ES2846374T3 - Impresora tridimensional y módulo de escaneo de la misma - Google Patents
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Abstract
Una impresora tridimensional que comprende: una carcasa (1), una cámara contenedora (11) que se dispone dentro de la carcasa (1), estando la cámara contenedora (11) dividida en una primera área (12) y una segunda área (13); una plataforma de impresión (2) dispuesta en la primera área (12); un módulo de limpieza (3) dispuesto en una porción de la segunda área (13), formando la porción restante de la segunda área (13) un espacio restante (s); un módulo de impresión tridimensional (4) dispuesto sobre la plataforma de impresión (2); un módulo de boquillas de color (5), estando el módulo de boquillas de color (5) dispuesto sobre la plataforma de impresión (2) y pudiendo moverse hacia el módulo de limpieza (3), siendo el módulo de limpieza (3) usado para limpiar el módulo de boquillas de color (5); caracterizado porque un módulo de escaneo (6) instalado en el espacio restante (s), donde el espacio restante (s) se divide en un primer espacio inactivo (a1) opuesto al módulo de limpieza (3) y un segundo espacio inactivo (a2) debajo del módulo de limpieza (3), incluyendo el módulo de escaneo (6) un dispositivo de captura de imágenes (61) y una placa rotatoria (62), el dispositivo de captura de imágenes (61) se instala en el primer espacio inactivo (a1), la placa rotatoria (62) se instala en el segundo espacio inactivo (a2) y el dispositivo de captura de imágenes (61) se dispone de manera correspondiente a la placa rotatoria (62).
Description
DESCRIPCIÓN
Impresora tridimensional y módulo de escaneo de la misma
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo técnico
El campo técnico se refiere a una estructura de impresora y, en particular, a una impresora tridimensional y un módulo de escaneo de la misma.
2. Descripción de la técnica relacionada
La impresión tridimensional (3D) es una de las técnicas de formación rápida. A medida que una plataforma móvil mueve un transportador de trabajo, los polvos metálicos o plásticos se depositan capa a capa y se fusionan entre sí para construir un objeto 3D mediante técnicas de fabricación de aditivos. Mediante la impresión 3D, es posible elaborar piezas de juguetes, mecánicas o huesos humanos artificiales, por lo que la impresión 3D está creciendo rápidamente en cuanto a su popularidad entre el público consumidor.
Sin embargo, a fin de llevar a cabo la impresión 3D, se usa un software de dibujo, como un software de diseño asistido por ordenador, a fin de construir primero un modelo y, a continuación, el modelo 3D se segmenta en capas de secciones transversales. Por último, una impresora 3D imprime un objeto según la información de las secciones transversales. Por tanto, un usuario debe aprender a usar un software de dibujo antes de operar la impresora 3D. Como resultado, es difícil que la popularidad de las impresoras 3D crezca rápido.
El documento WO2016143942 (A1) describe un aparato de impresión 3D. El aparato de impresión 3D incluye una bandeja de construcción sobre la que se dispone en capas un objeto en construcción, un conjunto de cabezales que incluye una pluralidad de boquillas para rociar una tinta fuente en estado de gel sobre la bandeja de construcción, una lámpara de curado que cura la tinta fuente rociada sobre la bandeja de construcción y un conjunto de mantenimiento dispuesto debajo del conjunto de cabezales para limpiar la tinta fuente unida a las boquillas. El conjunto de mantenimiento incluye una carcasa, un limpiador de boquillas alojado en la carcasa para limpiar la tinta fuente unida a las boquillas a través de un movimiento horizontal en contacto con el conjunto de cabezales, un conjunto móvil dispuesto en la carcasa, estando el conjunto móvil conectado al limpiador de boquillas para mover el limpiador de boquillas en una dirección hacia adelante/atrás del conjunto de cabezales. El limpiador de boquillas incluye una carcasa del limpiador conectada al conjunto móvil y una parte de limpieza montada en la carcasa del limpiador para efectuar una operación de succión a fin de succionar la tinta unida a las boquillas y una operación de limpieza para limpiar la tinta unida a las boquillas.
El documento US2016297149 (A1) describe un sistema, aparato y procedimiento para el escaneo e impresión 3D que incluye un dispositivo de impresión 3D con una plataforma rotatoria que se puede controlar mediante un dispositivo de escaneo de imágenes 3D asociado. El dispositivo de escaneo puede ser un teléfono inteligente o similares y puede generar comandos para mover la plataforma rotatoria de la impresora en asociación con la operación de escaneo. El teléfono inteligente puede acoplarse de manera extraíble a la impresora 3D y efectuar el escaneo a través de una abertura alineada. La pantalla táctil del teléfono puede servir como una interfaz de control y estado para la operación de escaneo.
El escaneo resultante se puede almacenar en un servicio basado en la nube donde el procesamiento 3D puede aplicarse adicionalmente. Se puede acceder al archivo procesado de la impresora 3D mediante otros dispositivos conectados al servicio de la nube. De ese modo, es posible escanear un objeto en una ubicación de impresora 3D y enviarlo a otra ubicación de impresora 3D a través de la conexión de la nube o una red de punto a punto.
El documento EP3100846A1 describe un módulo de escaneo y soporte extraíble de una impresora 3D que incluye un cuerpo de la máquina, una plataforma de impresión, un módulo de escaneo y transmisión, y un módulo de escaneo y soporte. El cuerpo de la máquina tiene una placa inferior. La plataforma de impresión y el módulo de escaneo y transmisión se disponen sobre la placa inferior. La plataforma de impresión incluye una pista de deslizamiento y un sustrato de impresión móvil. El módulo de escaneo y transmisión y la pista de deslizamiento se disponen de manera alterna, de modo tal que el módulo de escaneo y transmisión y la pista de deslizamiento no interfieran con el movimiento del sustrato de impresión. El módulo de escaneo y transmisión se combina de manera extraíble con el módulo de escaneo y transmisión y es impulsado por el módulo de escaneo y transmisión (40, 40a, 40b).
En vista de esto, el inventor estudió varias tecnologías y creó una solución efectiva en la presente descripción. RESUMEN DE LA INVENCIÓN
La invención se define mediante la combinación de características de la reivindicación 1. La presente descripción proporciona una impresora tridimensional (3D) y un módulo de escaneo de la misma. El módulo de escaneo se instala en un espacio restante dentro de una carcasa. Un usuario puede usar el módulo de escaneo para adquirir información de un modelo tridimensional para un objeto escaneado. A continuación, según la información del modelo tridimensional, la impresora tridimensional imprime un objeto tridimensional igual al objeto escaneado. Por lo tanto, los usuarios no necesitan aprender a usar un software de dibujo, como un software de diseño asistido por ordenador, a fin de operar la impresora tridimensional. Por tanto, la impresora tridimensional puede ganar popularidad más fácilmente.
La presente realización proporciona una impresora tridimensional (3D), que comprende: una carcasa, una cámara contenedora dispuesta dentro de la carcasa, estando la cámara contenedora dividida en una primera área y una segunda área; una plataforma de impresión dispuesta en una primera área; un módulo de limpieza dispuesto en una porción de la segunda área, formando la porción restante de la segunda área un espacio restante; un módulo de impresión tridimensional dispuesto sobre la plataforma de impresión; un módulo de boquillas de color, estando el módulo de boquillas de color dispuesto sobre la plataforma de impresión y pudiendo moverse hacia el módulo de limpieza, siendo el módulo de limpieza usado para limpiar el módulo de boquillas de color; y un módulo de escaneo instalado en el espacio restante.
Una realización de la presente descripción proporciona un módulo de escaneo de una impresora tridimensional, incluyendo la impresora tridimensional una base inferior, incluyendo la base inferior un primer conector eléctrico, comprendiendo el módulo de escaneo: un dispositivo de captura de imágenes conectado de manera extraíble a la base inferior, incluyendo el dispositivo de captura de imágenes un segundo conector, el cual se conecta eléctricamente al primer conector eléctrico; y una placa rotatoria conectada de manera extraíble a la base inferior, estando el dispositivo de captura dispuesto de manera correspondiente con la placa rotatoria.
Para resumir, el módulo de limpieza se instala dentro de la carcasa. A fin de impedir que la plataforma de impresión choque con el módulo de limpieza durante el movimiento ascendente o descendente de la plataforma de impresión, la plataforma de impresión y el módulo de limpieza se disponen de manera alterna. Como el módulo de limpieza es mucho menor que la plataforma de impresión, el espacio restante se forma de un lado y debajo del módulo de limpieza. El módulo de escaneo se instala en el espacio restante dentro de la carcasa, de modo que la característica de escaneo se adiciona a la impresora tridimensional sin la necesidad de incrementar el tamaño de la impresora tridimensional, y el espacio dentro de la impresora tridimensional se usa de manera efectiva.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La divulgación se entenderá más completamente a partir de la descripción detallada y los dibujos que se ofrecen a continuación con fines ilustrativos y, por lo tanto, no limita la divulgación, en la que:
la FIG. 1 es una vista ensamblada en perspectiva que ilustra una impresora tridimensional de la presente descripción;
la FIG. 2 es una vista ampliada en perspectiva que ilustra la impresora tridimensional de la presente descripción; la FIG. 3 es una vista en perspectiva que ilustra un módulo de escaneo de la presente descripción;
la FIG. 4 es una vista frontal que ilustra la impresora tridimensional;
la FIG. 5 es una vista superior que ilustra la impresora tridimensional;
la FIG. 6 es una vista esquemática que ilustra la impresora tridimensional en uso;
la FIG. 7 es otra vista que ilustra la impresora tridimensional en uso;
la FIG. 8 es una vista en sección transversal que ilustra la impresora tridimensional; y
la FIG. 9 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 9-9 de la FIG. 8.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Las descripciones detalladas y los contenidos técnicos de la presente descripción se ilustran a continuación junto con los dibujos adjuntos. Sin embargo, debe entenderse que las descripciones y los dibujos adjuntos descritos en esta invención son meramente ilustrativos y ejemplares y no pretenden limitar el alcance de la presente descripción. En referencia a las Fig. 1 a 9, la presente descripción proporciona una impresora tridimensional (3D) y un módulo de
escaneo de la misma. La impresora tridimensional 10 incluye una carcasa 1, una plataforma de impresión 2, un módulo de limpieza 3, un módulo de impresión tridimensional 4, un módulo de boquillas de color 5 y un módulo de escaneo 6. El módulo de escaneo 6 incluye un dispositivo de captura de imágenes 61 y una placa rotatoria 62.
Como se muestra en las Fig. 1, 6 y 7, una cámara contenedora 11 se dispone dentro de la carcasa 1, la cámara contenedora 11 se divide en una primera área 12 y una segunda área 13. La carcasa 1 incluye una abertura 14 que se comunica con la cámara contenedora 11 e incluye una base inferior 15 dispuesta en la parte inferior de la cámara contenedora 11. La base inferior 15 incluye un primer conector eléctrico 151.
Como se muestra en las Fig. 1, 6 y 7, la plataforma de impresión 2 es habitualmente una plataforma rectangular o redonda, de modo que se necesita un gran espacio rectangular para que ascienda o descienda la plataforma de impresión 2. A fin de impedir que la plataforma de impresión 2 choque con el módulo de limpieza 3 durante el movimiento de ascenso o descenso de la plataforma de impresión 2, la plataforma 2 y el módulo de limpieza 3 se colocan de manera alterna y no superpuesta. El módulo de limpieza 3 ocupa un espacio mucho menor que la plataforma de impresión 2, de modo que la plataforma de impresión 2 se instala en la primera área 12 y el módulo de limpieza 3 se instala en una porción de la segunda área 13. La porción restante de la segunda área 13 forma un espacio restante s. El espacio restante s se divide en un primer espacio inactivo a1 opuesto al módulo de limpieza 3 y un segundo espacio inactivo a2 debajo del módulo de limpieza 3.
La plataforma de impresión 2 en la primera área 12 se puede sujetar de manera móvil o fija. El módulo de limpieza 3 en la segunda área 13 también se puede sujetar de manera móvil o fija. La primera área 12 está lejos de la abertura 14 de la carcasa 1 y la segunda área 13 se dispone de manera adyacente a la abertura 14 de la carcasa 1. Como el módulo de limpieza 3 a menudo necesita ser reemplazado o limpiado, el módulo de limpieza 3 se dispone cerca de la abertura 14 a fin de facilitar el desprendimiento y la unión del módulo de limpieza 3.
Como se muestra en las Fig. 1, 6 y 7, el módulo de impresión tridimensional 4 se instala sobre la plataforma de impresión 2. El módulo de boquillas de color 5 también se dispone sobre la plataforma de impresión 2 y se puede mover al módulo de limpieza 3. El módulo de limpieza 3 se usa para limpiar el módulo de boquillas de color 5. El módulo de impresión tridimensional 4 y el módulo de boquillas de color 5 se ensamblan en la misma base móvil (no se ilustra) para que se muevan en conjunto; sin embargo, la presente descripción no se limita a este respecto, de modo que el módulo de impresión tridimensional 4 y el módulo de boquillas de color 5 también se pueden ensamblar en diferentes bases móviles y moverse por separado.
Como se muestra en las Fig. 1 a 9, el módulo de escaneo 6 se instala en los espacios restantes. El módulo de escaneo 6 incluye un dispositivo de captura de imágenes 61 y una placa rotatoria 62, el dispositivo de captura de imágenes 61 se instala en el primer espacio inactivo a1, la placa rotatoria 62 se instala en el segundo espacio inactivo a2 y el dispositivo de captura de imágenes 61 se dispone de manera correspondiente con la placa rotatoria 62.
En detalle, el dispositivo de captura de imágenes 61 y la placa rotatoria 62 se conectan de manera extraíble a la base inferior 15, el dispositivo de captura de imágenes 61 incluye un segundo conector 613 y el segundo conector 613 se conecta eléctricamente al primer conector eléctrico 151, de modo que el primer conector eléctrico 151 pueda suministrar energía al dispositivo de captura de imágenes 61.
El dispositivo de captura de imágenes 61 incluye un cuerpo 611 e incluye uno o múltiples procesadores de imágenes 612 instalados en el cuerpo 611, el segundo conector 613 se instala en la parte inferior del cuerpo 611, y el procesador de imágenes 612 se conecta eléctricamente al segundo conector 613, de modo que el primer conector eléctrico 151 pueda suministrar energía al procesador de imágenes 612. El procesador de imágenes 612 es una cámara o un escáner 3D que tiene un generador de luz estructurado.
El dispositivo de captura de imágenes 61 incluye además uno o múltiples conjuntos emisores de luz 614, el conjunto emisor de luz 614 se instala en el cuerpo 611 y se dispone en un lado del procesador de imágenes 612, y el conjunto emisor de luz 614 se conecta eléctricamente al segundo conector 613, de modo que el primer conector eléctrico 151 pueda suministrar energía al conjunto emisor de luz 614. En la presente realización, el conjunto emisor de luz 614 es una tira de diodos emisores de luz (LED); sin embargo, la presente descripción no se limita a este respecto.
El dispositivo de captura de imágenes 61 incluye además una o múltiples estructuras difusoras de luz 615. La estructura difusora de luz 615 se instala en el cuerpo 611 y cubre el conjunto emisor de luz 614 y la estructura difusora de luz 615 es un paspartú.
En la presente realización, la impresora tridimensional 10 tiene dos procesadores de imágenes 612, dos conjuntos
emisores de luz 614 y dos estructuras difusoras de luz 615. El cuerpo 611 incluye, en su sección del medio, un bloque sobresaliente inclinado 616 que se engrosa gradualmente hacia su parte superior, los dos procesadores de imágenes 612 se instalan uno encima del otro en una relación espaciada entre sí en el bloque sobresaliente inclinado 616, de modo que los dos procesadores de imágenes 612 miren desde arriba la placa rotatoria 62. El cuerpo 611 incluye dos canales 617 dispuestos en dos lados del bloque sobresaliente inclinado 616, los dos conjuntos emisores de luz 614 se disponen en los dos canales 617 respectivamente, y las dos estructuras difusoras de luz 615 cubren los dos canales 617 respectivamente.
El módulo de escaneo 6 incluye además una placa trasera 63, la placa trasera 63 se conecta de manera extraíble a la base inferior 15 y rodea la placa trasera 62 en un lado lejos del dispositivo de captura de imágenes 61, y la placa trasera 63 es una placa que refleja luz o una placa que absorbe luz.
Por favor, consulte las Fig. 3, 6 y 9 que ilustran la impresora tridimensional 10 y el módulo de escaneo 6. El dispositivo de captura de imágenes 61 se instala en el espacio restante s dentro de la carcasa 1. A continuación, la plataforma de impresión 2 se levanta, y la placa trasera 63 se instala en un espacio debajo de la plataforma de impresión 2. La placa trasera 63 rodea la placa rotatoria 62 en un lado lejos del dispositivo de captura de imágenes 61. Un objeto 100 a escanear se coloca sobre la placa rotatoria 62 y es rotado por la placa rotatoria 62, de modo que el procesador de imágenes 612 del dispositivo de captura de imágenes 61 pueda capturar información de un modelo tridimensional del objeto escaneado 100 durante su movimiento rotatorio.
En referencia a las Fig. 1, 5 y 6, la placa trasera 63, a continuación, es eliminada para permitir que la plataforma de impresión 2 ascienda o descienda. Después de eso, la información del modelo tridimensional indica al módulo de impresión tridimensional 4 y el módulo de boquillas de color 5 que imprima un objeto tridimensional igual al objeto escaneado 100 adicionando sucesivamente capa a capa de material según la información del modelo tridimensional, de modo que los usuarios puedan operar la impresora tridimensional 10 fácilmente sin la necesidad de aprender a usar un software de dibujo como un software de diseño asistido por ordenador por adelantado y, por consiguiente, la impresora tridimensional 10 puede ganar más popularidad.
Como se muestra en la Fig. 3 y las Fig. 7 a 9, los dos procesadores de imágenes 612 se instalan uno encima del otro en relación espaciada entre sí en el bloque sobresaliente inclinado 616, de modo que los dos procesadores de imágenes 612 pueden mirar desde arriba el objeto 100 a escanear. El dispositivo de captura de imágenes 61 incluye además un conjunto emisor de luz 614 y la estructura difusora de luz 615, de modo que la luz generada desde el conjunto emisor de luz 614 pueda iluminar gentilmente el objeto 100 a escanear. Cuando la placa trasera 63 es una placa que refleja luz, la misma concentra los rayos de luz sobre el objeto 100 a escanear. Cuando la placa trasera 63 es una placa que absorbe luz, la misma puede absorber rayos de luz no deseados sobre el objeto 100 a escanear. Por lo tanto, el dispositivo de captura de imágenes 61 puede capturar correcta y claramente la información del modelo tridimensional.
Como se muestra en las Fig. 1, 2, 4, 5, 6 a 9, el módulo de limpieza 3 se instala dentro de la carcasa 1. A fin de impedir que la plataforma de impresión 2 choque con el módulo de limpieza 3 durante el movimiento ascendente o descendente de la plataforma de impresión 2, la plataforma de impresión 2 y el módulo de limpieza 3 se disponen de manera alterna. Como el módulo de limpieza 3 es mucho menor que la plataforma de impresión 2, el espacio restante s se forma de un lado y debajo del módulo de limpieza 3. El módulo de escaneo 6 se instala en el espacio restante s dentro de la carcasa 1, de modo que la característica de escaneo se adiciona a la impresora tridimensional 10 sin la necesidad de incrementar el tamaño de la impresora tridimensional 10, y el espacio dentro de la impresora tridimensional 10 se usa de manera efectiva.
Claims (8)
1. Una impresora tridimensional que comprende:
una carcasa (1), una cámara contenedora (11) que se dispone dentro de la carcasa (1), estando la cámara contenedora (11) dividida en una primera área (12) y una segunda área (13);
una plataforma de impresión (2) dispuesta en la primera área (12);
un módulo de limpieza (3) dispuesto en una porción de la segunda área (13), formando la porción restante de la segunda área (13) un espacio restante (s);
un módulo de impresión tridimensional (4) dispuesto sobre la plataforma de impresión (2); un módulo de boquillas de color (5), estando el módulo de boquillas de color (5) dispuesto sobre la plataforma de impresión (2) y pudiendo moverse hacia el módulo de limpieza (3), siendo el módulo de limpieza (3) usado para limpiar el módulo de boquillas de color (5); caracterizado porque
un módulo de escaneo (6) instalado en el espacio restante (s),
donde el espacio restante (s) se divide en un primer espacio inactivo (a1) opuesto al módulo de limpieza (3) y un segundo espacio inactivo (a2) debajo del módulo de limpieza (3), incluyendo el módulo de escaneo (6) un dispositivo de captura de imágenes (61) y una placa rotatoria (62), el dispositivo de captura de imágenes (61) se instala en el primer espacio inactivo (a1), la placa rotatoria (62) se instala en el segundo espacio inactivo (a2) y el dispositivo de captura de imágenes (61) se dispone de manera correspondiente a la placa rotatoria (62).
2. La impresora tridimensional según la reivindicación 1, donde la carcasa (1) incluye una abertura (14) que se comunica con la cámara contenedora (11), estando la primera área (12) lejos de la abertura (14) y siendo la segunda área (13) dispuesta adyacente a la abertura (14).
3. La impresora tridimensional según la reivindicación 1, donde la carcasa (1) incluye una base inferior (15) dispuesta en la parte inferior de la cámara contenedora (11), estando el dispositivo de captura de imágenes (61) y la placa rotatoria (62) conectados de manera extraíble a la base inferior (15), la base inferior (15) incluye un primer conector eléctrico (151), el dispositivo de captura de imágenes (61) incluye un segundo conector (613) y el segundo conector (613) se conecta eléctricamente al primer conector eléctrico (151).
4. La impresora tridimensional según la reivindicación 3, donde el dispositivo de captura de imágenes (61) incluye un cuerpo (611) y al menos un procesador de imágenes (612) instalado en el cuerpo (611), el segundo conector (613) se instala en la parte inferior del cuerpo (611), el procesador de imágenes (612) se conecta eléctricamente al segundo conector (613) y el procesador de imágenes (612) es una cámara o un escáner tridimensional que tiene un generador de luz estructurado.
5. La impresora tridimensional según la reivindicación 4, donde el dispositivo de captura de imágenes (61) incluye además al menos un conjunto emisor de luz (614), el conjunto emisor de luz (614) se instala en el cuerpo (611) y se dispone en un lado del procesador de imágenes (612), el conjunto emisor de luz (614) se conecta eléctricamente al segundo conector (613) y el conjunto emisor de luz (614) es una tira de diodos emisores de luz.
6. La impresora tridimensional según la reivindicación 5, donde el dispositivo de captura de imágenes (61) incluye además al menos una estructura difusora de luz (615), la estructura difusora de luz (615) se instala en el cuerpo (611) y cubre el conjunto emisor de luz (614) y la estructura difusora de luz (615) es un paspartú.
7. La impresora tridimensional según la reivindicación 6, donde la impresora tridimensional incluye dos procesadores de imágenes (612), dos conjuntos emisores de luz (614) y dos estructuras difusoras de luz (615), el cuerpo (611) incluye, en su sección del medio, un bloque sobresaliente inclinado (616) que se engrosa gradualmente hacia una parte superior del mismo, dos procesadores de imágenes (612) instalados uno encima del otro en una relación espaciada entre sí sobre el bloque sobresaliente inclinado (616), el cuerpo (611) incluye dos canales (617) dispuestos en dos lados del bloque sobresaliente inclinado (616), los dos conjuntos emisores de luz (614) se disponen en los dos canales (617) respectivamente, y las dos estructuras difusoras de luz (615) cubren los dos canales (617) respectivamente.
8. La impresora tridimensional según la reivindicación 3, donde el módulo de escaneo (6) incluye además una placa trasera (63), la placa trasera (63) se conecta de manera extraíble a la base inferior (15) y rodea la placa trasera (62) en un lado lejos del dispositivo de captura de imágenes (61), y la placa trasera (63) es una placa que refleja luz o una placa que absorbe luz.
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