CN204273116U - 三维打印辅助装置及三维打印系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种包含三维打印笔的三维打印系统，其包括控制单元及与该控制单元通讯连接的切片投影单元与切片切换单元；其中，控制单元包括用于接收三维物体的数字模型的数据接口模块；切片投影单元包括投影仪，投影仪用于向三维打印笔的打印面投射三维物体的数字模型的切片层的可见影像；切片切换单元用于控制投影仪对三维物体的数字模型的不同切片层的可见影像投射的切换。本三维打印系统降低了三维打印笔的使用对使用者的美术功底要求，非美术专业的使用者也可以用三维打印笔打印出三维物体。此外，本实用新型还提供一种与三维打印笔配套使用的三维打印辅助装置。

Description

三维打印辅助装置及三维打印系统

技术领域

本实用新型涉及三维打印辅助装置和三维打印系统，特别涉及用于与三维打印笔配套使用的三维打印辅助装置和包含有三维打印笔的三维打印系统。

背景技术

三维打印，是一种利用塑料或粉末状金属等材料，通过逐层打印的方式构造三维物体的技术。

三维打印通常是靠三维打印机进行打印来实现，随着三维打印技术的发展，三维打印笔作为一种利用增材制造技术打印三维物体的手持设备，其能够方便打印出三维物体而备受欢迎，与三维打印机相比，三维打印笔不仅可以供使用者涂鸦出具有个性的三维模型，而且具有结构简单、体积小及携带方便等优点。

公布号为CN103341975A的专利文献中公布了一种三维打印笔，包括机壳及设于机壳内的喷头、加热腔、电机装置、送料管、控制板、按键板及散热风扇。喷头设于机壳的顶端；加热腔设于喷头的下方，包括中空铝块、加热片、保温隔热层；电机装置包括电机、主动轮及从动轮；送料管贯穿于机壳内部；控制板上设有控制模块、电源模块、加热模块、按键板接口模块及电机模块，其中，电源模块连接控制模块；按键板上设有电机正反转按键及按键接口。使用该三维打印笔打印三维物体的过程如下，丝料状的成型材料从送料管的进料口进入送料管，在主动轮与从动轮的推动下，可在送料管内来回移动，按下电机正转键，成型材料向三维打印笔喷嘴处移动，成型材料经过加热腔后被融化为熔融状，从喷嘴挤出并冷却凝固，通过移动三维打印笔在空间的位置，就可以打印出各种形状的三维物体；需要更换成型材料时，按下电机反转按键，电机反转，丝料状成型材料向送料管的进料口处移动，从进料口中退出。

在公告号为CN203637175U的专利文献中公告了一种三维打印笔，包括笔杆、笔嘴及设于笔杆与笔嘴之间的挤出筒，在挤出筒内设有与笔嘴连通的挤出腔，在挤出腔内设有用于熔融笔芯的加热器及用于输送熔融笔芯的螺旋输送件，该螺旋输送件包括转轴及设于转轴上的螺旋叶片，转轴的一端伸入笔嘴内，另一端通过连杆与固定于挤出腔外的电机连接。该三维打印笔的工作过程如下，将成型材料制成笔芯的形式，用加热器将笔芯加热至熔融状态，通过螺旋输送件，将熔融状态的笔芯挤出笔嘴，可以利用该三维打印笔进行快速地打印出各种形状的三维物体。

公布号为CN103817936A的专利文献中公布了一种活塞式三维打印笔；公布号为CN103817937A的专利文献中公布了一种蠕动式三维打印笔；公告号为CN203637195U的专利文献中公告了一种可以使用不同直径丝料状成型材料的三维打印笔。

针对已有三维打印笔散热效果不好的缺陷，公布号为CN103707511A的专利文献中公布了一种外壳的表面不容易发热的三维打印笔。

上述三维打印笔由于具有结构简单及携带方便等优点，备受使用者欢迎，既可以用其打印出形态各异的三维物体，也可以用其对破损的三维物体进行微小的修补；但是，由于驱动三维打印笔空间运动的动力来源于人手，对于没有受过美术专业训练的使用者，难以用其按照构思的模型打印出想要的三维物体，使三维打印笔技术难以得到推广及运用。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种包含有三维打印笔的三维打印系统，旨在降低三维打印笔的使用对使用者的美术功底要求，便于非美术专业使用者用三维打印笔进行打印三维物体。

本实用新型的另一目的是提供一种用于与三维打印笔配套使用的三维打印辅助装置，旨在降低三维打印笔的使用对使用者的美术功底要求，便于非美术专业使用者用三维打印笔进行打印三维物体。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的三维打印系统包括三维打印笔，还包括控制单元及与该控制单元通讯连接的切片投影单元和切片切换单元；其中，控制单元包括用于接收三维物体的数字模型的数据接口模块；切片投影单元包括投影仪，投影仪用于向三维打印笔的打印面投射单层三维物体的数字模型的切片层的可见影像，即向将要打印的切片层的基准面投射将要打印的切片层的可见影像，用于指引使用者按可见影像在打印面上打印出该层切片层；切片切换单元用于控制投影仪对三维物体的数字模型的不同切片层的可见影像投射的切换。

由以上方案可见，由于该三维打印系统不仅包括三维打印笔，还包括控制单元、切片投影单元及切片切换单元，使其不仅具备三维打印笔体积小、结构简单及携带方便的优点，还可以通过切片投影单元在三维打印笔的打印面上投射将要打印的切片层的可见影像，使用者就可以按照该可见影像的指引在打印面上打印出这一层切片层，打印完该层切片层后，该切片层的上表面将成为后一层切片层的打印面，通过切片切换单元控制投影仪将后一层切片层的可见影像投射到刚打印完的切片层上表面上，就可以使用三维打印笔在投射可见影像的指引下打印出后一层切片层，按照上述方法逐层地打印出三维物体。相比于现有三维打印笔要求使用者不仅需要知道所打印三维物体的整体轮廓及尺寸，还要知道所打印三维物体的每一层切片层形状，这需要极高的空间想象力，该三维打印系统降低了对使用者的美术功底要求，非美术专业的使用者也可以用其打印出三维物体。

具体的方案为该三维打印系统还包括冷却单元，该冷却单元用于向三维打印笔的打印面提供冷却气流。冷却气流对打印至打印面上的熔融状态成型材料提供冷却气流，使其迅速冷却凝固，为后一层切片层的打印提供良好的打印面。

更具体的方案上述三维打印系统还包括底座；其中，冷却单元包括海绵块、风机、引流管及冷气喷嘴；底座上形成有用于容纳海绵块的冷源腔室及用于容纳风机的抽气腔室；冷源腔室的敞口朝向底座的底面或底座的侧面，冷源腔室与敞口相对的一内侧壁上设有抽气室的进风口；抽气室的出风口与引流管的进口相连通，冷气喷嘴与引流管的出口相连通。

由以上方案可见，在开始打印三维物体前，可将海绵块浸泡于冰水或冷却水中，在打印三维物体的过程中，可以为切片层的冷却提供更低温度的冷却气流。

一个再具体的方案为冷气喷嘴相对底座空间位置可调地安装于底座上，投影仪相对冷气喷嘴空间位置可调地安装于该冷气喷嘴上。该三维打印系统可以便于使用者根据打印面，调整切片层的可见影像的投射位置及冷却气流的作用位置。

优选的方案为底座的上表面上形成有一平面，该平面为三维物体的数字模型的首层切片层的打印面。

由以上方案可见，将三维打印笔的首层切片层的打印面设于底座的上表面上，便于海绵块中的低温传导至首层打印面上，与冷却气流一起对三维物体进行冷却。

另一个再具体的方案为底座的上表面上形成有一平面，该平面为三维物体的数字模型的首层切片层的打印面。

更优选的方案为上述三维打印笔包括打印头、送料机构及存料仓；送料机构包括送料仓及置于该送料仓内的送料螺杆与用于驱动该送料螺杆的电机；送料仓的进料口与存料仓的出料口相连通，送料仓的出料口与打印头的进料口相连通；控制单元包括一安装于三维打印笔远离打印头一端上的控制电路板；切片切换单元包括一安装于三维打印笔上的切换开关，该切换开关与控制电路板电连接。将控制单元、切片切换单元集成于三维打印笔上，使整体结构更加紧凑；并减少打印头温度对控制单元的影响。

再优选的方案为，切换开关安装于三维打印笔的手握处近旁，底座的上表面上设有用于夹持三维打印笔的夹持座。该三维打印系统便于使用者对切片层的可见影像投影的切换，在完成三维物体的打印后，可以将三维打印笔放置于夹持座上，便于携带。

为了实现上述另一目的，本实用新型提供的用于与三维打印笔配套使用的三维打印辅助装置包括控制单元及与该控制单元通讯连接的切片投影单元和切片切换单元；控制单元包括用于接收三维物体的数字模型的数据接口模块；切片投影单元包括投影仪，投影仪用于向三维打印笔的打印面投射单层三维物体的数字模型的切片层的可见影像；切片切换单元用于控制投影仪对三维物体的数字模型的不同切片层的可见影像投射的切换。

由以上方案可见，将本三维打印辅助装置与三维打印笔配套使用，可以通过切片投影单元在三维打印笔的打印面上投射将要打印的切片层的可见影像，使用者就可以按照该可见影像的指引在打印面上打印出这一层切片层，打印完该层切片层后，该切片层的上表面将成为后一层切片层的打印面，通过切片切换单元将后一层切片层的可见影像投射到刚打印完的切片层上表面上，就可以使用三维打印笔按照投射的可见影像打印出后一层切片层，按照上述方法逐层地打印出三维物体。相比于现有三维打印笔要求使用者不仅知道所打印三维物体的整体轮廓及尺寸，还要知道所画三维物体的每一层切片层形状，这需要极高的空间想象力，使用该三维打印辅助装置与三维打印笔配套使用后，可以降低三维打印笔的使用对使用者的美术功底要求，非美术专业的使用者也可以用三维打印笔打印出三维物体。

具体的方案为该三维打印系统还包括底座及用于向三维打印笔的打印面提供冷却气流的冷却单元；冷却单元包括海绵块、风机、引流管及冷气喷嘴；底座上形成有用于容纳海绵块的冷源腔室及用于容纳风机的抽气腔室；冷源腔室的敞口朝向底座的底面或底座的侧面，冷源腔室与敞口相对的一内侧壁上设有抽气室的进风口；抽气室的出风口与引流管的进口相连通，冷气喷嘴与引流管的出口相连通；冷气喷嘴相对底座空间位置可调地安装于底座上，投影仪相对冷气喷嘴空间位置可调地安装于冷气喷嘴上；底座的上表面上形成有一平面，该平面为三维物体的数字模型的首层切片层的打印面；底座的上表面上设有用于夹持三维打印笔的夹持座。

由以上方案可见，可将海绵块浸泡于冰水或冷却水中，在与三维打印笔配套打印三维物体的过程中，可以为切片层的打印提供低温度的冷却气流，使熔融状态的成型材料能够迅速冷却凝固，为后一层切片层的打印提供良好的打印面；该三维打印系统可以便于根据三维打印笔的打印面，调整切片层的可见影像的投射位置及冷却气流的作用位置。

附图说明

图1是本实用新型三维打印系统第一实施例的控制系统框图；

图2是本实用新型三维打印系统第一实施例的结构图；

图3是本实用新型三维打印系统第一实施例的结构分解图；

图4是本实用新型三维打印系统第一实施例的底座及冷却单元的结构分解图；

图5是本实用新型三维打印系统第一实施例的三维打印笔、控制电路板及切换开关的立体剖视图；

图6是本实用新型三维打印系统第一实施例的工作状态图；

图7是本实用新型三维打印辅助装置第一实施例的控制系统框图；

图8是本实用新型三维打印辅助装置第一实施例的结构分解图；

图9是本实用新型三维打印辅助装置第一实施例的底座及冷却单元的结构分解图；

图10是本实用新型三维打印辅助装置第一实施例与三维打印笔配套使用的工作状态图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实用新型三维打印系统的构思是通过切片投影单元将所需打印的三维物体数字模型的切片层的可见影像投射于打印面上，使用者可以按照可见影像进行打印，降低了使用三维打印笔打印三维物体时对使用者的美术功底要求，非美术专业的使用者也可以用三维打印笔打印出三维物体，以下各具体实施方式中，以巧克力为成型材料，打印一锥台形巧克力块为例，对本实用新型三维打印系统进行说明，根据本实用新型的构思，成型材料及三维打印笔的选择，不应仅局限于以下各具体实施方式。

三维打印系统第一实施例

参见图1，三维打印系统1由底座、三维打印笔、冷却单元、控制单元11及与控制单元11通讯连接的切片投影单元13和切片切换单元15构成。

参见图2，三维打印系统1的底座16上表面上设有用于夹持三维打印笔12的夹持座161；引流管141的一端与底座16通过万向铰连接，冷气喷嘴142可绕引流管141的轴线旋转地安装于引流管142的另一端；微型红外投影仪131与冷气喷嘴142通过万向铰连接。

参见图3，底座16的上表面上形成有一圆形的平面162，平面162为三维打印笔12进行打印三维物体的首层切片层的基准面，即首层切片层的打印面；底座16内部形成有一敞口朝向底座16的底面的冷源腔室，该冷源腔室用于容纳海绵块143，底座16具有一与敞口相配合的底盖163，底盖163上形成有通风孔1631，底座16的上表面向外凸形成一圆凸台164，圆凸台164内形成有一用于容纳风机144的抽气腔室。

参见图4，抽气腔室166的敞口1661为抽气腔室166与冷源腔室165相连通的进气口；抽气腔室166的出气口1662与引流管141的进口相连通。

参见图5，三维打印笔12由打印头121、送料机构122、存料仓123及启动开关构成；打印头121由加热器1212及设于加热器1212末端的打印喷嘴1211构成；送料机构122由送料仓1223及置于送料仓1223内的电机1221与送料螺杆1223构成，电机1221的转子轴与送料螺杆1222传动连接；存料仓123上设有一加料口1231，存料仓123的出料口1232也是送料仓1223的进料口；打印头121设于送料机构122的末端，加热器1212的加热腔的进料口与送料仓1223的出料口相连通，加热腔的出料口与打印喷嘴1211的进料口相连通。加料口1231近旁处形成有一带敞口的腔室1233，腔室1233的敞口上设有与其相配合的顶盖1234，腔室1233内安装有一控制电路板111及与该控制电路板111电连接的切换开关151，控制电路板111上设有用于接收三维物体的数字模型的USB接口1111。

上述控制电路板111构成本例的控制单元11，微型红外投影仪131构成本例的切片投影单元13，USB接口1111构成本例的控制单元11的数据接口模块，海绵块143、风机144、引流管141及冷气喷嘴142构成本例的冷却单元，切换开关151构成本例的切片切换单元15。

参见图1至图6，使用三维打印系统1进行打印锥台型巧克力块01的步骤如下：

步骤1，使用者通过计算机建立所需打印锥台形巧克力块01的数字模型，并生成数字模型的各分层截面的切片层；

步骤2，将包含各切片层的数字模型通过USB接口111传输并存储于控制单元11的存储模块中；

步骤3，在存料仓123内填充颗粒状巧克力，及将浸泡过冰水的海绵块143安放于冷源腔室165内，并盖上底盖163；

步骤4，按下切换开关151，控制电路板111以无线通讯传输的方式将首层切片层的数据传送给微型红外投影仪131，微型红外投影仪131将首层切片层的可见影像投射于平面162上，调整微型红外投影仪131及冷气喷嘴142的空间位置，使首层切片层的可见影像正好投射于平面162上，冷气喷嘴142喷出的冷却气流正好作用于平面162上；

步骤5，开启三维打印笔12的启动开关，电机1221驱动送料螺杆1222工作，将颗粒状巧克力送入加热腔内，在加热器1212的加热下成熔融状态，在送料螺杆1222继续送料推力的作用下，呈熔融状态的巧克力从打印喷嘴1211挤出；

步骤6，推动三维打印笔12按照呈现于平面162上的可见影像将熔融状态的巧克力挤到打印面上，并由于冷却气流的冷却而凝固完成首层切片层的打印；

步骤7，在完成首层切片层的打印后，关闭三维打印笔12的启动开关，按下切换开关151，将第二层切片层的可见影像投影于首层切片层的上表面上，再打开启动开关，推动三维打印笔12，按照第二层切片层的可见影像打印出第二层切片层；

步骤8，以重复打印第二层切片层的方式逐层地打印出锥台形巧克力块01。

由于本例三维打印系统具有切片投影单元，非美术专业人员也可以用其进行打印一些造型设计的巧克力块。

三维打印系统第二实施例

作为对本实用新型三维打印系统第二实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

打印头只包含打印喷嘴，打印喷嘴的进料口与送料仓的出料口相连通，在存料仓中加入已加热至熔融状态的巧克力，熔融状态的巧克力经送料螺杆的输送从打印喷嘴中挤出。

三维打印系统第三实施例

作为对本实用新型三维打印系统第三实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

控制电路板上设有一SD卡接口，使用者将需要打印的三维物体的数字模型拷入SD卡中，在打印前将SD卡插入SD卡接口中，控制单元直接从SD卡中读取三维物体的数字模型的切片层数据并传送给微型红外投影仪进行投射，SD卡接口为本例的控制单元的数据接口模块。

三维打印系统第四实施例

作为对本实用新型三维打印系统第四实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

控制电路板上设有一与其电连接的存储器，存储器中存储有所需打印三维物体的数字模型，存储器与控制电路板间的电接口为本例的控制单元的数据接口模块。

三维打印系统第五实施例

作为对本实用新型三维打印系统第五实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

控制电路板安装于底座上，切换开关安装于三维打印笔的手握处近旁，控制电路板与冷却单元及切片投影单元间为电连接，切换开关与控制电路板间为无线通讯连接。

三维打印系统第六实施例

作为对本实用新型三维打印系统第六实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

冷源腔室的敞口朝向底座的一个侧面，在冷源腔室与该侧面相对的另一内侧壁上设有抽气室的进风口。

三维打印系统第七实施例

作为对本实用新型三维打印系统第七实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

冷气喷嘴与底座之间通过一段蛇皮管连接，微型红外投影仪与冷气喷嘴之间通过一段蛇皮管连接，引流管为一安装于蛇皮管内的软管，利用蛇皮管具有任意角度折弯的特性，便于对冷气喷嘴及微型红外投影仪相对底座的空间位置进行调整。

三维打印系统第八实施例

作为对本实用新型三维打印系统第八实施例的说明，以下仅对与上述三维打印系统第一实施例的不同之处进行说明。

首层切片层的打印面为一已经制作好糕点的上表面，在使用过程中，将切片层的可见影像投射到该糕点的上表面上，并将冷气喷嘴的作用角度调整至对应的位置上，使用三维打印笔直接在该上表面上打印三维物体。

三维打印辅助装置第一实施例

参见图7，三维打印辅助装置2由底座、冷却单元、控制单元21及与控制单元21通讯连接的切片投影单元23和切片切换单元25构成。

参见图8，三维打印辅助装置2的底座26上表面上设有用于夹持三维打印笔的夹持座261；引流管241的一端与底座26通过万向铰连接，冷气喷嘴242可绕引流管241的轴线旋转地安装于引流管242的另一端；微型红外投影仪231与冷气喷嘴242通过万向铰连接。底座26的上表面上形成有一圆形的平面262，平面262为三维打印笔进行打印三维物体的首层切片层的基准面，即首层切片层的打印面；底座26内部形成有一敞口朝向底座26的底面的冷源腔室，该冷源腔室用于容纳海绵块243，底座26具有一与敞口相配合的底盖263，底盖263上形成有通风孔2631，底座26的上表面向外凸形成一圆凸台264，圆凸台264内形成有一用于容纳风机244的抽气腔室。控制电路板211安装于底座26远离平面262的一端的侧板上，控制电路板211上设有用于接收三维物体的数字模型的USB接口，切换开关251通过导线27与控制电路板211电连接。

参见图9，抽气腔室266的敞口2661为抽气腔室266与冷源腔室265相连通的进气口；抽气腔室266的出气口2662与引流管241的进口相连通。

上述控制电路板211构成本例的控制单元21，微型红外投影仪231构成本例的切片投影单元23，USB接口构成本例的控制单元21的数据接口模块，海绵块243、风机244、引流管241及冷气喷嘴242构成本例的冷却单元，切换开关251构成本例的切片切换单元25。

参见图7至图10，使用三维打印辅助装置2与三维打印笔02配套进行打印锥台型巧克力块03的步骤如下：

步骤1，使用者通过计算机建立所需打印锥台形巧克力块03的数字模型，并生成数字模型的各分层截面的切片层；

步骤2，将包含各切片层的数字模型通过USB接口传输并存储于控制单元21的存储模块中；

步骤3，在三维打印笔02的存料仓内填充颗粒状巧克力，及将浸泡过冰水的海绵块243安放于冷源腔室265内，并盖上底盖263；

步骤4，按下切换开关251，控制电路板211将首层切片层的数据传送给微型红外投影仪231，微型红外投影仪231将首层切片层的可见影像投射于平面262上，调整微型红外投影仪231及冷气喷嘴242的空间位置，使首层切片层的可见影像正好投射于平面262上，冷气喷嘴242喷出的冷却气流正好作用于平面262上；

步骤5，开启三维打印笔02的启动开关，三维打印笔02将呈熔融状态的巧克力从其打印喷嘴挤出；

步骤6，推动三维打印笔02按照呈现于平面262上的可见影像将熔融状态的巧克力挤到打印面上，并由于冷却气流的冷却而凝固完成首层切片层的打印；

步骤7，在完成首层切片层的打印后，关闭三维打印笔02的启动开关，按下切换开关251，将第二层切片层的可见影像投影于首层切片层的上表面上，再打开启动开关，推动三维打印笔02，按照第二层切片层的可见影像打印出第二层切片层；

步骤8，以重复打印第二层切片层的方式逐层地打印出锥台形巧克力块03。

由于本例三维打印辅助装置具有切片投影单元，非美术专业人员也可以用其与三维配套进行打印一些造型设计的巧克力块。

三维打印辅助装置第二实施例

作为对本实用新型三维打印辅助装置第二实施例的说明，以下仅对与上述三维打印辅助装置第一实施例的不同之处进行说明。

控制电路板上设有一SD卡接口，使用者将需要打印的三维物体的数字模型拷入SD卡中，在打印前将SD卡插入SD卡接口中，控制单元直接从SD卡中读取三维物体的数字模型的切片层数据并传送给微型红外投影仪进行投射，SD卡接口为本例的控制单元的数据接口模块。

三维打印辅助装置第三实施例

作为对本实用新型三维打印辅助装置第三实施例的说明，以下仅对与上述三维打印辅助装置第一实施例的不同之处进行说明。

控制电路板上设有一与其电连接的存储器，存储器中存储有所需打印三维物体的数字模型，存储器与控制电路板间的电接口为本例的控制单元的数据接口模块。

三维打印辅助装置第四实施例

作为对本实用新型三维打印辅助装置第四实施例的说明，以下仅对与上述三维打印辅助装置第一实施例的不同之处进行说明。

冷源腔室的敞口朝向底座的一个侧面，在冷源腔室与该侧面相对的另一内侧壁上设有抽气室的进风口。

三维打印辅助装置第五实施例

作为对本实用新型三维打印辅助装置第五实施例的说明，以下仅对与上述三维打印辅助装置第一实施例的不同之处进行说明。

冷气喷嘴与底座之间通过一段蛇皮管连接，微型红外投影仪与冷气喷嘴之间通过一段蛇皮管连接，引流管为一安装于蛇皮管内的软管，利用蛇皮管具有任意角度折弯的特性，便于对冷气喷嘴及微型红外投影仪相对底座的空间位置进行调整。

三维打印辅助装置第六实施例

作为对本实用新型三维打印辅助装置第六实施例的说明，以下仅对与上述三维打印辅助装置第一实施例的不同之处进行说明。

首层切片层的打印面为一已经制作好糕点的上表面，在使用过程中，将切片层的可见影像投射到该糕点的上表面上，并将冷气喷嘴的作用角度调整至对应的位置上，使用三维打印笔直接在该上表面上打印三维物体。

本实用新型中的“通讯连接”为包括一个或多个被配置为在三维打印系统的控制单元与切片投影单元及切片切换单元之间用于传送数据信息的数据线路，包括无线通讯连接及有线通讯连接。

本实用新型中的“三维物体的数字模型”为包括直接使用CAD等三维建模软件建立的三维模型，该三维模型在导入控制单元的存储单元后通过切片软件对其进行沿三维坐标轴方向中的任意一方向分层切片，从而得到一组二维的切片层数据信息；或在计算机中完成分层切片后导入控制单元的存储单元中的一组二维切片层数据信息。如果打印的三维物体需要支撑结构，三维物体的数字模型为包含有支撑结构的数字模型。

本实用新型中的“切片层的可见影像”是一个由若干区域组成的图形，若干个区域只显示该区域的轮廓，即只用投影仪投影出各区域的轮廓；或者显示整个区域，即整个区域用投影仪投影出区域图案；或显示各区域内的打印路径，即用投影仪投影出各区域的轮廓及打印头在该区域内的行走路径；或其他可用于表征切片层的信息并可以指引使用者打印出该切片层的可见图像。

Claims (10)

1.三维打印系统，包括三维打印笔；

其特征在于：

控制单元及与所述控制单元通讯连接的切片投影单元和切片切换单元；

所述控制单元包括用于接收三维物体的数字模型的数据接口模块；

所述切片投影单元包括投影仪，所述投影仪用于向所述三维打印笔的打印面投射单层所述数字模型的切片层的可见影像；

所述切片切换单元用于控制所述投影仪对所述数字模型的不同切片层的可见影像投射的切换。

2.根据权利要求1所述三维打印系统，其特征在于：

还包括冷却单元，所述冷却单元用于向所述打印面提供冷却气流。

3.根据权利要求2所述三维打印系统，其特征在于：

还包括底座；

所述冷却单元包括海绵块、风机、引流管及冷气喷嘴；

所述底座上形成有用于容纳所述海绵块的冷源腔室及用于容纳所述风机的抽气腔室；

所述冷源腔室的敞口朝向所述底座的底面或所述底座的侧面，所述冷源腔室与所述敞口相对的一内侧壁上设有所述抽气室的进风口；

所述抽气室的出风口与所述引流管的进口相连通，所述冷气喷嘴与所述引流管的出口相连通。

4.根据权利要求3所述三维打印系统，其特征在于：

所述冷气喷嘴相对所述底座空间位置可调地安装于所述底座上，所述投影仪相对所述冷气喷嘴空间位置可调地安装于所述冷气喷嘴上。

5.根据权利要求4所述三维打印系统，其特征在于：

所述底座的上表面上形成有一平面，所述平面为所述数字模型的首层切片层的打印面。

6.根据权利要求3所述三维打印系统，其特征在于：

所述底座的上表面上形成有一平面，所述平面为所述数字模型的首层切片层的打印面。

7.根据权利要求1至6任一项所述三维打印系统，其特征在于：

所述三维打印笔包括打印头、送料机构及存料仓；

所述送料机构包括送料仓及置于所述送料仓内的送料螺杆与用于驱动所述送料螺杆的电机；

所述送料仓的进料口与所述存料仓的出料口相连通，所述送料仓的出料口与所述打印头的进料口相连通；

所述控制单元包括一安装于所述三维打印笔远离所述打印头的一端上的控制电路板；

所述切片切换单元包括一安装于所述三维打印笔上的切换开关，所述切换开关与所述控制电路板电连接。

8.根据权利要求3至6任一项所述三维打印系统，其特征在于：

所述三维打印笔包括打印头、送料机构及存料仓；

所述送料机构包括送料仓及置于所述送料仓内的送料螺杆与用于驱动所述送料螺杆的电机；

所述送料仓的进料口与所述存料仓的出料口相连通，所述送料仓的出料口与所述打印头的进料口相连通；

所述控制单元包括一安装于所述三维打印笔远离所述打印头的一端上的控制电路板；

所述切片切换单元包括一安装于所述三维打印笔上的切换开关，所述切换开关与所述控制电路板电连接；

所述切换开关安装于所述三维打印笔的手握处近旁，所述底座的上表面上设有用于夹持所述三维打印笔的夹持座。

9.三维打印辅助装置，所述三维打印辅助装置用于与三维打印笔配套使用：

其特征在于：

控制单元及与所述控制单元通讯连接的切片投影单元和切片切换单元；

所述控制单元包括用于接收三维物体的数字模型的数据接口模块；

所述切片投影单元包括投影仪，所述投影仪用于向所述三维打印笔的打印面投射单层所述数字模型的切片层的可见影像；

所述切片切换单元用于控制所述投影仪对所述数字模型的不同切片层的可见影像投射的切换。

10.根据权利要求9所述三维打印辅助装置，其特征在于：

还包括底座及用于向所述打印面提供冷却气流的冷却单元；

所述冷却单元包括海绵块、风机、引流管及冷气喷嘴；

所述底座上形成有用于容纳所述海绵块的冷源腔室及用于容纳所述风机的抽气腔室；

所述冷源腔室的敞口朝向所述底座的底面或所述底座的侧面，所述冷源腔室与所述敞口相对的一内侧壁上设有所述抽气室的进风口；

所述抽气室的出风口与所述引流管的进口相连通，所述冷气喷嘴与所述引流管的出口相连通；

所述冷气喷嘴相对所述底座空间位置可调地安装于所述底座上，所述投影仪相对所述冷气喷嘴空间位置可调地安装于所述冷气喷嘴上；

所述底座的上表面上形成有一平面，所述平面为所述数字模型的首层切片层的打印面；

所述底座的上表面上设有用于夹持所述三维打印笔的夹持座。