一种3D打印机集群系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种3D打印机集群系统，包括：主机、监控模块、至少两个3D打印执行模块、USB中继模块和电源；所述的主机用于存储打印数据和分配打印任务，将不同的打印任务或数据通过USB中继模块分配给对应的3D打印执行模块，所述的监控模块与主机连接，包括打印监控软件界面和显示设备，用于显示打印监控界面和监控打印参数，所述的USB中继模块连接主机和各3D打印执行模块，用于将主机的数据和指令传输至各个3D打印执行模块；所述的电源用于给3D打印执行模块供电。可以大幅度降低产品成本，可以借助PC的软硬件的优势做多方位的扩展。

A 3D printer cluster system

The utility model relates to a 3D printer cluster system, which consists of a host, a monitoring module, at least two 3D print execution modules, a USB relay module, and a power supply. The host is used to store and distribute print data and assign print tasks to the corresponding 3D print execution through a USB relay module. Module, the monitoring module is connected with the host, including the print monitor software interface and display device to display the print monitoring interface and monitor the print parameters. The USB relay module connects the host and the 3D printing execution modules to transfer the host data and instructions to each 3D print execution module; the electricity is described. The source is used to supply power to the 3D print execution module. It can greatly reduce the cost of products, and can expand the multi direction with the advantage of PC's hardware and software.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机集群系统
本技术涉及三维打印
，尤其涉及一种3D打印机集群系统。
技术介绍
3D打印机是一种运用快速成形的累积制造技术的机器，是一种基于三维物体的数字模型，利用熔融挤压成型技术、选择性激光烧结成型技术或光固化成型技术等快速成型技术，使用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式构造三维物体。由于3D打印机直接从计算机中获取数字化模型，相比于传统的制造模式，极大的减少了设计到工艺的诸多数据转换、工艺设计及工装设计等传统的制造工艺过程，真正实现“设计即制造”，并且可以通过互联网将设计的模型传送到异地的3D打印机中进行生产。一方面，随着各种3D打印技术的成熟，3D打印的成本也越来越低，进而在一定程度上促进了3D打印的应用和普及，但3D打印机的生产效率仍不能满足人们的需求，生产成本相对于硬件成本仍比较高，目前应用比较成熟的打印机，由于每台打印机都是一套完整的打印系统，硬件成本一般较高，大都采用“凑锅”打印的方式，将多个模型同时打印以降低生产成本，这种模式无疑牺牲了生产的及时性。另一方面，由于目前主流的3D打印机处理的数据量相对不大，而主流的电脑（含台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及一体机等）的处理能力相对强很多，所以使一台电脑控制多台3D打印执行模块成为可能，这无疑降低了每个3D打印执行模块的成本。目前，申请号为CN201510863252.1的中国专利公开了一种基于3D打印机的云制造服务系统，该专利的专利技术重点是实现在云制造中3D打印机的共享，提高制造资源（3D打印机）的利用效率，这就要求该云制造服务系统中的每台打印机都要具有网络模块，无疑增加了每台机器的成本，因为目前主流的打印机都具有USB接口而不一定有网络接口，所以这种方案不能有效利用现有的主流打印机提高制造资源（3D打印机）的利用效率。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决降低3D打印机硬件成本和提高3D打印机利用效率的问题，提供一种3D打印机集群系统。为了实现上述专利技术目的，本技术采用了以下技术方案：一种3D打印机集群系统，包括：主机、监控模块、至少两个3D打印执行模块、USB中继模块和电源；所述的主机用于存储打印数据和分配打印任务，将不同的打印任务或数据通过USB中继模块分配给对应的3D打印执行模块，所述的监控模块与主机连接，包括打印监控软件界面和显示设备，用于显示打印监控界面和监控打印参数，所述的打印监控界面可以是多个独立的3D打印机交互界面的简单集合，也可以是对独立的3D打印机交互界面的重新设计，目的是能通过一个显示设备对不同的3D打印执行模块进行人机交互，以达到监视和控制通过USB中继模块与主机相连的各个3D打印执行模块，本技术所述的主机和监控模块中的显示设备可以是分体的，如台式电脑、笔记本电脑，也可以是一体的，如平板电脑、一体机等；所述的3D打印执行模块用于接收打印数据和执行打印任务，所述的3D打印执行模块至少有两个，这里所说的3D打印执行模块可以是普通的3D打印机，也可以是普通3D打印机的阉割版本；由于目前主流的电脑（含台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及一体机等）的处理能力足够支持多个3D打印执行模块同时执行3D打印指令，所以可以将现有的3D打印机进行阉割，比如将用于人机交互的交互模块（如显示屏、交互板等）进行删除，仅保留能配合主机执行3D打印工作的必要模块（将在下文进一步叙述），本技术中将之称为3D打印机的阉割版本，以区别普通的能独立工作的3D,它们都属于3D打印设备；将主机、USB中继模块和各3D打印执行模块之间均通过USB数据线进行连接和通讯，以达到一台主机控制多个3D打印执行模块的目的；所述的USB中继模块连接主机和各3D打印执行模块，用于将主机的数据和指令传输至各个3D打印执行模块；所述的电源用于给3D打印执行模块供电。根据打印技术的不同，所述的3D打印执行模块分为以下几种情况：1.对于熔融沉积成型（FDM）技术，所述的3D打印执行模块为FDM打印系统，所述FDM打印系统包括热融送料系统、打印材料、3D打印支撑装置和电机驱动系统，所述的热融送料系统、打印材料和电机驱动系统置于所述的3D打印支撑装置上，所述的打印材料由所述的热融送料系统控制挤出，所述的热融送料系统和电机驱动系统接收主机发出的打印指令和打印数据，协同进行3D打印工作；需要指出的是，虽然有些食品打印机不需要将材料加热融化，但本技术将其归为熔融沉积成型（FDM）技术的范畴。2.对于数字光处理技术（DLP），所述的3D打印执行模块为DLP打印系统，所述DLP打印系统包括面光源、光敏树脂、3D打印支撑装置和电机驱动系统，这里所说的面光源，不局限于传统的DLP光源，还可以是LCD屏或者其他类型的屏幕提供的面光源，所述的面光源、光敏树脂和电机驱动系统置于所述3D打印支撑装置上，所述的面光源和电机驱动系统接收主机发出的打印信息，所述的光敏树脂在面光源的照射下固化成型，在所述的电机驱动系统的配合下进行3D打印工作。3.对于激光烧结成型技术（SLS），所述的3D打印执行模块为SLS打印系统，所述SLS打印系统包括激光头、粉末材料、3D打印支撑装置和电机驱动系统，所述的激光头、粉末材料和电机驱动系统置于所述3D打印支撑装置上，所述的激光头和电机驱动系统接收主机发出的打印信息，所述的粉膜材料在激光头的照射下固化成型，在所述的电机驱动系统的配合下进行3D打印工作。4.对于立体光固化成型技术（SLA），所述的3D打印执行模块为SLA打印系统，所述SLA打印系统包括激光头、光敏树脂、3D打印支撑装置和电机驱动系统，所述的激光头、光敏树脂和电机驱动系统固置于所述3D打印支撑装置上，所述的激光头和电机驱动系统接收主机发出的打印信息，所述的光敏树脂在激光头的照射下固化成型，在所述的电机驱动系统的配合下进行3D打印工作。以上四种情况中所述的电机驱动系统包括电机驱动模块、电机及每种技术中相应的电机执行机构，所述的电机驱动模块负责将主机传输的打印指令处理成电机的控制数据进而控制对应的电机，所述的电机执行机构包括但不限于FDM技术中的打印平台和打印头运动机构，DLP技术和SLA技术中的打印平台，SLS技术中的滚轮和激光头运动机构等。当然，本技术同时兼容具有USB接口的成品机型，对这些3D打印机进行集群，以提高现有产品的利用效率，此时，所述的3D打印机是具有USB接口的3D打印机，也可以是具有其它能转接USB接口的打印机，用于接收和执行主机传输的打印指令，并生成打印状态信息，所述的3D打印机可以是FDM技术的3D打印机、DLP技术的3D打印机、SLA技术的3D打印机、SLS技术的3D打印机、食品打印机，本技术所述集群系统使用的3D打印机可以是两台或两台以上上述任意一种3D打印机，也可以使用上述3D打印机中不同技术的任意组合。这时，3D打印机集群系统包括：主机、监控模块、至少两台3D打印机、USB中继模块，其中，所述的3D打印机用于接收和执行主机传输的打印指令；所述的USB中继模块连接主机和各3D打印机，用于将主机的数据和指令传输至各个3D打印机，其余各模块的功能描述和连接关系见上文。进一步地，所述的3D打印执行模块，可以生成打印状态信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机集群系统，其特征在于，包括：主机（2），用于存储打印数据和分配打印任务；监控模块（1），与主机（2）连接，包括打印监控软件界面和显示设备，用于显示打印监控界面和监控打印参数；3D打印执行模块（4），用于接收打印数据和执行打印任务，所述的3D打印执行模块（4）至少有两个；USB中继模块（3），连接主机（2）和各3D打印执行模块（4），用于将主机（2）的数据和指令传输至各个3D打印执行模块（4）；电源（5），用于给所述3D打印执行模块（4）供电。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机集群系统，其特征在于，包括：主机（2），用于存储打印数据和分配打印任务；监控模块（1），与主机（2）连接，包括打印监控软件界面和显示设备，用于显示打印监控界面和监控打印参数；3D打印执行模块（4），用于接收打印数据和执行打印任务，所述的3D打印执行模块（4）至少有两个；USB中继模块（3），连接主机（2）和各3D打印执行模块（4），用于将主机（2）的数据和指令传输至各个3D打印执行模块（4）；电源（5），用于给所述3D打印执行模块（4）供电。2.根据权利要求1所述的3D打印机集群系统，其特征在于：所述的3D打印执行模块（4）为FDM打印系统，所述FDM打印系统包括热融送料系统、打印材料、3D打印支撑装置和电机驱动系统，所述的热融送料系统、打印材料和电机驱动系统置于所述的3D打印支撑装置上，所述的打印材料由所述的热融送料系统控制挤出，所述的热融送料系统和电机驱动系统接收主机（2）发出的打印指令和打印数据。3.根据权利要求1所述的3D打印机集群系统，其特征在于：所述的3D打印执行模块（4）为DLP打印系统，所述DLP打印系统包括面光源、光敏树脂、3D打印支撑装置和电机驱动系统，所述的面光源、光敏树脂和电机驱动系统置于所述3D打印支撑装置上，所述的面光源和电机驱动系统接收主机（2）发出的打印信息。4.根据权利要求1所述的3...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈慧强，
申请(专利权)人：杭州智鹍科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33