CN110435157A - 一种用于工业设计的3d打印机三维打印控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，包括人机模块、控制模块、数据模块、动力模块、导向模块、三维打印模块、检测模块、对比模块，且所述人机模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述数据模块连接，所述数据模块与所述三维打印模块连接，所述三维打印模块与所述检测模块连接，所述检测模块与所述对比模块连接，所述控制模块连接有所述动力模块，所述动力模块连接有所述导向模块，所述导向模块连接有所述三维打印模块，所述三维打印模块内包括材料选取模块、三维模型建立模块、模型截面分区模块以及切片处理模块。有益效果：能够在进行工业设计时更好的进行控制，便于能够满足工业设计上的使用。

Description

一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体来说，涉及一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统。

背景技术

3D打印即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；3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用；现有的用于工业设计的三维打印系统在进行3D打印的过程中，存在一定的局限性，从而无法进行良好的控制，进而无法满足人们在工业设计上的使用。

综上所述，如何能够使得3D打印机在进行工业设计时达到良好的控制是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，来解决如何能够使得3D打印机在进行工业设计时达到良好的控制的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，包括人机模块、控制模块、数据模块、动力模块、导向模块、三维打印模块、检测模块、对比模块，且所述人机模块与所述控制模块连接，所述控制模块与所述数据模块连接，所述数据模块与所述三维打印模块连接，所述三维打印模块与所述检测模块连接，所述检测模块与所述对比模块连接，所述控制模块连接有所述动力模块，所述动力模块连接有所述导向模块，所述导向模块连接有所述三维打印模块，所述三维打印模块内包括材料选取模块、三维模型建立模块、模型截面分区模块以及切片处理模块，且所述材料选取模块、所述三维模型建立模块、模型截面分区模块以及切片处理模块均分别与所述三维打印模块连接。

在进一步的实施例中，所述动力模块内包括X轴动力单元、Y轴动力单元以及Z轴动力单元，且所述X轴动力单元、所述Y轴动力单元以及所述Z轴动力单元均分别与所述动力模块连接；能够确保各轴向都能达到稳定的运动，从而便于能够更好的进行3D打印操作。

在进一步的实施例中，所述导向模块内包括X轴导向单元、Y轴导向单元以及Z轴导向单元，且所述X轴导向单元、所述Y轴导向单元以及所述Z轴导向单元均分别与所述导向模块连接；能够更好的对各轴向进行导向控制，便于能够达到更好的打印控制效果。

在进一步的实施例中，所述导向模块内还包括直线导向机构与曲线导向机构，且所述直线导向机构与所述曲线导向机构均分别与所述X轴导向单元、所述Y轴导向单元以及所述Z轴导向单元连接；能够对各轴向的直线或者曲线运动进行更好的控制，便于能够达到更好的打印控制效果。

在进一步的实施例中，所述三维模型建立模块内包括比例模块、坐标模块、内部构造模块以及外部形态模块，且所述比例模块、所述坐标模块、所述内部构造模块以及所述外部形态模块均分别与所述三维模型建立模块连接；能够更好的进行建模操作，便于能够达到更好的建模效果。

在进一步的实施例中，所述三维模型建立模块内还包括X轴模型信息单元、Y轴模型信息单元以及Z轴模型信息单元，且所述X轴模型信息单元、所述Y轴模型信息单元以及所述Z轴模型信息单元均分别与所述比例模块、所述坐标模块、所述内部构造模块以及所述外部形态模块连接；能够对各轴向的建模信息进行精密的控制，便于能够达到更好的建模效果。

在进一步的实施例中，所述切片处理模块内包括结构打印模块、形态打印模块、细节处理模块以及上色模块，且所述结构打印模块、所述形态打印模块、所述细节处理模块以及所述上色模块均分别与所述切片处理模块连接；能够由内到外、由粗到细的进行物体的3D打印，确保能够达到更好的打印效果。

在进一步的实施例中，所述切片处理模块内还包括X轴处理单元、Y轴处理单元以及Z轴处理单元，且所述X轴处理单元、所述Y轴处理单元以及所述Z轴处理单元均分别与所述结构打印模块、所述形态打印模块、所述细节处理模块以及所述上色模块连接；能够对各轴向的打印操作进行精密的控制，确保能够达到更好的打印效果。

在进一步的实施例中，所述检测模块内包括结构检测单元、形态检测单元、细节检测单元以及色彩检测单元，且所述结构检测单元、形态检测单元、细节检测单元以及色彩检测单元均分别与所述检测模块连接；能够对打印出的物体进行全面的检测，确保能够达到更好的打印效果。

在进一步的实施例中，所述检测模块内还包括红外扫描模块，且所述红外扫描模块与所述结构检测单元、形态检测单元、细节检测单元以及色彩检测单元分别进行连接；能够方便快捷的对打印出的物体进行扫描，从而便于能够得到更加直观的检测效果。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、通过所述三维打印模块内设置的所述材料选取模块、所述三维模型建立模块、所述模型截面建立模块以及所述切片处理模块，在所述控制模块的作用下，能够在进行工业设计时进行良好的控制，从而便于能够达到更好的打印效果。

2、通过所述动力模块与所述导向模块在所述控制模块的作用下，能够在进行三维打印时对打印头的动力以及导向进行良好的控制，从而便于能够达到更好的打印效果。

3、通过所述检测模块与所述对比模块的互相作用，能够对打印的物体进行检测对比，确保在进行工业设计的3D打印时，能够达到更好的打印效果。

4、通过本发明很好的解决了如何能够使得3D打印机在进行工业设计时达到良好的控制的问题，使得3D打印机在进行工业设计上的使用时，人们能够进行良好的控制，从而减少了3D打印机三维打印系统的局限性，进而能够便于更好的满足人们在工业设计上的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的系统框图；

图2是根据本发明实施例的动力模块框图；

图3是根据本发明实施例的导向模块框图；

图4是根据本发明实施例的三维模型建立模块框图；

图5是根据本发明实施例的切片处理模块框图；

图6是根据本发明实施例的检测模块框图。

图中：

1、人机模块；2、控制模块；3、数据模块；4、动力模块；5、导向模块；6、三维打印模块；7、检测模块；8、对比模块；9、材料选取模块；10、三维模型建立模块；11、模型截面分区模块；12、切片处理模块；13、X轴动力单元；14、Y轴动力单元；15、Z轴动力单元；16、X轴导向单元；17、Y轴导向单元；18、Z轴导向单元；19、直线导向机构；20、曲线导向机构；21、比例模块；22、坐标模块；23、内部构造模块；24、外部形态模块；25、X轴模型信息单元；26、Y轴模型信息单元；27、Z轴模型信息单元；28、结构打印模块；29、形态打印模块；30、细节处理模块；31、上色模块；32、X轴处理单元；33、Y轴处理单元；34、Z轴处理单元；35、结构检测单元；36、形态检测单元；37、细节检测单元；38、色彩检测单元；39、红外扫描模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一，如图1-6所示，根据本发明实施例的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，包括人机模块1、控制模块2、数据模块3、动力模块4、导向模块5、三维打印模块6、检测模块7、对比模块8，且所述人机模块1与所述控制模块2连接，所述控制模块2与所述数据模块3连接，所述数据模块3与所述三维打印模块6连接，所述三维打印模块6与所述检测模块7连接，所述检测模块7与所述对比模块8连接，通过所述检测模块7与所述对比模块8的互相作用，能够对打印的物体进行检测对比，确保在进行工业设计的3D打印时，能够达到更好的打印效果，所述控制模块2连接有所述动力模块4，所述动力模块4连接有所述导向模块5，所述导向模块5连接有所述三维打印模块6，通过所述动力模块4与所述导向模块5在所述控制模块2的作用下，能够在进行三维打印时对打印头的动力以及导向进行良好的控制，从而便于能够达到更好的打印效果，所述三维打印模块6内包括材料选取模块9、三维模型建立模块10、模型截面分区模块11以及切片处理模块12，且所述材料选取模块9、所述三维模型建立模块10、模型截面分区模块11以及切片处理模块12均分别与所述三维打印模块6连接，通过所述三维打印模块6内设置的所述材料选取模块9、所述三维模型建立模块10、所述模型截面建立模块以及所述切片处理模块12，在所述控制模块2的作用下，能够在进行工业设计时进行良好的控制，从而便于能够达到更好的打印效果。

实施例二，如图2所示，所述动力模块4内包括X轴动力单元13、Y轴动力单元14以及Z轴动力单元15，且所述X轴动力单元13、所述Y轴动力单元14以及所述Z轴动力单元15均分别与所述动力模块4连接；通过所述动力模块4能够在进行三维打印时确保各轴向上的打印头能够得到稳定的动力供应，同时也便于对各轴向上的打印头的运动进行控制，从而便于能够达到更好的控制效果，进而能够达到更好的三维打印效果。

实施例三，如图3所示，所述导向模块5内包括X轴导向单元16、Y轴导向单元17以及Z轴导向单元18，且所述X轴导向单元16、所述Y轴导向单元17以及所述Z轴导向单元18均分别与所述导向模块5连接；所述导向模块5内还包括直线导向机构19与曲线导向机构20，且所述直线导向机构19与所述曲线导向机构20均分别与所述X轴导向单元16、所述Y轴导向单元17以及所述Z轴导向单元18连接；通过所述导向模块5能够使得人们在进行三维打印时对各轴向上打印头的轴向直线运动以及轴向曲线运动进行良好的控制，从而便于能够更好的进行三维打印操作，进而能够达到更好的打印效果。

实施例四，如图4所示，所述三维模型建立模块10内包括比例模块21、坐标模块22、内部构造模块23以及外部形态模块24，且所述比例模块21、所述坐标模块22、所述内部构造模块23以及所述外部形态模块24均分别与所述三维模型建立模块10连接；所述三维模型建立模块10内还包括X轴模型信息单元25、Y轴模型信息单元26以及Z轴模型信息单元27，且所述X轴模型信息单元25、所述Y轴模型信息单元26以及所述Z轴模型信息单元27均分别与所述比例模块21、所述坐标模块22、所述内部构造模块23以及所述外部形态模块24连接；通过所述三维模型建立模块10能够使得人们在进行建模时对模型在各轴向上的比例、坐标、结构以及形态进行良好的控制，从而便于能够达到更好的建模效果，进而能够确保达到更好的三维打印效果。

实施例五，如图5所示，所述切片处理模块12内包括结构打印模块28、形态打印模块29、细节处理模块30以及上色模块31，且所述结构打印模块28、所述形态打印模块29、所述细节处理模块30以及所述上色模块31均分别与所述切片处理模块12连接；所述切片处理模块12内还包括X轴处理单元32、Y轴处理单元33以及Z轴处理单元34，且所述X轴处理单元32、所述Y轴处理单元33以及所述Z轴处理单元34均分别与所述结构打印模块28、所述形态打印模块29、所述细节处理模块30以及所述上色模块31连接；通过所述切片处理模块12能够在进行打印时，对各轴向的结构、形态、细节以及色彩进行良好的控制处理，从而确保能够达到更加精细的打印效果，进而能够更好的满足人们在工业设计上的使用。

实施例六，如图6所示，所述检测模块7内包括结构检测单元35、形态检测单元36、细节检测单元37以及色彩检测单元38，且所述结构检测单元35、形态检测单元36、细节检测单元37以及色彩检测单元38均分别与所述检测模块7连接；所述检测模块7内还包括红外扫描模块39，且所述红外扫描模块39与所述结构检测单元35、形态检测单元36、细节检测单元37以及色彩检测单元38分别进行连接；通过所述红外扫描模块39能够对打印物体的内部结构、外部形态、细节处理以及上色情况分别进行扫描检测，从而使得人们对打印物体的内部结构、外部形态、细节以及色彩各方面都能有一个直观的了解，进而确保在进行工业设计时能够达到更好的打印效果。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，通过所述人机模块1进行操作，在所述控制模块2的作用下，经由所述三维打印模块6内的所述三维模型建立模块10进行三维打印前的建模，在进行建模时，首先通过所述比例模块21进行各轴向模型部位的比例设置，注意各轴向模型部位信息之间的比例关系，然后通过所述坐标模块22在各轴向上进行模型部位关键点的坐标定位，坐标点确定完成后，根据模型在各轴向上的比例关系以及坐标点通过所述内部构造模块23进行模型内部结构的建立，在进行内部结构的建立时，要确保各轴向上的结构建立，当模型的内部结构建立完成后，根据各轴向上结构的位置关系通过所述外部形态模块24进行模型外部形态的建立，三维模型建立完成后，通过所述模型截面分区模块11对建立的模型进行逐层截面的分区，然后通过所述切片模块对各截面层依次进行打印，在打印之前需通过所述材料选取模块9进行打印材料的选取，材料选取完成后，通过所述控制模块2控制所述动力模块4与所述导向模块5进行运作，控制打印头在各轴向上进行直线或者曲面运动，对各截面层进行打印，及进行切片处理，在进行切片处理时，首先根据所述三维模型建立模块10所建立的模型信息，通过所述结构打印模块28对模型各轴向上的结构进行打印，然后通过所述形态打印模块29进行各轴向上的形态打印，其次通过所述细节处理模块30对打印形态的细节进行处理，最后通过所述上色模块31在形态的表面进行均匀的上色处理，完成模型的切片处理后，通过所述检测模块7内所述红外扫描模块39，对模型的结构、形态、细节以及色彩情况进行细致的扫描检测，并且将扫描所得到的信息与原始的建模信息进行对比，确认无误之后，完成模型的三维打印；总体而言使得3D打印机在进行工业设计上的使用时，人们能够进行良好的控制，从而减少了3D打印机三维打印系统的局限性，进而能够便于更好的满足人们在工业设计上的使用。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，包括人机模块（1）、控制模块（2）、数据模块（3）、动力模块（4）、导向模块（5）、三维打印模块（6）、检测模块（7）、对比模块（8），且所述人机模块（1）与所述控制模块（2）连接，所述控制模块（2）与所述数据模块（3）连接，所述数据模块（3）与所述三维打印模块（6）连接，所述三维打印模块（6）与所述检测模块（7）连接，所述检测模块（7）与所述对比模块（8）连接，所述控制模块（2）连接有所述动力模块（4），所述动力模块（4）连接有所述导向模块（5），所述导向模块（5）连接有所述三维打印模块（6），所述三维打印模块（6）内包括材料选取模块（9）、三维模型建立模块（10）、模型截面分区模块（11）以及切片处理模块（12），且所述材料选取模块（9）、所述三维模型建立模块（10）、模型截面分区模块（11）以及切片处理模块（12）均分别与所述三维打印模块（6）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述动力模块（4）内包括X轴动力单元（13）、Y轴动力单元（14）以及Z轴动力单元（15），且所述X轴动力单元（13）、所述Y轴动力单元（14）以及所述Z轴动力单元（15）均分别与所述动力模块（4）连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述导向模块（5）内包括X轴导向单元（16）、Y轴导向单元（17）以及Z轴导向单元（18），且所述X轴导向单元（16）、所述Y轴导向单元（17）以及所述Z轴导向单元（18）均分别与所述导向模块（5）连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述导向模块（5）内还包括直线导向机构（19）与曲线导向机构（20），且所述直线导向机构（19）与所述曲线导向机构（20）均分别与所述X轴导向单元（16）、所述Y轴导向单元（17）以及所述Z轴导向单元（18）连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述三维模型建立模块（10）内包括比例模块（21）、坐标模块（22）、内部构造模块（23）以及外部形态模块（24），且所述比例模块（21）、所述坐标模块（22）、所述内部构造模块（23）以及所述外部形态模块（24）均分别与所述三维模型建立模块（10）连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述三维模型建立模块（10）内还包括X轴模型信息单元（25）、Y轴模型信息单元（26）以及Z轴模型信息单元（27），且所述X轴模型信息单元（25）、所述Y轴模型信息单元（26）以及所述Z轴模型信息单元（27）均分别与所述比例模块（21）、所述坐标模块（22）、所述内部构造模块（23）以及所述外部形态模块（24）连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述切片处理模块（12）内包括结构打印模块（28）、形态打印模块（29）、细节处理模块（30）以及上色模块（31），且所述结构打印模块（28）、所述形态打印模块（29）、所述细节处理模块（30）以及所述上色模块（31）均分别与所述切片处理模块（12）连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述切片处理模块（12）内还包括X轴处理单元（32）、Y轴处理单元（33）以及Z轴处理单元（34），且所述X轴处理单元（32）、所述Y轴处理单元（33）以及所述Z轴处理单元（34）均分别与所述结构打印模块（28）、所述形态打印模块（29）、所述细节处理模块（30）以及所述上色模块（31）连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述检测模块（7）内包括结构检测单元（35）、形态检测单元（36）、细节检测单元（37）以及色彩检测单元（38），且所述结构检测单元（35）、形态检测单元（36）、细节检测单元（37）以及色彩检测单元（38）均分别与所述检测模块（7）连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于工业设计的3D打印机三维打印控制系统，其特征在于，所述检测模块（7）内还包括红外扫描模块（39），且所述红外扫描模块（39）与所述结构检测单元（35）、形态检测单元（36）、细节检测单元（37）以及色彩检测单元（38）分别进行连接。