CN108928002A - 一种共享式三维打印系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享式三维打印系统，其包括控制平台，多个三维打印终端设备与控制平台通信连接，三维打印终端设备具有定位单位；送货移动终端，用于送货人员携带使用，送货移动终端与控制平台通信连接，且送货移动终端具有定位单元；下单移动终端用于下单用户携带使用，下单移动终端与控制平台通信连接，下单移动终端具有定位单元。提出共享经济的思维，把多个三维打印终端与控制平台连接起来，供用户在不同的位置快速下达打印命令，并且能够快速拿到三维物体。

Description

一种共享式三维打印系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种共享式三维打印系统，具体涉及一种共享式三维打印系统及其工作方法。

背景技术

在三维打印，也称增材制造或者积层造型，是利用数字模型加工出物理对象的过程，在加工过程中，通过逐层填加材料而建造打印对象。

三维快速成型的方法主要包括的类型为：立体平板印刷或光固化（Stereolithography,SLA)、分层实体制造（Laminated object manufacturing, LOM)、选择性激光熔化（Selective laser Melting, SLM)、熔融沉积成型（Fused depositionmodeling, FDM)。

然而，三维打印机的成本相对昂贵，对于普通家庭来说不易负担，而且，三维打印机的种类较多，普通用户也不太可能同时拥有很多种类的三维打印机。而在一些情况下，用户需要获得私人定制的三维物体，而如何让用户更快速地、成本低廉地获取该三维物体，就形成了一个现实的问题。

共享经济，一般是指以获得一定报酬为主要目的，基于陌生人且存在物品使用权暂时转移的一种新的经济模式。其本质是整合线下的闲散物品、劳动力、教育医疗资源。有的也说共享经济是人们公平享有社会资源，各自以不同的方式付出和受益，共同获得经济红利。此种共享更多的是通过互联网作为媒介来实现的。

本发明致力于把共享经济与三维打印结合，从而以更快速的效率满足用户的需求，并且制造成本低廉，满足普通用户的接纳程度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种方便用户快速获取私人订制化且成本较低的三维物体模型的共享式三维打印系统。

本发明的发明思想是：提出共享经济的思维，把多个三维打印终端与控制平台连接起来，供用户在不同的位置快速下达打印命令，并且能够快速拿到三维物体。具有一个控制平台，同时设立多个打印终端设备，这些终端设备均与控制平台连接，当用户需要订制个人需要的三维物体模型的时候，把模型信息发送给控制平台，控制平台根据用户的需要而选取对应的打印终端设备，同时还下达指令给送货人员，送货人员去终端设备取走货物并且携带三维物体至用户所在的位置，最后交付给用户。

一种共享式三维打印系统，其包括控制平台；多个三维打印终端设备与控制平台通信连接，三维打印终端设备至少包括第一打印终端设备和第二终端打印设备，三维打印终端设备具有定位单位；送货移动终端，用于送货人员携带使用，送货移动终端与控制平台通信连接，且送货移动终端具有定位单元；下单移动终端用于下单用户携带使用，下单移动终端与控制平台通信连接，下单移动终端具有定位单元；三维打印终端设备包括支撑台、翻转机构和切割机构，支撑台用于承接打印完成的三维物体，翻转机构用于把支撑翻转，切割机构用于把处于翻转状态的支撑台上的成品物体切割，支撑台下方具有收纳成品物体的容纳室，每一个容纳室构成一个独立的容纳单元，多个容纳室放置在移动机构，移动机构能够带动指定的容纳室移动至支撑台下方。

本发明的有益效果为：用户通过下单移动终端下达打印命令，并且把需要打印的三维物体的信息发送至控制平台；控制平台得到该打印命令，并且得到该用户的下单移动终端的物理位置；控制平台寻找距离下单移动终端最近位置的三维打印终端设备，同时，控制平台寻找距离最近位置的三维打印终端最近的送货人员；控制平台发出信号，使得三维打印终端设备打印出用户需要三维物体，控制平台发出信号至送货移动终端，携带送货移动终端的送货人员移动至三维打印终端设备的位置并取走打印完成的三维物体，然后携带该三维物体至下单移动终端的位置，并把三维物体交付给携带该下单移动终端的用户。

一个优选的方案是，三维打印终端设备具有多个阁室，阁室用于存放打印完成的三维物体，阁室具有锁定件，锁定件具有对应的密钥；控制平台具有密钥生成单元，控制平台能够把密钥发送给下单移动终端。

一个优选的方案是，共享式三维打印系统还包括后处理终端，后处理终端与控制平台通信连接，且后处理终端具有定位单元。

一个优选的方案是，后处理终端搭载在飞行器上，飞行器与控制平台通信连接。

一个优选的方案是，三维打印终端设备包括支撑台、翻转机构和切割机构，支撑台用于承接打印完成的三维物体，翻转机构用于把支撑翻转，切割机构用于把处于翻转状态的支撑台上的成品物体切割，支撑台下方具有收纳成品物体的容纳室，每一个容纳室构成一个独立的容纳单元，多个容纳室放置在移动机构，移动机构能够带动指定的容纳室移动至支撑台下方。

共享式三维打印系统的工作方法，其包括下面的步骤：

S1：用户通过下单移动终端下达打印命令，并且把需要打印的三维物体的信息发送至控制平台；

S2：控制平台得到该打印命令，并且得到该用户的下单移动终端的物理位置；

S3：控制平台寻找距离下单移动终端最近位置的三维打印终端设备，同时，控制平台寻找距离最近位置的三维打印终端最近的送货人员；

S4：所述控制平台发出信号，使得所述三维打印终端设备打印出用户需要三维物体，其中,所述三维打印终端设备完成三维物体的打印过程，所述翻转机构带动所述支撑台旋转，使得所述支撑台由水平方向放置旋转至竖直状态，所述切割机构把所述支撑台上的三维物体切割分离，使得所述三维物体由所述支撑台上分离并进入到所述容纳室内，当第一个容纳室装载三维物体之后，所述移动机构带动另一个所述容纳室移动至支撑台的下方；所述三维打印终端设备完成第二个三维物体的打印，第二个三维物体被切割后进入到第二个容纳室内，所述控制平台发出信号至送货移动终端，携带所述送货移动终端的送货人员移动至所述三维打印终端设备的位置并取走打印完成的三维物体，然后携带该三维物体至下单移动终端的位置，并把三维物体交付给携带该下单移动终端的用户。

一个优选的方案是，三维打印终端设备具有多个阁室，阁室用于存放打印完成的成品三维物体，阁室具有锁定件，锁定件具有对应的密钥；控制平台具有密钥生成单元，控制平台能够把密钥发送给下单移动终端；

工作方法包括下面的步骤：

打印完成的三维物体进入到阁室内，控制平台把密钥发送至下单移动终端，并且控制平台还把密钥发送至送货移动终端，携带该送货移动终端的送货人员根据该密钥而获取阁室内的三维物体，然后送货人员携带该三维物体至下单移动终端的位置，最终交付给用户。

一个优选的方案是，共享式三维打印系统还包括后处理终端，后处理终端与控制平台通信连接，且后处理终端具有定位单元；

下单移动终端发出信号至控制平台而需要对打印完成的三维物体进行后处理，控制平台发出信号至送货移动终端，送货人员按照指令首先至三维打印终端设备取走打印完成的三维物体，然后送货人员移动至后处理终端的位置对三维物体进行后处理，最后送货人员移动至下单移动终端的位置，把后处理后的三维物体交付给用户。

一个优选的方案是，后处理终端搭载在飞行器上，飞行器与控制平台通信连接；控制平台发出信号至飞行器，飞行器带动后处理终端移动至选定的三维打印终端设备所在的位置。

一个优选的方案是，第一个送货人员携带第一三维物体按照指定的第一路径移动，同时，第二个送货人员携带第二三维物体按照指定的第二路径移动，第一路径和第二路径具有相同的目的地，控制平台计算出第一路径和第二路径的重合位点，并且在重合位点，第一送货人员把第一三维物体交付第二送货人员，第二送货人员把第一三维物体和第二三维物体一并运送至目的地。

一个优选的方案是，在重合位点，第一送货人员先行到达重合位点，第二送货人员后到重合位点，两名人员达到重合位点的时间差被划分为不同等级，控制平台根据不同等级的时间差而给予用户不同等级的优惠。

附图说明

图1是现有的三维打印机的结构示意图。

图2是本发明的共享式三维打印系统第一实施例的结构示意图。

图3是本发明的共享式三维打印系统第一实施例的三维打印终端设备部分组件的结构示意图。

图4是本发明的共享式三维打印系统第二实施例的结构示意图。

图5是本发明的共享式三维打印系统第三实施例的结构示意图。

图6是本发明的共享式三维打印系统第五实施例的结构示意图。

附图标记说明：1、打印支撑台；2、打印头；3、打印丝料；4、三维物体；10、控制平台；20、送货移动终端；21、送货人员；30、下单移动终端；31、下单用户；41、第一打印终端设备；42、第二终端打印设备；43、三维打印终端设备；44、阁室；50、后处理终端；61、支撑台；62、翻转机构；63、切割机构；65、容纳室；66、移动机构；651、第一个容纳室；653、第一个三维物体；652、第二个容纳室；654、第二个三维物体；211、第一个送货人员；221、第一三维物体；231、第一路径；212、第二个送货人员；222、第二三维物体；232、第二路径；240、目的地；233、重合位点。

具体实施方式

第一实施例：

如图1所示是现有的一种三维打印终端设备，其主要包括打印支撑台1，打印头2和打印丝料3，丝料3在打印头2内熔融后从打印头2的喷头内喷出后涂覆在打印支撑台1的表面上，形成三维物体4。另外，三维打印终端设备还可以是其它类型的三维打印机，例如光敏树脂成型的三维打印机或者金属粉末激光烧结成型的三维打印机。

如图2所示是本实施例提供的共享式三维打印系统，其包括控制平台10、多个三维打印终端设备、送货移动终端20和下单移动终端30，三维打印终端设备至少包括第一打印终端设备41和第二终端打印设备42, 三维打印终端设备的数量是成百上千的，其分布在城市中的大街小巷，从而方便不同位置的用户的使用。

多个三维打印终端设备均与控制平台10通信连接，三维打印终端设备具有定位单位。控制平台10可以是云计算平台，或者是一个中央处理器，例如采用PLC控制程序。定位单元例如采用GPS定位单元或者北斗卫星定位单元。

送货移动终端20用于送货人员21携带使用，送货移动终端20与控制平台10通信连接，且送货移动终端20具有定位单元。通信连接的方式例如为有线连接或者无线通信连接，无线连接例如通过4G、3G接合卫星等方式实现信息传输。

下单移动终端30用于下单用户31携带使用，下单移动终端30与控制平台10通信连接，下单移动终端30具有定位单元。送货移动终端20和下单移动终端30具体可以是智能手机、智能手表或者其它智能设备。

如图3所示，本实施例的三维打印终端设备包括支撑台61（打印支撑台1）、翻转机构62和切割机构63，支撑台61用于承接打印完成的三维物体，翻转机构62用于把支撑台61翻转，切割机构63用于把处于翻转状态的支撑台61上的成品三维物体64切割，支撑台61下方具有收纳成品三维物体的容纳室65，每一个容纳室65构成一个独立的容纳单元，多个容纳室65放置在移动机构66上，具体包括第一个容纳室651和第二个容纳室652，移动机构66能够带动指定的容纳室65移动至支撑台61的下方。

本实施例的共享式三维打印系统的工作方法包括下面的步骤：

S1：用户31通过下单移动终端30下达打印命令，并且把需要打印的三维物体的信息发送至控制平台10，三维物体的信息是三维打印终端可以识别的信息；

S2：控制平台10得到该打印命令，并且得到该用户31的下单移动终端30的物理位置；

S3：控制平台10寻找距离下单移动终端30最近位置的三维打印终端设备，同时，控制平台10寻找距离最近位置的三维打印终端最近的送货人员21。如此以来，可以在最短时间为用户31打印出来需要的三维物体，并且在最短时间内把三维物体由送货人员21派送给用户31，整个过程十分高效，便捷。另外，针对不同的用户需求，可能一部分三维打印终端设备无法完成这种打印需求，例如用户需要打印的三维物体的尺寸过大，或者需要打印特殊材料的三维物体，此时，控制平台10根据存储的数据信息，在合适的三维打印终端设备范围内寻找距离最近的设备。

S4：控制平台10发出信号，使得三维打印终端设备打印出用户需要三维物体，三维打印终端设备完成三维物体64的打印过程，翻转机构62带动支撑台61旋转，使得支撑台61由水平方向放置旋转至竖直状态，切割机构63把支撑台61上的三维物体64切割分离，使得三维物体64由支撑台61上分离并进入到容纳室65内，当第一个容纳室651装载第一个三维物体653之后，移动机构66带动第二个容纳室652移动至支撑台61的下方。三维打印终端设备完成第二个三维物体654的打印，第二个三维物体654被切割后进入到第二个容纳室652内；控制平台10发出信号至送货移动终端20，携带送货移动终端20的送货人员21移动至三维打印终端设备的位置并取走打印完成的三维物体，然后携带该三维物体至下单移动终端30的位置，并把三维物体交付给携带该下单移动终端30的用户31。省去了用户31自行取货的问题，把分享经济与物流经济有机结合起来，使得整个过程高效、快速进行。

第二实施例：

本实施例的共享式三维打印系统与上述第一实施例基本相同，下面仅就其不同之处详细介绍。

如图4所示，本实施例的三维打印终端设备43具有多个阁室44，每一个阁室44用于存放打印完成的成品三维物体，阁室44具有锁定件，锁定件具有对应的密钥。当每完成一个三维物体后，其可以存放在阁室44内，这样能够不耽误三维打印终端设备43继续进行其它三维物体的打印。

控制平台10具有密钥生成单元，控制平台10能够把密钥发送给下单移动终端30，另外下单移动终端30能够把密钥再发送给选定的送货移动终端20，或者由控制平台10直接把密钥发送给送货移动终端20。

本实施例的工作方法包括下面的步骤：

打印完成的三维物体进入到阁室44内，控制平台10把密钥发送至下单移动终端30，并且控制平台10还把密钥发送至送货移动终端20，携带该送货移动终端20的送货人员21根据该密钥而获取阁室44内的三维物体，然后送货人员21携带该三维物体至下单移动终端30的位置，最终交付给下单用户31。例如，用户需要打印两种不同的三维物体，终端设备43则可以先后打印两个三维物体，并且把这两个三维物体分别存放在两个阁室44内，而送货人员具有某一个阁室44的密钥之后，就能够取走该三维物体，密钥例如为数字密码，或者二维码密码，或者短信验证密码，这样的方式不仅高效，而且非常安全。

第三实施例：

本实施例的共享式三维打印系统与上述第二实施例基本相同，下面仅就其不同之处详细介绍。

如图5所示，本实施例的共享式三维打印系统还包括后处理终端50，后处理终端50与控制平台10通信连接，且后处理终端50具有定位单元。在一些情况下，打印完成的三维物体需要进行后处理，例如有的三维物体具有支撑材料，或者有的三维物体需要进行表面抛光处理，或者有的三维物体需要进行表面浸泡上色处理，而后处理终端50具体可以包括这些设备，以用于解决三维物体后处理的问题。

如果用户31选择了进行相应的后处理步骤，用户31通过下单移动终端30把指令发送给控制平台10，那么控制平台10会下达指令至送货人员21，送货人员21取走三维物体后先至后处理终端50进行后处理步骤，然后再把三维物体运送至用户31所在的位置。

下单移动终端30发出信号至控制平台10而需要对打印完成的三维物体进行后处理，控制平台10发出信号至送货移动终端20，送货人员21按照指令首先至三维打印终端设备取走打印完成的三维物体，然后送货人员21移动至后处理终端50的位置对三维物体进行后处理，最后送货人员21移动至下单移动终端30的位置，把后处理后的三维物体交付给用户31。

第四实施例：

本实施例的共享式三维打印系统与上述第三实施例基本相同，下面仅就其不同之处详细介绍。

本实施例的后处理终端搭载在飞行器上，飞行器与控制平台通信连接；控制平台发出信号至飞行器，飞行器带动后处理终端移动至选定的三维打印终端设备所在的位置。飞行器替代了送货人员，成本更加低廉，对于小型的后处理终端的设备，通过飞行器的运输，即可把该后处理设备移动至需要的位置，便捷高效。另外，飞行器还能够用于三维物体的运输。

第五实施例：

如图6所示，本实施例的第一个送货人员211携带第一三维物体221按照指定的第一路径231移动，同时，第二个送货人员212携带第二三维物体222按照指定的第二路径232移动，第一路径231和第二路径232具有相同的目的地240，控制平台10计算出第一路径231和第二路径232的重合位点233，并且在重合位点233，第一送货人员211把第一三维物体221交付第二送货人员212，第二送货人员212把第一三维物体221和第二三维物体222一并运送至目的地240。这样的好处在于，节省了送货人员的总的送货时间，使得存在交叉路径且具有相同目的地的两个三维物体的运输过程，由一名送货人员运送，从而降低了送货成本。

在重合位点233，第一送货人员211先行到达重合位点233，第二送货人员212后到重合位点233，两名人员达到重合位点233的时间差被划分为不同等级，控制平台10根据不同等级的时间差而给予用户不同等级的优惠。由于在重合位点会存在时间等待的问题，例如需要等待10分钟或者30分钟时间，而这个时间会造成用户31收到三维物体的时间的延迟，为了保证客户的利益，用户31可以自行选择是否能够接受延迟，延迟时间分为不同等级，相应给出不同等级的优惠，例如延迟10分钟时用户31的支付费用打9折，而延迟30分钟后用户31的支付费用能够打8折，这样以来，用户也能够享受到更为优惠的费用，用户和送货人员的两方利益得到了最大化。

Claims (10)

1.一种共享式三维打印系统，其特征在于，包括：

控制平台；

多个三维打印终端设备，与所述控制平台通信连接，所述三维打印终端设备至少包括第一打印终端设备和第二终端打印设备，所述三维打印终端设备具有定位单位；

送货移动终端，用于送货人员携带使用，所述送货移动终端与所述控制平台通信连接，且所述送货移动终端具有定位单元；

下单移动终端，用于下单用户携带使用，所述下单移动终端与所述控制平台通信连接，所述下单移动终端具有定位单元;

所述三维打印终端设备包括支撑台、翻转机构和切割机构，所述支撑台用于承接打印完成的三维物体，所述翻转机构用于把支撑翻转，所述切割机构用于把处于翻转状态的所述支撑台上的成品物体切割，所述支撑台下方具有收纳成品物体的容纳室，每一个所述容纳室构成一个独立的容纳单元，多个容纳室放置在移动机构，所述移动机构能够带动指定的所述容纳室移动至所述支撑台下方。

2.根据权利要求1所述的共享式三维打印系统，其特征在于，

所述三维打印终端设备具有多个阁室，所述阁室用于存放打印完成的三维物体，所述阁室具有锁定件，所述锁定件具有对应的密钥；

所述控制平台具有密钥生成单元，所述控制平台能够把密钥发送给所述下单移动终端。

3.根据权利要求2所述的共享式三维打印系统，其特征在于，

所述共享式三维打印系统还包括后处理终端，所述后处理终端与所述控制平台通信连接，且所述后处理终端具有定位单元。

4.根据权利要求3所述的共享式三维打印系统，其特征在于，

所述后处理终端搭载在飞行器上，所述飞行器与所述控制平台通信连接。

5.根据权利要求1所述的共享式三维打印系统的工作方法，其特征在于，包括下面的步骤：

S1：用户通过所述下单移动终端下达打印命令，并且把需要打印的三维物体的信息发送至所述控制平台；

S2：所述控制平台得到该打印命令，并且得到该用户的下单移动终端的物理位置；

S3：所述控制平台寻找距离所述下单移动终端最近位置的三维打印终端设备，同时，所述控制平台寻找距离所述最近位置的三维打印终端最近的送货人员；

S4：所述控制平台发出信号，使得所述三维打印终端设备打印出用户需要三维物体，其中,所述三维打印终端设备完成三维物体的打印过程，所述翻转机构带动所述支撑台旋转，使得所述支撑台由水平方向放置旋转至竖直状态，所述切割机构把所述支撑台上的三维物体切割分离，使得所述三维物体由所述支撑台上分离并进入到所述容纳室内，当第一个容纳室装载三维物体之后，所述移动机构带动另一个所述容纳室移动至支撑台的下方；所述三维打印终端设备完成第二个三维物体的打印，第二个三维物体被切割后进入到第二个容纳室内，所述控制平台发出信号至送货移动终端，携带所述送货移动终端的送货人员移动至所述三维打印终端设备的位置并取走打印完成的三维物体，然后携带该三维物体至下单移动终端的位置，并把三维物体交付给携带该下单移动终端的用户。

6.根据权利要求5所述的共享式三维打印系统的工作方法，其特征在于，

所述三维打印终端设备具有多个阁室，所述阁室用于存放打印完成的成品三维物体，所述阁室具有锁定件，所述锁定件具有对应的密钥；所述控制平台具有密钥生成单元，所述控制平台能够把密钥发送给所述下单移动终端；

所述工作方法包括下面的步骤：

打印完成的三维物体进入到阁室内，所述控制平台把密钥发送至下单移动终端，并且控制平台还把密钥发送至送货移动终端，携带该送货移动终端的送货人员根据该密钥而获取阁室内的三维物体，然后送货人员携带该三维物体至下单移动终端的位置，最终交付给用户。

7.根据权利要求6所述的共享式三维打印系统的工作方法，其特征在于，

所述共享式三维打印系统还包括后处理终端，所述后处理终端与所述控制平台通信连接，且所述后处理终端具有定位单元；

所述下单移动终端发出信号至所述控制平台而需要对打印完成的三维物体进行后处理，所述控制平台发出信号至送货移动终端，送货人员按照指令首先至三维打印终端设备取走打印完成的三维物体，然后送货人员移动至后处理终端的位置对三维物体进行后处理，最后送货人员移动至下单移动终端的位置，把后处理后的三维物体交付给用户。

8.根据权利要求7所述的共享式三维打印系统的工作方法，其特征在于，

所述后处理终端搭载在飞行器上，所述飞行器与所述控制平台通信连接；所述控制平台发出信号至飞行器，飞行器带动所述后处理终端移动至选定的三维打印终端设备所在的位置。

9.根据权利要求8所述的共享式三维打印系统的工作方法，其特征在于，

第一个送货人员携带第一三维物体按照指定的第一路径移动，同时，第二个送货人员携带第二三维物体按照指定的第二路径移动，第一路径和第二路径具有相同的目的地，所述控制平台计算出第一路径和第二路径的重合位点，并且在重合位点，第一送货人员把第一三维物体交付第二送货人员，第二送货人员把第一三维物体和第二三维物体一并运送至目的地。

10.根据权利要求9所述的共享式三维打印系统的工作方法，其特征在于，

在所述重合位点，所述第一送货人员先行到达重合位点，所述第二送货人员后到所述重合位点，两名人员达到重合位点的时间差被划分为不同等级，所述控制平台根据不同等级的时间差而给予用户不同等级的优惠。