CN107379555A - 面向大众3d模型组合与打印平台的打印系统及打印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统，包括：3D打印平台和基于计算机的模型组合平台，所述3D打印平台包括：控制板、热床、喷嘴、步进电机和打印耗材；所述基于计算机的模型组合平台包括：服务端计算机、用户端计算机和信息交互装置。本发明还公开了一种应用于面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，包括以下步骤：1、从模型库中选取多个模型进行组合；2、对用户的模型组合方案进行可行性修改，并按实际情况规划打印顺序与布局；3、根据规划的打印顺序与布局操作3D打印平台，打印出模型；对打印出的模型进行表面处理，添加电路；4、测试成品正常工作后，交付用户。具有成本低和使用方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统及打印方法。
背景技术
3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。如今在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，并逐渐用于一些产品的直接制造。3D打印由于其便捷性，逐渐被企业所重视，并在样品制作、小规模生产与定制化产品中得到应用。在技术的不断发展中，随着3D打印的成本逐渐下降，其价值已被一般消费者所认可。
然而对一般大众而言，不具备3D建模与相关器材的运用能力，往往只能使用现成的模型，无法很好的体验3D打印技术带来的乐趣与便捷。为了让一般消费者体验到从模型创作到打印成实用物品的乐趣，我们提出了该面向大众的3D模型组合与打印平台。
3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。如今在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，并逐渐用于一些产品的直接制造。3D打印由于其便捷性，逐渐被企业所重视，并在样品制作、小规模生产与定制化产品中得到应用。在技术的不断发展中，随着3D打印的成本逐渐下降，其价值已被一般消费者所认可。
然而对一般大众而言，不具备3D建模与相关器材的运用能力，往往只能使用现存的模型，无法很好体验3D打印技术带来的乐趣与便捷。为了让一般消费者体验到从模型创作到打印成实用物品的乐趣，我们提出了该面向大众的3D模型组合与打印平台。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种实现面向大众的3D模型组合与打印平台的打印系统。
本发明的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种应用于所述的面向大众的3D模型组合与打印平台的系统的打印方法。
本发明的首要目的通过下述技术方案实现：一种面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统，包括：3D打印平台和基于计算机的模型组合平台，其特征在于：所述3D打印平台包括控制板、热床、喷嘴、步进电机、打印耗材。所述基于计算机的模型组合平台，包括：服务端计算机、用户端计算机、信息交互装置。
所述热床、喷嘴、步进电机均与控制板连接；所述步进电机与喷嘴连接；所述喷嘴与打印耗材连接；所述服务端计算机与信息交互装置连接，用户端计算机与信息交互装置连接。
所述用户端计算机通过操作模型组合软件，将信息通过信息交互装置传递给服务端计算机，所述操作服务端计算机计算出打印步骤，将打印步骤传递给3D打印平台的控制板，加热热床完成预热，之后控制步进电机与喷嘴，所述步进电机与喷嘴控制打印耗材的喷出位置与速度，完成打印。
所述服务端计算机与用户端计算机均安装有专用模型组合软件，用户端计算机通过专用模型组合软件完成模型的组合，并控制3D打印平台完成打印。
所述基于计算机的模型组合平台允许用户对软件中模型库中模型进行组合，完成用户独特的模型设计。
本发明的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统具有模型库和基于模型库的面向用户的模型组合平台，可以对模型进行可行性的修改，将打印出的模型进行处理并其他器件组合，赋予其一定的实用功能。该平台操作便捷，使一般消费者能够从相对简单的操作中通过3D打印创作属于自己的定制物品，从而更好的推广3D打印技术，让3D打印被更多人所了解，接受与使用。
本发明的另一目的通过以下技术方案实现：一种应用于所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，包括以下步骤：
步骤1、用户通过操作用户端计算机的专用模型组合软件，从模型库中选取多个模型进行组合；所述模型库为一个拥有若干简单模型的系统，可供用户选择所需的组合的模型。
步骤2、根据用户需求对用户的模型组合方案进行可行性修改，并按实际情况规划打印顺序与布局；
步骤3、根据规划的打印顺序与布局操作3D打印平台，打印出模型。对打印出的模型进行表面处理，添加电路；
步骤4、测试成品正常工作后，交付用户。
所述模型库包括基本几何体、实用模型和装饰性模型。
用户可使用模型库中的模型进行组合，允许一定程度的实体交叠、对模型进行缩放，以达到用户所需要的效果。
所述的基本几何体为多面体或圆柱体。
所述的实用模型为灯具、笔筒或手机架。
所述的装饰性模型为星型模型、心形模型或动植物模型。
本发明的工作原理：本发明可以制作出内容丰富的模型库供用户选择，所述模型库包括许多基本几何体(多面体、圆柱等)、实用模型(灯具、笔筒、手机架等)装饰性模型(星型，心形，动植物模型等)。所述模型库应在运作中根据实际需要不断增加内容。在特别情况下，可单独为用户制作定制模型。用户可通过用户端计算机上的专用模型软件对模型库中的模型进行组合。模型的组合允许一定程度的实体交叠、对模型进行缩放，以达到用户所需要的效果。基本方案是以一实用模型为基础，通过若干模型的组合美化其外观与丰富其功能。本发明允许用户对多个实用模型进行组合，但不应影响各自的功能实现。对用户的模型组合方案进行可行性修改，打印模型，表面处理，包括打磨、喷涂、镀膜等。对分件打印的模型进行组装，加装电路。完成性能测试后，可以作为成品交付给用户使用。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、操作便捷，又不失独创性与实用性。对一般消费者而言，相比自己3D建模，使用门槛更低；比起使用他人制作的现有模型进行打印，又具有个人的独创性。使一般消费者能够从相对简单的操作中通过3D打印创作属于自己的物品，从而更好的推广3D打印技术，让3D打印被更多人所了解，接受与使用。
2、为3D打印的实际应用提供了一种便民可行的思路，通过融合3D打印与实用物品，如灯具、手机架等，使3D打印更好地为普通人服务。
3、用3D打印方式实现的个性化订做实物，降低了创造的成本，不需要传统的刀具、夹具、机床或任何模具，就能直接把计算机的任何形状的三维图形生成实物产品；3D打印技术可以自动、快速、直接和比较精确地将计算机中的三维设计转化为实物模型，从而大大降低单独订做产品的成本。
附图说明
图1为面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统框图。
图2为应用于打印系统的打印方法的打印流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种实现面向大众的3D模型组合与打印平台的打印系统，包括：3D打印平台和基于计算机的模型组合平台，其特征在于：所述3D打印平台包括控制板、热床、喷嘴、步进电机、打印耗材。所述基于计算机的模型组合平台，包括：服务端计算机、用户端计算机、信息交互装置。所述热床、喷嘴、步进电机均与控制板连接；所述步进电机与喷嘴连接；所述喷嘴与打印耗材连接；述服务端计算机与信息交互装置连接，用户端计算机与信息交互装置连接。所述用户端计算机通过操作模型组合软件，将信息通过信息交互装置传递给服务端计算机，所述操作服务端计算机计算出打印步骤，将打印步骤传递给3D打印平台的控制板，加热热床完成预热，之后控制步进电机与喷嘴，所述步进电机与喷嘴控制打印耗材的喷出位置与速度，完成打印。
所述打印系统的基础是一个丰富的模型库，以供用户选择，其由许多基本几何体(多面体、圆柱等)、实用模型(灯具、笔筒、手机架等)装饰性模型(星型，心形，动植物模型等)组成。
如图2所示，用户使用模型库中的模型进行组合，可通过操作用户端计算机上的专用模型软件实现。模型的组合允许一定程度的实体交叠、对模型进行缩放，以达到用户所需要的效果。本实例是以一灯具模型为基础，通过和其他模型的组合美化其外观与丰富其功能。用户通过选择不同的灯罩、底座、支架样式，组合装饰性模型，完成独特的台灯3D模型制作。
用户根据需求对用户的模型组合方案进行可行性修改，如不同部分之间是否会存在物理干涉，用户设计的3D模型是否为封闭实体，对不同部分能否相互组合进行评估，并对配重与结构稳定性评估后，制作出修改后的设计图。将该设计图经由用户确认无误后，打印模型，看具体模型决定打印方式。本实施例打印的灯具可以分为三部分进行打印，分别为灯罩，支架，与底座。为了节省时间与材料成本，打印的基本原则为尽量通过更少次数的打印完成，将大平面置于底面进行打印。设置必要参数，根据实际情况决定支撑——粘附平台的设置，本实施例使用的是Brim选项，打印温度与速度使用默认参数。这些步骤可以通过Cura软件完成。
软件设置完成后，将生成的gcode文件导出至SD卡中，此时在SD卡中将生成该模型的gcode文件。将SD卡插入至打印机中，开机，操作控制板预热热床与喷嘴。待喷嘴温度达到215℃时，选择SD卡中的gcode文件，开始打印。本例使用的打印机是立铸UltimakerOriginal，使用材料为PLA聚乳酸。打印完成后将进行模型处理，具体为模型底座与支撑拆除，毛边修理，可通过美工刀初步分离多余部分，再使用砂纸精细处理。表面处理完成后，根据用户需求进行油漆喷涂上色或镀膜处理。本实施例的台灯中，灯罩内部镀银色反射层，其余部分进行喷漆处理。
对分件打印的模型进行组装，按实际情况对模型强度进行评估，可加装金属支撑桩。本实施例由于使用的模型相对稳定，故无加装金属支撑桩。加装照明电路，使用通用的照明电路安装入打印完成的台灯中，测试其工作稳定性。测试合格后，便可交付用户。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统，其特征在于，包括：3D打印平台和基于计算机的模型组合平台，所述3D打印平台包括：控制板、热床、喷嘴、步进电机和打印耗材；所述基于计算机的模型组合平台包括：服务端计算机、用户端计算机和信息交互装置；
所述热床、喷嘴、步进电机均与控制板连接；所述步进电机与喷嘴连接；所述喷嘴与打印耗材连接；所述服务端计算机与信息交互装置连接，用户端计算机与信息交互装置连接；
所述用户端计算机通过操作模型组合软件，将信息通过信息交互装置传递给服务端计算机，所述操作服务端计算机计算出打印步骤，将打印步骤传递给3D打印平台的控制板，加热热床完成预热，之后控制步进电机与喷嘴，所述步进电机与喷嘴控制打印耗材的喷出位置与速度，以完成打印。
2.根据权利要求1所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统，其特征在于：所述服务端计算机与用户端计算机均安装有专用模型组合软件，用户端计算机通过专用模型组合软件完成模型的组合，并控制3D打印平台完成打印。
3.根据权利要求1所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统，其特征在于：所述基于计算机的模型组合平台允许用户对软件中模型库中模型进行组合，完成用户独特的模型设计。
4.一种应用于权利要求1所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、用户通过操作用户端计算机的专用模型组合软件，从模型库中选取多个模型进行组合；所述模型库为一个拥有若干简单模型的系统，可供用户选择所需的组合的模型；
步骤2、根据用户需求对用户的模型组合方案进行可行性修改，并按实际情况规划打印顺序与布局；
步骤3、根据规划的打印顺序与布局操作3D打印平台，打印出模型；对打印出的模型进行表面处理，添加电路；
步骤4、测试成品正常工作后，交付用户。
5.根据权利要求4所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，其特征在于，所述模型库包括基本几何体、实用模型和装饰性模型。
6.根据权利要求4所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，其特征在于，在步骤1中，用户使用所述专用模型组合软件的模型库中的模型进行组合时，允许一定程度的实体交叠、对模型进行缩放，以达到用户所需要的效果。
7.根据权利要求5所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，其特征在于，所述的基本几何体为多面体或圆柱体。
8.根据权利要求5所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，其特征在于，所述的实用模型为灯具、笔筒或手机架。
9.根据权利要求5所述的面向大众3D模型组合与打印平台的打印系统的打印方法，其特征在于，所述的装饰性模型为星型模型、心形模型或动植物模型。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171124 |