用于3D打印物体的桌面打印设备以及双面打印模块制造技术

一种用于3D打印物体的桌面打印设备（100），包括：串接设置在整体式外壳中的打印模块（200）和构建模块（300）。所述打印模块包括一个或多个打印头（230，230'），用于打印介质（500）的一部分以限定所述物体的介质层（701）。所述构建模块包括构建板（310）和切割装置（321）、粘结装置和粘合剂分配装置（320），用于从多个介质层中构建所述3D物体。所述设备进一步包括介质输送通道，限定在介质输入端和介质输出端之间的外壳中；和输送装置（160），将所述介质从所述介质输入端沿着所述介质输送通道连续地输送，穿过用于打印的打印模块，并随后输送到构建模块，以进行仿形和粘结从而限定所述物体的介质层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于3D打印物体的桌面打印设备以及双面打印模块
本申请涉及用于快速原型（RP）的分层物体制造（LOM）系统，尤其涉及一种集成常规2D打印和3D打印以在LOM系统中形成3D物体的桌面设备。
技术介绍
快速原型定义为受计算机控制的增材制造，这是因为是通过增加材料而不是通过去除或减少材料的常规加工方法来制造物体。要理解，术语“快速”是一个相对术语，但是却是一个在本领域内具有特定含义的术语，其原因在于，构造一个三维物品成品要耗费几小时到几天不等，具体取决于所采用的方法以及模型的大小和复杂度。已知的在快速原型领域内采用的方法有许多种。分层物体制造（LOM）是快速原型（RP）的其中一种形式，涉及将涂有粘合剂的纸、塑料或金属层压板依次层叠，然后将它们依次地粘结在一起并且用刀具或激光切割机切割成形。LOM类似于其他快速原型技术，通常涉及到使用待制造的物体/零件的三维（3D）计算机辅助设计（CAD），由此在CAD软件包内生成立体光刻（STL）文件或其他适合格式的文件。对STL文件进行处理，并且，实际上沿着Z轴在与所采用的基底材料的厚度相匹配的厚度处将该文件切开。这样便形成了该零件的一系列横截面，并且，各横截面在任何特定的高度处均具有简单的二维（2D）轮廓。可采用仿形或切割设备来描画2D轮廓并由此在薄片原料上切割出形状。在LOM中，可将各个单独薄片彼此上下堆叠和粘结，以生成3D物体成品。在形成多个介质物体层之后，进行仿形和层粘结过程。多个层粘结在一起，然后进行仿形或去除过程，其包括从打印介质堆叠中去除不需要的支撑材料以展现3D打印物体。仿形、堆叠和粘结工艺的顺序是可以互换的。各个层也可以使用常规的2D打印工艺进行打印。这些层可以是单面打印或双面打印，并且以单色（例如用黑色油墨）打印，或者以多种颜色打印。此外，可以使用多色纸。在LOM制造中，通常，3D物体成品由单个介质层的堆叠形成，所述单个介质层被组合和仿形以形成期望的最终几何形状。可以在组合布置之前打印或另外处理各个介质层。因此，可以打印多个3D物体介质层以为形成3D打印物品成品而做准备。3D打印物品的整个层堆叠可以在打印模块中离线预先打印，之后可以将打印的堆叠装载到仿形和层粘结模块中，其中每个打印层可被仿形和粘结以完成3D打印物品的制造。在准备排序和组装成最终的3D物体时，打印介质层的相对侧上打印的图像的对准可能会出现问题。如果作为3D打印机的输入提供的印张的顺序不正确，也可能会出现问题。一些打印机可以用于制造有色零件。在一种方法中，例如，可以使用彩纸。在另一种方法中，例如，可以将有色油墨印刷到每张纸上，或者可以将图像印刷到每张纸上，然后可以将印张装载到打印机的发生切割和粘合的部分中。应当理解的是，彩纸和/或有色油墨的使用以及图像的打印可能会进一步增加3D打印机和/或3D打印过程的复杂度。选择3D打印机时需考虑的因素包括3D打印机的速度和成本、打印原型的成本以及材料和色彩能力的成本和选择。通常，3D打印的成本太高，对于大多数用户应用来说并不实用。此外，通常目前可用的3D打印机对于用户应用来说太大了。在SDL中使用纸张降低了原材料的成本，但是打印机的尺寸和复杂性仍然存在，并且需要开发更紧凑和不太复杂的打印机，其可以以更低廉的价格生产并且适合用户的家庭桌面。因此，需要解决在快速原型的3D打印过程和系统中存在的一些问题。本申请旨在提供一种制造有色物体的改进方法。本说明书还旨在提供一种改进的3D打印系统。
技术实现思路
根据本说明书，提供了一种用于3D打印物体的桌面打印设备，包括：构建模块，用于从多个介质层构建3D物体，所述设备进一步包括打印模块，用于打印介质，打印的介质限定了所述物体的介质层；输送装置，被配置为将所述介质从输入端连续地输送到所述打印模块以打印所述介质层，并且将打印的介质层输送到所述构建模块。在一种布置中，所述构建模块包括用于构建3D物体的粘合剂分配装置、切割装置和粘结装置。在一种布置中，所述构建模块被配置为通过选择性分层沉积（SDL）来制造3D物体。在一种布置中，所述打印模块和所述构建模块在单个集成设备中串接布置，并且所述输送装置被配置为以连续串接输送操作来将所述介质从输入端输送到所述打印模块并且输送到所述构建模块。在一种布置中，随着所述输送装置将所述介质输送以通过所述设备，所述打印模块和所述构建模块被配置为同时操作。在一种布置中，随着所述输送装置将所述介质输送以通过所述设备，所述打印模块和所述构建模块独立地操作。在一种布置中，所述打印模块被配置为单面或双面打印所述介质。在一种布置中，所述打印模块被配置为双面打印所述介质，其中，待打印在介质层上的图像对的第一图像被打印在所述介质的第一面上，并且所述图像对的第二图像被打印在所述介质的第二面上，与第一图像背对背，从而限定了所述物体的打印介质层。在一种布置中，打印模块进一步被配置为在介质的第一面上打印基准标记，其中，所述基准标记包括标记，该标记被配置为提供关于打印在所述介质的第一面上的图像的信息，例如定位标记；或者从用于打印的图像序列中识别图像的图像标识符。在一种布置中，所述设备进一步包括：感测装置，用于感测图像，或所述图像的一部分，或打印在所述介质的第一面上的基准标记；并且所述感测装置向所述控制器提供输出，用于控制所述介质的位置，以控制所述介质第二面上的与第一图像背对背的第二图像的打印。在一种布置中，所述控制器被配置为对所述设备进行控制以校正任何检测到的偏斜或位置误差。在一种布置中，所述输送装置包括进纸辊和/或驱动辊或夹送辊或轧辊和/或引导装置。在一种布置中，所述输送装置进一步包括拉紧辊，以在所述介质被输送以通过设备并通过所述打印模块和所述构建模块时保持其张力。在一种布置中，所述设备包括第一打印站和第二打印站，其中，所述打印头被配置为在所述第一打印站的所述介质第一面上打印图像，并且在所述第二打印站的所述介质第二面上打印图像。在一种布置中，所述输送装置限定介质输送路径，其中，所述介质从所述输入端输送以通过所述打印模块并且输送到所述构建模块。在一种布置中，所述第一打印站和所述第二打印站沿着所述输送路径间隔设置。在一种布置中，所述打印头可在所述第一打印站和所述第二打印站之间移动以打印所述介质的第一面和第二面。在一种布置中，所述输送装置被配置为当所述介质从所述第一打印站输送到所述第二打印站时翻转所述介质。在一种布置中，所述设备包括单个打印头。在一种布置中，所述第一打印站被配置为沿第一方向打印所述介质，所述第二打印站被配置为沿第二方向打印所述介质。在一种布置中，所述输送装置包括用于接收所述连续卷状介质的接收器。在一种布置中，所述设备包括第一打印头和第二打印头，用于在第一打印站和第二打印站处的所述介质的第一面和第二面上同时进行打印。在一种布置中，本说明书提供了一种如上所述的桌面3D打印设备，其中，所述双面打印模块和所述构建模块设置在单个集成设备中，并且所述输送装置被配置为将所述介质从输入端输送以通过所述打印模块并且输送到所述构建模块，用于组合以在连续的串接过程中形成3D物体。在另一种布置中，提供了一种3D打印设备的双面打印模块，包括：打印装置和输送装置，所述输送装置被配置为：将介质从输入端输送到所述打印装置以在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印物体的桌面打印设备，包括：串接设置在整体式外壳中的打印模块和构建模块；所述打印模块包括一个或多个打印头，用于打印介质的一部分以限定所述物体的打印介质层；所述构建模块包括构建板、切割装置、粘结装置和粘合剂分配装置，并可操作以从多个单独的介质层构建所述3D物体；所述设备进一步包括：介质输送通道，限定在介质输入端和介质输出端之间的外壳中；和输送装置，将所述介质从所述输入端沿着所述介质输送通道连续地输送到所述打印模块，并且随后输送到所述构建模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.04 GB 1419670.31.一种用于3D打印物体的桌面打印设备，包括：串接设置在整体式外壳中的打印模块和构建模块；所述打印模块包括一个或多个打印头，用于打印介质的一部分以限定所述物体的打印介质层；所述构建模块包括构建板、切割装置、粘结装置和粘合剂分配装置，并可操作以从多个单独的介质层构建所述3D物体；所述设备进一步包括：介质输送通道，限定在介质输入端和介质输出端之间的外壳中；和输送装置，将所述介质从所述输入端沿着所述介质输送通道连续地输送到所述打印模块，并且随后输送到所述构建模块。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述构建模块被配置为通过选择性分层沉积（SDL）来制造所述3D物体。3.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，所述打印模块和所述构建模块在单个集成设备中串接布置，并且所述输送装置被配置为以连续串接输送操作来将所述介质从输入端输送到所述打印模块和构建模块。4.根据以上任何一项权利要求所述的设备，随着所述输送装置将所述介质输送以通过所述设备，所述打印模块和所述构建模块被配置为同时操作。5.根据权利要求5所述的设备，其中，随着所述输送装置连续地将所述介质输送以通过所述设备，所述打印模块和所述构建模块被配置为在所述介质的不同部分上同时操作，不同部分限定所述物体的不同介质层。6.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，随着所述输送装置将所述介质连续输送以通过设备，所述打印模块和所述构建模块独立地操作。7.根据以上任何一项权利要求所述的设备，所述打印模块被配置为单面或双面打印所述介质。8.根据以上任何一项权利要求所述的设备，所述打印模块被配置为双面打印所述介质，其中，待打印在介质层上的图像对的第一图像被打印在所述介质的第一面上，并且所述图像对的第二图像被打印在所述介质的第二面上，与第一图像背对背，从而限定了所述物体的打印介质层。9.根据以上任何一项权利要求所述的设备，所述打印模块进一步被配置为在介质的第一面上打印基准标记，其中，所述基准标记包括标记，该标记被配置为提供关于打印在所述介质的第一面上的图像的信息，例如定位标记；或者从用于打印的图像序列中识别图像的图像标识符。10.根据以上任何一项权利要求所述的设备，所述输送装置包括进给机构和控制器，所述控制器被配置为控制所述介质的输送以通过所述设备和所述介质的不同部分在所述设备中的位置。11.根据以上任何一项权利要求所述的设备，进一步包括感测装置，用于感测所述介质的一部分的位置，并且用于向所述控制器提供输出以控制或校正所述介质的位置。12.根据以上任何一项权利要求所述的设备，进一步包括：感测装置，用于感测图像，或所述图像的一部分，或打印在所述介质的第一面上的基准标记；并且所述感测装置向所述控制器提供输出，用于控制所述介质的位置，以控制所述介质第二面上的与第一图像背对背的第二图像的打印。13.根据权利要求11至13所述的设备，其中，所述控制器被配置为对所述设备进行控制以校正任何检测到的偏斜或位置误差。14.根据以上任何一项权利要求所述的设备，所述输送装置包括进纸辊、驱动辊、夹送辊、轧辊和引导装置中的一个或多个。15.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，所述输送装置包括进纸辊，被配置为沿顺时针方向和相对的逆时针方向运行以控制所述介质的不同部分在所述设备中的位置。16.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，所述输送装置进一步包括拉紧辊，以在所述介质被输送以通过所述设备并通过所述打印模块和所述构建模块时保持其张力，并且在所述打印模块和所述构建模块处分别提供所述介质的不同部分的精确位置。17.根据以上任何一项权利要求所述的设备，包括第一打印站和第二打印站，其中，所述打印头被配置为在所述第一打印站的所述介质第一面上打印图像，并且在所述第二打印站的所述介质第二面上打印图像。18.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，所述输送装置限定介质输送路径，其中，所述介质从所述输入端输送以通过所述打印模块并输送到所述构建模块。19.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，所述介质输送路径设置为从介质输入端到废料收集点。20.根据以上任何一项权利要求所述的设备，其中，所述介质沿着所述介质输送路径从所述输入端连续输送到所述打印模块和所述构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：康纳·麦科马克，詹姆斯·特拉弗，芬坦·麦科马克，
申请(专利权)人：MCOR科技有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE