其另一端与第一1/4圆弧板501的另一端枢转地连接；和第三1/4圆弧板503，其一端与第二旋转驱动器520的输出轴连接，其另一端与承载台300枢转地连接。
如图1所示，在本发明的一个实例性的实施例中，第一1/4圆弧板501与第二1/4圆弧板502的连接处的枢转轴线、第二1/4圆弧板502与承载台300的连接处的枢转轴线、第三1/4圆弧板503与承载台300的连接处的枢转轴线、第一旋转驱动器510的输出轴的旋转轴线、以及第二旋转驱动器520的输出轴的旋转轴线相互交汇于同一点，即，交汇于承载台300的几何中心。
图1中所显示的球面机构是一个二自由度球面机构，其能够绕第一方向X和第二方向Y旋转以实现空间姿态的变化。但是，本发明不局限于图示的实施例，这里也不排除使用三自由度的球面机构，即能够实现绕第一方向X、第二方向Y和第三方向Z旋转的球面机构，以使得在空间中的旋转有更大的自由度。
在图示的实施例中，如图1所示，第一旋转驱动器510和第二旋转驱动器520分别固定在第一竖直安装板11和第二竖直安装板11上；并且第一竖直安装板11和第二竖直安装板12固定在基座10上。
如图1所示，在本发明的一个实例性的实施例中，第一旋转驱动器510和第二旋转驱动器520可以为电机。
请注意，在本发明中，第一移动机构500不局限于图示的球面机构，其还可以为具有至少两个自由度的多自由度机器人。
在本发明的一个实例性的实施例中，从打印头200喷出的用于形成产品的物料可以由安装在第二移动机构100上的物料供应器提供。只要该第二移动机构100能够承载该物料供应器以及容纳在该物料供应器中的物料即可。
在本发明的另一个实例性的实施例中，从打印头200喷出的用于形成产品的物料可以由远离第二移动机构100的远程物料供应器提供。
在图1所示的实施例中，打印头200和承载台300都是可动的，分别由第二移动机构100和球面机构500移动。因此，通过第二移动机构100和球面机构500的相互协作，打印头能够相对于承载台的表面沿3D曲线或3D曲面移动。
下面将根据图1来详细说明根据本发明的一个实例性的实施例3D打印系统打印一个产品的方法，该3D打印方法主要包括以下步骤：
S100：用具有第一分辨率的第一打印头201执行产品的快速打印；
S200：用3D扫描器600扫描快速打印出的产品坯料400，并构建快速打印出的产品坯料400的实际数字模型；
S300：将快速打印出的产品坯料400的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S400：根据步骤S300的比较结果，判断快速打印出的产品坯料400的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S100，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；和
S500：用具有第二分辨率的第二打印头202执行产品的低速打印，第二分辨率高于第一分辨率。
在本发明的一个实例性的实施例中，前述3D打印方法还包括以下步骤：
S600：用3D扫描器600扫描低速打印出的产品坯料400，并构建低速打印出的产品坯料400的实际数字模型；
S700：将低速打印出的产品坯料400的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S800：根据步骤S700的比较结果，判断低速打印出的产品坯料400的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S500，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；和
S900：用具有第三分辨率的第三打印头203执行产品的超低速打印，第三分辨率高于第二分辨率。
在前述实施例的第一、第二和第三打印头201、202、203中，第一打印头201的分辨率最低、打印精度最低、打印速度最快(称为高速打印)，第二打印头202的分辨率中等、打印精度中等、打印速度中等(称为低速打印)，第三打印头203的分辨率最高、打印精度最高、打印速度最慢(称为超低速打印)。
尽管在图示的实施例中，提供了三种不同分辨率的打印头，但是本发明不限于图示的实施例，例如，如果需要，可以有超过3种不同分辨率的打印头。不同的打印头除了支持不同分辨率的打印外，还可以用来支持不同的材料，这样整套系统可以替代二次注塑工艺。
在本发明的前述实施例中，对于精度要求低的产品，仅采用低分辨率的第一打印头201快速地完成整个产品的打印。对于精度要求高的产品，先采用低分辨率的第一打印头201快速地完成产品的精度要求低的部分的快速打印，然后再采用高分辨率的第二和第三打印头202、203完成产品的精度要求高的其它部分的打印。因此，本发明能够极大地提高打印效率。
在前述实施例中，由于第一打印头201的分辨率低于第二打印头202的分辨率，并且第二打印头202的分辨率低于第三打印头203的分辨率。因此，第一打印头201的喷嘴的直径大于第二打印头202的喷嘴的直径，并且第二打印头202的喷嘴的直径大于第三打印头203的喷嘴的直径。同时，从第一打印头201喷出的用于形成产品的物料的流量大于从第二打印头202喷出的用于形成产品的物料的流量，并且从第二打印头202喷出的用于形成产品的物料的流量大于从第三打印头203喷出的用于形成产品的物料的流量。
在图1所示的实施例中，第一打印头201、第二打印头202和第三打印头203具有不同的外部轮廓尺寸，为了能够方便地更换不同尺寸的打印头。在本发明的一个实例性的实施例中，第二移动机构100上可以设置有适于抓取各种不同尺寸的打印头201、202、203的抓取器。
在前述实施例中，产品坯料400的实际数字模型和产品的理论数字模型可以为通过CAD软件或其它计算机辅助设计和制造软件构造的数字模型。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。
虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤，措词“一”或“一个”不排除多个。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本发明的范围。

Claims (19)

1.一种产品的3D打印方法，包括以下步骤：
S100：用具有第一分辨率的第一打印头(201)执行产品的快速打印；
S200：用3D扫描器(600)扫描快速打印出的产品坯料(400)，并构建快速打印出的产品坯料(400)的实际数字模型；
S300：将快速打印出的产品坯料(400)的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S400：根据步骤S300的比较结果，判断快速打印出的产品坯料(400)的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S100，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；
S500：用具有第二分辨率的第二打印头(202)执行产品的低速打印，所述第二分辨率高于所述第一分辨率；
S600：用3D扫描器(600)扫描低速打印出的产品坯料(400)，并构建低速打印出的产品坯料(400)的实际数字模型；
S700：将低速打印出的产品坯料(400)的实际数字模型与预先构造的产品的理论数字模型进行比较；
S800：根据步骤S700的比较结果，判断低速打印出的产品坯料(400)的实际数字模型与产品的理论数字模型之间的误差是否小于或等于预定的阈值，如果判断结果为是，则返回到步骤S500，如果判断结果为否，则执行下面的步骤；和
S900：用具有第三分辨率的第三打印头(203)执行产品的超低速打印，所述第三分辨率高于所述第二分辨率。
2.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，
所述第一打印头(201)的喷嘴的直径大于所述第二打印头(202)的喷嘴的直径，并且所述第二打印头(202)的喷嘴的直径大于所述第三打印头(203)的喷嘴的直径。
3.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，
从所述第一打印头(201)喷出的用于形成所述产品的物料的流量大于从所述第二打印头(202)喷出的用于形成所述产品的物料的流量，并且从所述第二打印头(202)喷出的用于形成所述产品的物料的流量大于从所述第三打印头(203)喷出的用于形成所述产品的物料的流量。
4.根据权利要求1所述的产品的3D打印方法，其特征在于：
打印出的产品坯料(400)被承载在一个承载台(300)上，所述承载台(300)能够相对于所述打印头(200)沿相互垂直的第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)移动以及能够相对于所述打印头绕所述第一、第二和第三方向(X、Y、Z)中的至少两个方向转动。
5.根据权利要求4所述的产品的3D打印方法，其特征在于：
所述3D扫描器(600)定位在所述承载台(300)的上方，并且所述承载台(300)能够相对于所述3D扫描器(600)绕所述第一、第二和第三方向(X、Y、Z)中的至少两个方向转动。
6.根据权利要求5所述的产品的3D打印方法，其特征在于：
所述3D扫描器(600)固定不动或者能够绕所述第一、第二和第三方向(X、Y、Z)中的至少两个方向转动。
7.根据权利要求5所述的产品的3D打印方法，其特征在于：
所述承载台(300)安装在第一移动机构(500)上，所述第一移动机构能够绕所述第一方向、第二方向和第三方向中的至少两个方向旋转所述承载台(300)。
8.根据权利要求7所述的产品的3D打印方法，其特征在于：
所述打印头(200)安装在第二移动机构(100)上，所述第二移动机构(100)能够沿相互垂直的第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)移动所述打印头(200)。
9.根据权利要求8所述的产品的3D打印方法，其特征在于：所述第一移动机构(500)和所述第二移动机构(100)为多自由度机器人。
10.根据权利要求9所述的产品的3D打印方法，其特征在于：
所述第一移动机构(500)和所述第二移动机构(100)为平面关节机器人、6-轴机器人、直角座标机器人、串联机器人、并联机器人或混联机器人。
11.根据权利要求7所述的3D打印方法，其特征在于：所述第一移动机构(500)为一个球面机构。
12.根据权利要求11所述的3D打印方法，其特征在于：
所述承载台(300)安装在所述球面机构上；并且
所述承载台(300)能够绕第一方向(X)旋转和能够绕与所述第一方向(X)垂直的第二方向(Y)旋转。
13.根据权利要求12所述的3D打印方法，其特征在于，所述球面机构包括：
第一旋转驱动器(510)，其输出轴绕第一方向(X)旋转；
第二旋转驱动器(520)，其输出轴绕与所述第一方向(X)垂直的第二方向(Y)旋转；
第一1/4圆弧板(501)，其一端与所述第一旋转驱动器(510)的输出轴连接；
第二1/4圆弧板(502)，其一端与所述承载台(300)枢转地连接，其另一端与所述第一1/4圆弧板(501)的另一端枢转地连接；和
第三1/4圆弧板(503)，其一端与所述第二旋转驱动器(520)的输出轴连接，其另一端与所述承载台(300)枢转地连接，
其中，所述第一1/4圆弧板(501)与所述第二1/4圆弧板(502)的连接处的枢转轴线、所述第二1/4圆弧板(502)与所述承载台(300)的连接处的枢转轴线、所述第三1/4圆弧板(503)与所述承载台(300)的连接处的枢转轴线、所述第一旋转驱动器(510)的输出轴的旋转轴线、以及所述第二旋转驱动器(520)的输出轴的旋转轴线相互交汇于同一点。
14.根据权利要求13所述的3D打印方法，其特征在于，所述同一点位于所述承载台(300)的几何中心。
15.根据权利要求14所述的3D打印方法，其特征在于：
所述第一旋转驱动器(510)和所述第二旋转驱动器(520)分别固定在第一竖直安装板(11)和第二竖直安装板(12)上；并且
所述第一竖直安装板(11)和所述第二竖直安装板(12)固定在基座(10)上。
16.根据权利要求8所述的3D打印方法，其特征在于，
从所述打印头(200)喷出的用于形成所述产品的物料由安装在所述第二移动机构(100)上的物料供应器提供。
17.根据权利要求8所述的3D打印方法，其特征在于，
从所述打印头(200)喷出的用于形成所述产品的物料由远离所述第二移动机构(100)的远程物料供应器提供。
18.根据权利要求8所述的3D打印方法，其特征在于，
所述第二移动机构(100)上设置有适于抓取各种不同尺寸的打印头的抓取器。
19.根据权利要求1所述的3D打印方法，其特征在于，
所述实际数字模型和所述理论数字模型为通过CAD软件构造的数字模型。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107599389A (zh) * 2017-10-12 2018-01-19 长沙远达华信息科技有限公司 基于层工作网格的多打印头3d打印系统
KR102134590B1 (ko) * 2018-10-12 2020-08-27 주식회사 화승알앤에이 측정 대상의 3d 모델과 측정 대상에 대한 3d 스캔 데이터 간의 오차를 추출하는 방법
WO2020256701A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Automated handling based on part identifier and location
DE102020003536A1 (de) 2020-06-13 2021-12-16 Laempe Mössner Sinto Gmbh Verfahren zum Erzeugen einer 3D-Struktur
CN112776341B (zh) * 2020-12-15 2022-07-08 同济大学 一种三维打印设备中的六轴机器人的轴动作优化方法
CN112720776B (zh) * 2020-12-17 2022-09-30 江苏集萃复合材料装备研究所有限公司 一种3d水泥打印的打印控制方法
EP4288230A1 (en) * 2021-02-08 2023-12-13 Divergent Technologies, Inc. Apparatus for multi-scale directed energy deposition with integral non-abrasive reduction of waviness

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012171644A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Arburg Gmbh + Co. Kg Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen gegenstandes
CN103660605A (zh) * 2012-09-19 2014-03-26 冯黎 基于层工作网格的多打印头3d打印系统
CN103862888A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 武汉大学 一种打印系统的多精度、多分辨率的字车系统及打印方法
CN104129174A (zh) * 2014-01-01 2014-11-05 晏石英 一种智能打印方法及智能打印机/打印系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002018967A (ja) * 2000-07-11 2002-01-22 Canon Inc 目的物生成装置
US9156204B2 (en) * 2010-05-17 2015-10-13 Synerdyne Corporation Hybrid scanner fabricator
EP2690966B8 (en) * 2011-03-30 2023-11-08 Barry Callebaut AG Additive manufacturing system and method for printing customized chocolate confections

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012171644A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Arburg Gmbh + Co. Kg Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen gegenstandes
CN103660605A (zh) * 2012-09-19 2014-03-26 冯黎 基于层工作网格的多打印头3d打印系统
CN104129174A (zh) * 2014-01-01 2014-11-05 晏石英 一种智能打印方法及智能打印机/打印系统
CN103862888A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 武汉大学 一种打印系统的多精度、多分辨率的字车系统及打印方法

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