CN107914389B - 一种提高打印精度的3d打印的喷头系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，包括控制处理器、第一喷嘴、识别模块、截取模块；所述第一喷嘴用于释放原材料；所述识别模块包括影像摄取单元，所述影像摄取单元摄取所述第一喷嘴释放的原材料的影像；所述影像摄取单元与所述控制处理器连接，所述影像摄取单元将摄取的原材料影像向所述控制处理器输出，所述控制处理器提取原材料色彩与原定色彩比对，色彩不一致的判定为废料；所述截取模块包括截取单元，所述截取单元与所述控制处理器连接，所述若控制处理器判定存在废料时，所述控制处理器向所述截取单元输出截取信号，所述截取单元自第一喷嘴向下预设位置却截取原材料。

Description

一种提高打印精度的3D打印的喷头系统

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别涉及一种提高打印精度的3D打印的喷头系统。

背景技术

3D打印又称加法制造、积层制造，可指任何打印三维物体的过程。3D打印主要是一个不断添加的过程，在计算机控制下层叠原材料。“3D打印”这个词的原意是指将材料有序沉积到粉末层喷墨打印头的过程。最近此词的含义已经扩大到广泛包括的各种技术，如挤压和烧结过程。技术标准一般使用“增量制造”这个术语来表达这个广泛含义。

目前，常见的3D打印是通过对线型耗材进行热熔，使线型耗材变为流动的状态，根据计算机的控制层叠材料，一般3D打印的产品为单色，若希望打印出彩色的产品，则需要使用各种颜色的线型耗材，或为线材染色，但是多种色彩的线材在使用时可能造成混色或染色不均，影响打印的精度和色彩。

发明内容

发明目的：针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种提高打印精度的3D打印的喷头系统。

技术方案：一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，包括控制处理器、第一喷嘴、识别模块、截取模块；所述第一喷嘴用于释放原材料；所述识别模块包括影像摄取单元，所述影像摄取单元摄取所述第一喷嘴释放的原材料的影像；所述影像摄取单元与所述控制处理器连接，所述影像摄取单元将摄取的原材料影像向所述控制处理器输出，所述控制处理器提取原材料色彩与原定色彩比对，色彩不一致的判定为废料；所述截取模块包括截取单元，所述截取单元与所述控制处理器连接，若所述控制处理器判定存在废料时，所述控制处理器向所述截取单元输出截取信号，所述截取单元自第一喷嘴向下预设位置却截取原材料；若所述控制处理器判定存在废料后，所述控制处理器将持续对原材料进行判定，若原材料与原定色彩一致时，所述控制处理器将向所述截取单元输出复位信号，所述截取单元自接收到复位信号预设时间后进行复位。

作为本发明的一种优选方式，所述截取模块还包括回收单元，所述控制处理器向所述截取单元输出复位信号后，所述控制处理器还将向所述截取单元输出回收信号，所述截取单元将截取的废料向所述回收单元输出。

作为本发明的一种优选方式，还包括熔融模块，所述回收单元与所述熔融模块连接，将其中的废料向所述熔融单元输出，所述熔融单元用于将废料加热熔融。

作为本发明的一种优选方式，所述熔融模块还包括第二喷嘴，所述第二喷嘴用于将所述熔融模块中的废料释放，所述第二喷嘴与所述控制处理器连接，所述控制处理器向所述第二喷嘴输出释放信号后，所述第二喷嘴将所述熔融模块中的废料进行释放。

作为本发明的一种优选方式，所述熔融模块还包括摄影单元，所述摄影单元与所述控制处理器连接，所述摄影单元摄取所述熔融模块中的废料并将废料影像向所述控制处理器输出，所述控制处理器截取影像中废料的色彩并将其与预定色彩对比，若色彩一致则向所述第二喷嘴输出释放信号。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理器在向所述第二喷嘴输出释放信号的同时向所述第一喷嘴输出停止信号。

作为本发明的一种优选方式，还包括补色模块，所述补色模块包括色料存储单元、喷色单元，所述色料存储单元、喷色单元分别与所述控制处理器连接。

作为本发明的一种优选方式，所述色料存储单元中分别有若干分区，分别存储有多种色料，所述分区分别由阀门封闭，所述阀门与所述控制处理器连接，所述控制处理器存储有阀门编号与色料对应表；所述影像摄取单元还摄取成型的产品影像并将其向所述控制处理器输出，所述控制处理器将产品影像与预设产品进行对比，若有颜色不一致，则获取原定色彩的颜色并根据阀门编号与色料对应表向对应的阀门输出开启信号，所述阀门开启。

作为本发明的一种优选方式，所述控制处理器向所述喷色单元输出开启信号，所述喷色单元将所述色料存储单元释放的色料喷出。

作为本发明的一种优选方式，所述喷色单元与所述色料存储单元活动连接。

本发明实现以下有益效果：

1.对第一喷嘴释放的原材料进行检测，若色彩与预定色彩不一致，则将该原材料截取；

2.截取单元将截取的原材料向回收单元输出，并经过熔融模块将原材料再次利用；

3.对已经成型的产品，若有色彩不一致，则进行补色。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种提高打印精度的3D打印的喷头系统的系统框图；

图2为本发明提供的第二种提高打印精度的3D打印的喷头系统的系统框图；

图3为本发明提供的第二种提高打印精度的3D打印的喷头系统的熔融模块连接图；

图4为本发明提供的第三种提高打印精度的3D打印的喷头系统的系统框图；

图5为本发明提供的第三种提高打印精度的3D打印的喷头系统的色料存储单元示意图。

其中：1.控制处理器、2.第一喷嘴、3.识别模块、310.影像摄取单元、4.截取模块、410.截取单元、420.回收单元、5.熔融模块、510.第二喷嘴、520.摄影单元、6.补色模块、610.色料存储单元、611.分区、612.阀门、620.喷色单元。

具体实施方式

下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1，图1为本发明提供的一种提高打印精度的3D打印的喷头系统的系统框图。

具体的，一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，包括控制处理器1、第一喷嘴2、识别模块3、截取模块4。

所述第一喷嘴2用于释放原材料。所述第一喷嘴2与所述控制处理器1连接，所述空中处理器向所述第一喷嘴2输出开启信号，所述第一喷嘴2即将原材料均匀释放。

所述识别模块3包括影像摄取单元310，所述影像摄取单元310摄取所述第一喷嘴2释放的原材料的影像。所述原材料影像即为原材料自第一喷嘴2刚释放后的影像，并且该原材料未与产品接触定型。所述影像摄取单元310与所述控制处理器1连接，所述影像摄取单元310将摄取的原材料影像向所述控制处理器1输出，若需要将原材料影像进行转码则预先转码，所述控制处理器1处理原材料影像并提取原材料影像中原材料的色彩与原定色彩比对，所述原定色彩为控制处理器1自产品原模型获取的对应位置的色彩，若原材料的色彩与原定色彩不一致的判定该原材料为废料，所述原材料的色彩与原定色彩不一致可包括色彩不匀（混合不匀）、色彩过深、色彩过浅。所述截取模块4包括截取单元410，所述截取单元410与所述控制处理器1连接，所述截取单元410可为一机械臂，若所述控制处理器1判定存在废料时，所述控制处理器1向所述截取单元410输出截取信号，所述截取单元410自第一喷嘴2向下预设位置却截取原材料，所述预设位置可设置为1-30cm，在本实施例中可设置为3cm，即所述截取单元410自第一喷嘴2向下3cm的位置截取被判定为废料的原材料。值得一提的是，在原材料被判定为废料时，截取单元410立即自第一喷嘴2下方3cm的位置截取原材料，若该位置为正常原材料也将被截取，避免将色彩不合格的原材料释放。

若所述控制处理器1判定存在废料后，所述控制处理器1将持续对原材料进行判定，即在截取单元410截取被判定为废料的原材料后，所述控制处理器1将持续对所述第一喷嘴2释放的原材料进行判定，同时所述截取单元410将保持对被判定为废料的原材料进行截取，若原材料与原定色彩一致时，所述原定色彩为控制处理器1自产品原模型获取的对应位置的色彩，即所述第一喷嘴2释放的原材料色彩正常后，所述控制处理器1将向所述截取单元410输出复位信号，所述截取单元410自接收到复位信号预设时间后进行复位，即所述截取单元410将停止对所述第一喷嘴2释放的原材料的截取。

在实际应用中,所述影像摄取模块实时摄取第一喷嘴2的影像并将影像向所述控制处理器1输出，所述控制处理器1实时获取原材料影像，并截取原材料的色彩与原定色彩进行对比，若原材料色彩与原定色彩差异过大时，所述控制处理器1将控制截取单元410将废料截取，直至所述第一喷嘴2释放的原材料的色彩符合原定色彩时，所述控制处理器1才控制截取单元410停止截取。

实施例二

参考图2-3，图2为本发明提供的第二种提高打印精度的3D打印的喷头系统的系统框图；

图3为本发明提供的第二种提高打印精度的3D打印的喷头系统的熔融模块连接图。

本实施例与上述实施例一基本相同，不同之处在于，优选的，所述截取模块4还包括回收单元420。所述回收单元420将用于回收所述截取单元410截取的废料，所述回收单元420可为一箱体或以半封闭的容器，并与所述截取单元410有活动连接，所述截取单元410可将废料向所述回收单元420输出。

所述控制处理器1向所述截取单元410输出复位信号后，所述控制处理器1还将向所述截取单元410输出回收信号，所述截取单元410将截取的废料向所述回收单元420输出。所述控制处理器1在输出复位信号，即所述截取单元410停止截取所述原材料后，所述控制处理器1还将向所述截取单元410输出回收信号，所述截取单元410接收到所述回收信号后将与所述回收单元420连接，并将收集截取的废料向所述回收单元420输出，所述截取单元410可通过移动后与所述回收单元420连接，亦可直接与所述回收单元420连接，连接方式不作限定。

优选的，还包括熔融模块5，所述回收单元420与所述熔融模块5连接，将其中的废料向所述熔融单元输出，所述熔融单元用于将废料加热熔融。所述熔融模块5用于将所述废料进行熔融，废料在冷却后可能凝固，若进行熔融后可继续混合，若色彩不均可通过熔融均匀色彩，所述熔融模块5与所述回收单元420连接，所述回收模块将废料向所述熔融模块5输出，所述熔融模块5实时对废料进行熔融。

优选的，所述熔融模块5还包括第二喷嘴510，所述第二喷嘴510用于将所述熔融模块5中的废料释放，所述第二喷嘴510与所述控制处理器1连接，所述控制处理器1向所述第二喷嘴510输出释放信号后，所述第二喷嘴510将所述熔融模块5中的废料进行释放。所述熔融模块5中熔融的废料将从第二喷嘴510释放，所述控制处理器1与所述第二喷嘴510连接，若需要所述第二喷嘴510工作，则所述控制处理器1向所述第二喷嘴510输出开启信号，所述第二喷嘴510接收所述开启信号后将所述熔融模块5中的废料匀速释放。所述第二喷嘴510对废料的释放方式与所述第一喷嘴2一致。

优选的，所述熔融模块5还包括摄影单元520，所述摄影单元520用于摄取所述熔融模块5中的熔融的废料影像，所述摄影单元520与所述控制处理器1连接，所述摄影单元520将摄取的所述熔融模块5中的废料影像向所述控制处理器1输出，所述控制处理器1实时获取废料影像并提取影像中废料的色彩并将其与预定色彩对比，所述预定色彩为控制处理器1自产品原模型获取的对应位置的色彩，该色彩同时为该废料对应的原材料色彩，若色彩一致则向所述第二喷嘴510输出释放信号，第二喷头将已经符合要求的废料均匀释放，实现废料的再次利用。所述控制处理器1将会在原定色彩与改废料色彩一致的位置使用该废料，避免混色，或者利用该废料在颜色一致的区域使用。

优选的，所述控制处理器1在向所述第二喷嘴510输出释放信号的同时向所述第一喷嘴2输出停止信号，所述第二喷嘴510与第一喷嘴2不同时工作，该情况仅为第一喷嘴2与第二喷嘴510的作业位置相同时，第一喷嘴2将停止作业，若第一喷嘴2与第二喷嘴510作业位置不同，则两者可同时作业。

实施例三

参考图4-5，图4为本发明提供的第三种提高打印精度的3D打印的喷头系统的系统框图；

图5为本发明提供的第三种提高打印精度的3D打印的喷头系统的色料存储单元示意图。

本实施例与上述实施例一基本相同，不同之处在于，还包括优选的，还包括补色模块6，所述补色模块6包括色料存储单元610、喷色单元620，所述色料存储单元610、喷色单元620分别与所述控制处理器1连接，所述色料存储单元610与所述喷色单元620连接。

优选的，所述色料存储单元610中分别有若干分区611,所述分区611可分别独立存在或相互连接，所述分区611分别存储有多种色料，所述各个分区611可分别存储不同色彩的色料或存储相同色彩的色料，所述分区611分别由阀门612封闭，所述阀门612将分区611与外界分隔，通过打开阀门612可将所述分区611内的色料释放，所述阀门612与所述控制处理器1连接，所述控制处理器1存储有阀门612编号与色料对应表，所述阀门612编号与色料对应表中可包括阀门612的编号以及该阀门612对应的分区611内的色料色彩，用户可根据实际情况进行更改。

所述影像摄取单元310还摄取成型的产品影像并将其向所述控制处理器1输出，所述控制处理器1将产品影像与预设产品进行对比，若有颜色不一致，则获取原定色彩的颜色并根据阀门612编号与色料对应表向对应的阀门612输出开启信号，所述阀门612开启。所述预设产品为产品原型或数字模型，在预设产品中根据实际的情况可能有色彩设定，所述控制处理器1将影像摄取单元310摄取的产品影像与预设产品进行对比，若有相同位置色彩不一致的，则获取原定色彩的颜色，并根据阀门612编号与色料对应表象对应色彩的阀门612输出开启信号，对应阀门612相应开启。

优选的，所述控制处理器1向所述喷色单元620输出开启信号，所述喷色单元620将所述色料存储单元610释放的色料喷出。所述喷色单元620将所述色料存储单元610中释放的色料喷出。

优选的，所述喷色单元620与所述色料存储单元610活动连接，所述喷色单元620可替换。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，其特征在于，包括控制处理器、第一喷嘴、识别模块、截取模块、熔融模块、补色模块；所述第一喷嘴用于释放原材料；所述识别模块包括影像摄取单元，所述影像摄取单元摄取所述第一喷嘴释放的原材料的影像；所述影像摄取单元与所述控制处理器连接，所述影像摄取单元将摄取的原材料影像向所述控制处理器输出，所述控制处理器提取原材料色彩与原定色彩比对，色彩不一致的判定为废料；所述截取模块包括截取单元，所述截取单元与所述控制处理器连接，若所述控制处理器判定存在废料时，所述控制处理器向所述截取单元输出截取信号，所述截取单元自第一喷嘴向下预设位置却截取原材料；若所述控制处理器判定存在废料后，所述控制处理器将持续对原材料进行判定，若原材料与原定色彩一致时，所述控制处理器将向所述截取单元输出复位信号，所述截取单元自接收到复位信号预设时间后进行复位；所述截取模块还包括回收单元，所述控制处理器向所述截取单元输出复位信号后，所述控制处理器还将向所述截取单元输出回收信号，所述截取单元将截取的废料向所述回收单元输出；所述回收单元与所述熔融模块连接，将其中的废料向所述熔融单元输出，所述熔融单元用于将废料加热熔融；所述熔融模块还包括第二喷嘴，所述第二喷嘴用于将所述熔融模块中的废料释放，所述第二喷嘴与所述控制处理器连接，所述控制处理器向所述第二喷嘴输出释放信号后，所述第二喷嘴将所述熔融模块中的废料进行释放；所述熔融模块还包括摄影单元，所述摄影单元与所述控制处理器连接，所述摄影单元摄取所述熔融模块中的废料并将废料影像向所述控制处理器输出，所述控制处理器截取影像中废料的色彩并将其与预定色彩对比，若色彩一致则向所述第二喷嘴输出释放信号；所述补色模块包括色料存储单元、喷色单元，所述色料存储单元、喷色单元分别与所述控制处理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，其特征在于，所述控制处理器在向所述第二喷嘴输出释放信号的同时向所述第一喷嘴输出停止信号。

3.根据权利要求1所述的一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，其特征在于，所述色料存储单元中分别有若干分区，分别存储有多种色料，所述分区分别由阀门封闭，所述阀门与所述控制处理器连接，所述控制处理器存储有阀门编号与色料对应表；所述影像摄取单元还摄取成型的产品影像并将其向所述控制处理器输出，所述控制处理器将产品影像与预设产品进行对比，若有颜色不一致，则获取原定色彩的颜色并根据阀门编号与色料对应表向对应的阀门输出开启信号，所述阀门开启。

4.根据权利要求1所述的一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，其特征在于，所述控制处理器向所述喷色单元输出开启信号，所述喷色单元将所述色料存储单元释放的色料喷出。

5.根据权利要求1所述的一种提高打印精度的3D打印的喷头系统，其特征在于，所述喷色单元与所述色料存储单元活动连接。

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