[实用新型]一种集成有三维扫描装置的3D打印机

说明书

技术领域

本实用新型属于3D打印机领域，具体涉及一种具有三维扫描功能的3D打印机。 

背景技术

3D是英文“Three Dimensions”的简称，中文是指三维，即长、宽、高，是一种基于电脑、互联网的数字化立体技术。应用了3D技术的3D打印机属于一种快速成型技术，由CAD数据通过激光束、热熔喷嘴等成型设备，将金属粉末、陶瓷粉末、塑料粉末或细胞组织等特殊材料将物体截面进行逐层堆积、黏结，最终叠加成型，打印输出、制造出实物及模型。 

由于3D打印机的打印成型过程不再需要传统的刀具、夹具和机床就能快速、直接、精确地将计算机中的三维CAD设计图纸转化为模型，甚至直接制造零件或模具，比如运用3D打印技术进行数码产品的开模，能在数小时内完成一个模具的打印，节约了很多产品到市场的开发时间，从而能有效缩短产品的设计、研发周期，提高了效率，降低了生产成本。 

3D打印机由于能打印制造出任何形状的物品，近年来得到了快速发展，现已在模具制造、工业样品设计领域制作模型，定制个性产品、礼物，打印制造单件、小批量金属零件，以及在机械制造、航空航天、影视道具、动漫玩偶、文物复制、数字雕像、珠宝首饰、建筑等领域都得到了应用。科学家们还开始利用3D打印机制造诸如假牙、髋关节、骨骼、义肢、胚胎干细胞、皮肤、肌肉和血管片段等简单的活体组织，未来还将制造出像肾脏、肝脏甚至心脏这样复杂的大型人体器官。随着这一技术的不断成熟和完善，其应用领域将不断拓展。 

但传统的3D打印机需要基于三维CAD设计图纸资料才能进行打印，其弊端也正是如此，用户要么下载其他人创建的文件，要么使用软件从头开始设计模型。而3D建模软件难以掌握，面对一个实物，大部分用户无法自行构建物体模型，所以一般只能制作出简单的物件，而想要打印复杂的产品，就需要非常专业的工业设计能力，先通过软件设计出模型，再利用3D打印机打印成型，这对于普通的用户来说，是非常困难的，导致很多用户买了3D打印机后，却不知道应该打印什么。即使是专业设计人员，制作起来效率也比较低，且不能保证完全与实物相吻合，从而影响了3D打印机的使用。 

而三维扫描仪可以大大改善3D打印技术的这一窘境，需要打印的实物，通过三维扫描仪扫描后，能快速形成物体模型的三维图像数据资料，从而快速实现许多物体的复制工作，为家用或手工制品提供了很好的助力。由此可见，三维扫描成为获取物品可打印的三维图像数据资料的一个便捷途径。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就是针对目前普通用户在使用3D打印机时遇到的设计方面的困扰，提供了一种能便捷获取三维打印素材、集成了三维扫描装置的3D打印机，通过将3D打印机与三维扫描装置配合使用，能方便的通过三维扫描装置将所需打印的实物快速扫描，再打印成型、制作出三维立体实物，改变了目前3D打印机需要自行设计、给用户带来的不便。 

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来加以实现。 

一种集成有三维扫描装置的3D打印机，包括3D打印机本体，所述3D打印机本体包括3D打印机机械组件、打印控制组件、设备电路、打印头、耗材和介质，其特征在于：在所述3D打印机本体上，还集成有三维扫描装置，从而能为用户提供更便捷的3D打印服务。所述3D打印机与所述三维扫描装置的连接方式为有线连接方式或无线连接方式，从而能满足不同的设备需要。上述三维扫描装置包括三维扫描装置机体、扫描控制单元、图像采集模块、光束发射模块和图像处理模块，所述图像采集装置为照相机或摄像头；优选地，所述图像采集装置设有闪光灯。所述打印控制组件控制打印头，所述扫描控制单元控制图像采集模块、光束发射模块。所述扫描装置机体中有一可旋转的扫描平台，届时，被扫描物体放置在该扫描平台上。 

上述三维扫描技术，又称“实景复制技术”，是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，能将任何复杂的现场环境及空间进行扫描操作，并直接将实景的三维数据完整的采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型。 

本实用新型所述的三维扫描装置，通常指三维扫描仪，能对不同外形轮廓的工业部件、家居用品等实物，包括冲压件、加工件、模具、成型件、铸件、注塑件以及餐具、杯子等物品的几何构造与外观数据，快速扫描、采集物体三维结构的一系列坐标数据，并将其转换为三维数据。搜集到的三维图像数据资料常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中建立实际物体的数位模型，形成三维立体图像，输入3DMAX中即可完整的还原出物体的3D模型。届时，3D打印机再将上述数据通过机械加工程序，加工成型。