CN107486990A - 一种带有三维扫描功能的3d打印机 - Google Patents

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郭志武
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    • G06T2200/08—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving all processing steps from image acquisition to 3D model generation

Abstract

本发明公开了一种带有三维扫描功能的3D打印机，包括机架、3D打印喷头驱动机构、3D打印喷头、三维扫描装置和打印工作台；所述3D打印喷头驱动机构设于所述机架内部上端；所述3D打印喷头设于所述3D打印喷头驱动机构底端；所述三维扫描装置设于所述机架内侧上端；所述打印工作台设于所述机架内；所述打印工作台包括竖直设置在所述机架内的多根导柱、套在所述导柱上的工作台和驱动所述工作台沿所述导柱上下运动的升降机构；所述工作台包括套于所述导柱上的安装板和设于所述安装板底端的安装架；所述安装板上设有圆形通孔；所述圆形通孔内设有旋转工作台；所述安装架上设有驱动所述旋转工作台旋转的旋转电机。

Description

一种带有三维扫描功能的3D打印机
技术领域
本发明涉及3D打印机领域，具体涉及一种带有三维扫描功能的3D打印机。
背景技术
目前许多3D打印机具有3D扫描功能；因此通过打印机中的扫描功能完成零件扫描成像，在通过扫描成像的数据完成3D打印；目前3D打印机中扫描装置是采用多个角度的摄像头去完成扫描，而多个摄像头不仅成本高，并且扫描成形的数据会出现误差大，容易造成成形效果差，鉴于以上缺陷，实有必要设计一种带有三维扫描功能的3D打印机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种带有三维扫描功能的3D打印机，来解决目前带扫描功能的3D打印机需要多个方位的摄像头，不仅增加成本，并且扫描的数据误差较大的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种带有三维扫描功能的3D打印机，包括机架、3D打印喷头驱动机构、3D打印喷头、三维扫描装置和打印工作台；所述3D打印喷头驱动机构设于所述机架内部上端；所述3D打印喷头设于所述3D打印喷头驱动机构底端；所述三维扫描装置设于所述机架内侧上端；所述打印工作台设于所述机架内；所述打印工作台包括竖直设置在所述机架内的多根导柱、套在所述导柱上的工作台和驱动所述工作台沿所述导柱上下运动的升降机构；所述工作台包括套于所述导柱上的安装板和设于所述安装板底端的安装架；所述安装板上设有圆形通孔；所述圆形通孔内设有旋转工作台；所述安装架上设有驱动所述旋转工作台旋转的旋转电机。
进一步，所述3D打印喷头驱动机构包括设于所述机架上端设有第一伺服电机和第二伺服电机、设于所述第一伺服电机上的第一驱动轮、设于所述第二伺服电机上的第二驱动轮、相对设于所述机架内部上端的两导轨和两从动轮，两所述导轨上设有移动座，所述移动座上相对设有四个过度轮和第二导轨，所述第二导轨上设有打印头安装座；所述3D打印喷头设于打印头安装座底端。
进一步，所述升降机构包括相对设于所述机架底端的伺服电机、设于所述伺服电机上的丝杆、和套于所述丝杆上的螺母；所述丝杆贯穿所述安装板，所述螺母与所述安装固定连接。
进一步，所述三维扫描装置中的摄像头为景深摄像头和色彩摄像头。
进一步，所述机架外侧还设有防护外壳。
进一步，所述3D打印喷头一侧还设有散热装置。
进一步，所述扇热装置包括设于所述3D打印喷头导热架和设于所述导热架上的吹气风扇；所述导热架上设于进风孔和出风孔。
进一步，所述防护外壳背面还设有送料滚轮。
与现有技术相比，该带有三维扫描功能的3D打印机，可将原有的模型设置在旋转工作台上，通过旋转电机带动旋转工作台360°旋转，因此由三维扫描装置完成模型扫描。由于该带有三维扫描功能的3D打印机是将三维扫描装置设置在机架的一侧，通过工件旋转，完成扫描；因此代替了传统的带扫描的3D打印机，不仅降低了成本，并且提高了扫描的精度。
附图说明
图1是本发明带有三维扫描功能的3D打印机的剖视图；
图2是本发明带有三维扫描功能的3D打印机的内部俯视图；
图3是本发明带有三维扫描功能的3D打印机的立体视图；
图4是本发明带有三维扫描功能的3D打印机3D打印喷头主视图。
具体实施方式
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
在下文中，阐述了多种特定细节，以便提供对构成所描述实施例基础的概念的透彻理解。然而，对本领域的技术人员来说，很显然所描述的实施例可以在没有这些特定细节中的一些或者全部的情况下来实践。在其他情况下，没有具体描述众所周知的处理步骤。
如图1-4所示，一种带有三维扫描功能的3D打印机，包括机架1、3D打印喷头驱动机构2、3D打印喷头3、三维扫描装置4和打印工作台5；所述3D打印喷头驱动机构2设于所述机架1内部上端；所述3D打印喷头3设于所述3D打印喷头驱动机构2底端；所述三维扫描装置4设于所述机架1内侧上端；所述打印工作台5设于所述机架1内；所述打印工作台5包括竖直设置在所述机架1内的多根导柱50、套在所述导柱50上的工作台51和驱动所述工作台51沿所述导柱50上下运动的升降机构52；所述工作台51包括套于所述导柱50上的安装板510和设于所述安装板510底端的安装架511；所述安装板510上设有圆形通孔；所述圆形通孔内设有旋转工作台512；所述安装架511上设有驱动所述旋转工作台512旋转的旋转电机513。该带有三维扫描功能的3D打印机，可将原有的模型设置在旋转工作台512上，通过旋转电机513带动旋转工作台512360°旋转，因此由三维扫描装置4完成模型扫描。由于该带有三维扫描功能的3D打印机是将三维扫描装置4设置在机架1的一侧，通过工件旋转，完成扫描；因此代替了传统的带扫描的3D打印机，不仅降低了成本，并且提高了扫描的精度。在扫描完成后，通过计算机对扫描的图像处理；处理后，通过3D打印喷头驱动机构2带动3D打印喷头3按照模型成形的轨迹运动，通过3D打印喷头3将打印的原料挤出并成形在打印工作台5的工作台51上，并由升降机构52推动工作台51往上运动，从而完成模型打印。
进一步，所述3D打印喷头驱动机构2包括设于所述机架1上端设有第一伺服电机21和第二伺服电机22、设于所述第一伺服电机21上的第一驱动轮23、设于所述第二伺服电机22上的第二驱动轮24、相对设于所述机架1内部上端的两导轨25和两从动轮26，两所述导轨25上设有移动座27，所述移动座27上相对设有四个过度轮28和第二导轨29，所述第二导轨29上设有打印头安装座20；所述3D打印喷头3设于打印头安装座20底端。通过第一伺服电机21和第二伺服电机22带动第一驱动轮23和第二驱动轮24旋转，当第一驱动轮23和第二驱动轮24同向等速旋转时，在绕在第一驱动轮23、第二驱动轮24、从动轮26和过度轮28上的传动带以及从动轮26和过度轮28作用下，使得打印头安装座20沿第二导轨29运动，当第一驱动轮23和第二驱动轮24反向等速旋转时，在传动带、从动轮26和过度轮28作用下，使得打移动座27沿导轨25运动，当第一驱动轮23和第二驱动轮24存在转速差时，在传动带、从动轮26和过度轮28的作用下，使得打印头安装座20沿第二导轨29运动，同时移动座27沿导轨运动，从而实现3D打印喷头3能沿X轴、Y轴运转。从而使得3D打印喷头3能沿模型的轨迹运动，从而完成模型打印成形。
进一步，所述升降机构52包括相对设于所述机架1底端的伺服电机520、设于所述伺服电机520上的丝杆521、和套于所述丝杆521上的螺母522；所述丝杆521贯穿所述安装板510，所述螺母522与所述安装板510固定连接。因此，通过伺服电机带动所述安装板510上下云，从而达到带动工作台51上下运动。
进一步，所述三维扫描装置4中的摄像头为景深摄像头和色彩摄像头。
进一步，所述机架1外侧还设有防护外壳101。
进一步，所述3D打印喷头3一侧还设有散热装置30。
进一步，所述扇热装置30包括设于所述3D打印喷头3导热架301和设于所述导热架301上的吹气风扇302；所述导热架301上设于进风孔和出风孔。因此通过吹气风扇302向3D打印喷头3吹气，达到给3D打印喷头3散热。
进一步，所述防护外壳101背面还设有送料滚轮102。因此可存放打印的原料，并用原料输送。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带有三维扫描功能的3D打印机，包括机架、3D打印喷头驱动机构、3D打印喷头、三维扫描装置和打印工作台；所述3D打印喷头驱动机构设于所述机架内部上端；所述3D打印喷头设于所述3D打印喷头驱动机构底端；所述三维扫描装置设于所述机架内侧上端；所述打印工作台设于所述机架内；其特征在于：所述打印工作台包括竖直设置在所述机架内的多根导柱、套在所述导柱上的工作台和驱动所述工作台沿所述导柱上下运动的升降机构；所述工作台包括套于所述导柱上的安装板和设于所述安装板底端的安装架；所述安装板上设有圆形通孔；所述圆形通孔内设有旋转工作台；所述安装架上设有驱动所述旋转工作台旋转的旋转电机。
2.如权利要求1所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述3D打印喷头驱动机构包括设于所述机架上端设有第一伺服电机和第二伺服电机、设于所述第一伺服电机上的第一驱动轮、设于所述第二伺服电机上的第二驱动轮、相对设于所述机架内部上端的两导轨和两从动轮，两所述导轨上设有移动座，所述移动座上相对设有四个过度轮和第二导轨，所述第二导轨上设有打印头安装座；所述3D打印喷头设于打印头安装座底端。
3.如权利要求1所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述升降机构包括相对设于所述机架底端的伺服电机、设于所述伺服电机上的丝杆、和套于所述丝杆上的螺母；所述丝杆贯穿所述安装板，所述螺母与所述安装固定连接。
4.如权利要求1所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述三维扫描装置中的摄像头为景深摄像头和色彩摄像头。
5.如权利要求1所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述机架外侧还设有防护外壳。
6.如权利要求1所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述3D打印喷头一侧还设有散热装置。
7.如权利要求6所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述散热装置包括设于所述3D打印喷头导热架和设于所述导热架上的吹气风扇；所述导热架上设于进风孔和出风孔。
8.如权利要求5所述的带有三维扫描功能的3D打印机，其特征在于，所述防护外壳背面还设有送料滚轮。
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