三维打印方法和三维打印机技术

本发明专利技术提供一种三维打印机和三维打印方法，三维打印机包括打印头、三维打印平台和控制单元，三维打印平台包括支撑台、载物板和压力传感器，压力传感器设置在支撑台和载物板之间，控制单元控制打印头根据模型信号在载物板的打印区域上打印模型，压力传感器设置在载物板位于打印区域对应的下方，压力传感器向控制单元输出采集信号，控制单元根据模型信号和采集信号输出控制信号。以及该三维打印机的三维打印方法。通过压力传感器实时获取压力值或重量值，根据模型数据的分析以及压力传感器采集数据的比对，实现对打印状态的实施监控，如出现数据比对不匹配时将停止打印，避免机器继续空转运行和浪费打印时间。

【技术实现步骤摘要】
三维打印方法和三维打印机
本专利技术涉及打印领域，尤其涉及一种三维打印机以及该三维打印机的三维打印方法。
技术介绍
3D打印机又称三维打印机，是一种利用快速成型技术的机器，以数字模型文件为基础，采用成型材料，通过逐层打印的方式来构造三维的实体。在打印前，需要利用计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导3D打印机逐层打印。3D打印机在产品制造业获得了广泛的应用，3D打印机的工作原理和传统打印机基本相同，由控制组件、机械组件、打印头、耗材（即成型材料）和介质等组成，打印原理也基本类似。3D打印头通过向三维打印平台上挤出丝料，继而形成三维实体，当打印平台与打印头的喷嘴不平行时，即打印平台出现倾斜时，打印出的模型容易出现翘曲或挤出丝料连接不上问题，到时模型报废率较高。因此，从打印机出厂后，用户打印前都需要对打印平台的平整情况做调整，但是一般的调整仅仅是用卡片卡在喷嘴和打印平台之间，再直接利用目视对比来实现，这样存在判断不准确而且容易存在打印头喷嘴碰到打印平台，导致打印平台刮花等情况，严重影响用户体验。另外，在打印过程中当打印头喷嘴出现堵塞或打印丝料不足时，导致在打印运行中没有持续喷丝，同时使得机器继续空转运行，这也将导致打印时间和资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种能够对打印状态实时监测的三维打印。本专利技术的第二目的是提供一种能够对打印状态实时监测的三维打印平台调整方法。为了实现本专利技术的第一目的，本专利技术提供一种三维打印机，包括在水平面内移动的打印头、沿垂向移动的三维打印平台和控制单元，控制单元用于控制打印头和三维打印平台移动，其中，三维打印平台包括支撑台、载物板和压力传感器，压力传感器设置在支撑台和载物板之间，控制单元控制打印头根据模型信号在载物板的打印区域上打印模型，压力传感器设置在载物板位于打印区域对应的下方，压力传感器向控制单元输出采集信号，控制单元根据模型信号和采集信号输出控制信号。由上述方案可见，由于三维打印机的打印头根据模型信号在载物台上按照预定的切片分层模型数据以及预定的轨迹进行三维模型成像，故在载物台的下方设置有压力传感器，便能够通过压力传感器实时获取压力值或重量值，根据模型数据的分析以及压力传感器采集数据的比对，如控制单元判断模型数据与采集数据部不匹配，即打印头可能出现堵塞或丝料不足，则控制单元输出停止控制信号，使得三维打印机停止打印，同时也可以发出提醒控制信号，在提醒使用人员的同时，也可避免机器继续空转运行和浪费打印时间，继而实现对打印状态的实施监控。更进一步的方案是，三维打印平台还包括支架，支架设置在支撑台上，支架设置有凹槽，压力传感器和载物板设置在凹槽内。更进一步的方案是，三维打印平台还包括多个支撑组件，支架设置在多个支撑组件上，支撑组件包括与支撑台螺纹配合并沿垂向设置的螺钉以及套在螺钉外的弹簧，螺钉的第一端部与支架固定连接，弹簧抵接在支架和支撑台之间。由上可见，通过支架的设置有利于压力传感器和载物台的安装，以及通过可调节的支撑组件对支架进行支撑固定，能够更加方便地对载物台的平整度进行调节。为了实现本专利技术的第二目的，本专利技术提供一种三维打印机用的三维打印方法，三维打印机包括在水平面内移动的打印头、沿垂向移动的三维打印平台和控制单元，控制单元用于控制打印头和三维打印平台移动，其中，所述三维打印平台包括支撑台、载物板和压力传感器，压力传感器设置在支撑台和载物板之间，控制单元控制打印头根据模型信号在载物板的打印区域上打印模型，压力传感器设置在载物板位于打印区域对应的下方，三维打印方法包括三维打印监测步骤，三维打印监测步骤包括：控制单元控制打印头根据模型信号在载物台打印模型；控制单元根据压力传感器采集的数据计算得出当前重量值；判断当前重量值是否与模型信号匹配；如当前重量值与模型信号不匹配，则控制信号输出停止控制信号。由上述方案可见，由于三维打印机的打印头根据模型信号在载物台上按照预定模型数据以及预定的轨迹进行三维模型成像，故在载物台的下方设置有压力传感器，便能够通过压力传感器实时获取压力值或重量值，根据模型数据的分析以及压力传感器采集数据的比对，如控制单元判断模型数据与采集数据部不匹配，即打印头可能出现堵塞或丝料不足，则控制单元输出停止控制信号，使得三维打印机停止打印，同时也可以发出提醒控制信号，在提醒使用人员的同时，也可避免机器继续空转运行和浪费打印时间，继而实现对打印状态的实施监控。更进一步的方案是，在控制单元控制打印头根据模型信号在载物台打印模型之前，三维打印监测步骤还包括：控制单元根据模型信号生成多个分层切片模型信号。更进一步的方案是，控制单元控制打印头根据模型信号在载物台打印模型的步骤为控制单元控制打印头根据分层切片模型信号在载物台打印模型。更进一步的方案是，判断当前重量值是否与模型信号匹配的步骤为判断当前重量值是否与分层切片模型信号匹配。由上可见，通过对模型信号进行分层切片并使打印头根据分层切片模型信号逐层打印，同时，控制单元能够根据分层切片模型信号与压力传感器采集的信号进行比对，能够更加准确地和及时地获知打印状态。更进一步的方案是，三维打印平台还包括多个支撑组件和支架，支架设置在支撑台上，支架设置有凹槽，压力传感器和载物板设置在凹槽内，支架设置在多个支撑组件上，支撑组件用于使支架沿垂向移动，在三维打印监测步骤之前，三维打印方法还包括三维打印平台调整步骤，三维打印平台调整步骤包括将三维打印平台移动至预设零点位置的步骤和对三维打印平台进行校准的步骤，对三维打印平台进行校准的步骤包括依次对每一个支撑组件进行第一分辨率校准的步骤，对一个支撑组件进行第一分辨率校准的步骤包括：三维打印平台背向打印头移动至校准位置；打印头移动至需要校准的支撑组件的上方；三维打印平台以第一分辨率朝向打印头移动至预设零点位置；控制单元根据压力传感器采集的数据计算得出当前压力值；判断当前压力值是否等于预设压力值；如当前压力值不等于预设压力值，则通过支撑组件将支架调节至目标位置，支架在目标位置使当前压力值等于预设压力值；如当前压力值等于预设压力值，则对下一支撑组件进行第一分辨率校准。更进一步的方案是，依次对每一个支撑组件进行第一分辨率校准的步骤之后，对三维打印平台进行校准的步骤还包括再对第一个支撑组件进行第一分辨率校准的步骤。更进一步的方案是，对三维打印平台进行校准的步骤之后，三维打印平台调整步骤还包括对成像距离进行校准的步骤，对成像距离进行校准的步骤包括：三维打印平台以第三分辨率朝向打印头移动的步骤；调整载物板和打印头之间的成像距离的步骤；将成像距离设置为成像零点的步骤。由上可见，在打印之前，为了提高打印精度故需要对载物台的平整度进行调节，具体地，将需要调平的载物板设置在支撑组件上，并依次至少三个支撑组件进行调整，通过将三维打印平台上升至预设位置，打印头或与载物台接触，并利用压力传感器采集的压力值作为校准的基准，有效地提高校准准确性以及便利性，继而更为有效地直观地将载物板调平，继而提高成型品质。附图说明图1是本专利技术三维打印机实施例的结构图。图2是本专利技术三维打印机实施例中打印头和三维打印平台的结构图。图3是本专利技术三维打印机实施例中三维打印平台的结构分解图。图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维打印机，包括在水平面内移动的打印头、沿垂向移动的三维打印平台和控制单元，所述控制单元用于控制所述打印头和所述三维打印平台移动；其特征在于：所述三维打印平台包括支撑台、载物板和压力传感器，所述压力传感器设置在所述支撑台和所述载物板之间，所述控制单元控制所述打印头根据模型信号在所述载物板的打印区域上打印模型，所述压力传感器设置在所述载物板位于所述打印区域对应的下方，所述压力传感器向所述控制单元输出采集信号，所述控制单元根据所述模型信号和所述采集信号输出控制信号。

【技术特征摘要】
1.三维打印机，包括在水平面内移动的打印头、沿垂向移动的三维打印平台和控制单元，所述控制单元用于控制所述打印头和所述三维打印平台移动；其特征在于：所述三维打印平台包括支撑台、载物板和压力传感器，所述压力传感器设置在所述支撑台和所述载物板之间，所述控制单元控制所述打印头根据模型信号在所述载物板的打印区域上打印模型，所述压力传感器设置在所述载物板位于所述打印区域对应的下方，所述压力传感器向所述控制单元输出采集信号，所述控制单元根据所述模型信号和所述采集信号输出控制信号；所述三维打印平台还包括支架，所述支架设置在所述支撑台上，所述支架设置有凹槽，所述压力传感器和所述载物板设置在所述凹槽内，所述压力传感器采用片状的压力传感器，所述压力传感器邻接在所述支架和所述载物板之间的位置上；所述三维打印平台还包括加热器，所述加热器设置在所述支架的所述凹槽的背部。2.根据权利要求1所述三维打印机，其特征在于：所述三维打印平台还包括多个支撑组件，所述支架设置在多个所述支撑组件上，所述支撑组件包括与所述支撑台螺纹配合并沿垂向设置的螺钉以及套在所述螺钉外的弹簧，所述螺钉的第一端部与所述支架固定连接，所述弹簧抵接在所述支架和所述支撑台之间。3.三维打印机用的三维打印方法，所述三维打印机包括在水平面内移动的打印头、沿垂向移动的三维打印平台和控制单元，所述控制单元用于控制所述打印头和所述三维打印平台移动；其特征在于：所述三维打印平台包括支撑台、载物板和压力传感器，所述压力传感器设置在所述支撑台和所述载物板之间，所述控制单元控制所述打印头根据模型信号在所述载物板的打印区域上打印模型，所述压力传感器设置在所述载物板位于所述打印区域对应的下方；所述三维打印方法包括三维打印监测步骤，所述三维打印监测步骤包括：所述控制单元控制所述打印头根据模型信号在所述载物台打印模型；所述控制单元根据所述压力传感器采集的数据计算得出当前重量值；判断所述当前重量值是否与所述模型信号匹配；如所述当前重量值与所述模型信号不匹配，则所述控制单元输出停止控制信号。4.根据权利要求3所述的三维打印方法，其特征在于：在所述控制单元控制所述打印头根据所述模型信号在所述载物台打印模型之前，所述三维打印监测步骤还包括：所述控制单元根据所述模型信号生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏健强，何永刚，
申请(专利权)人：珠海天威飞马打印耗材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44