[发明专利]用于打印矫形头盔的3D打印机和3D打印系统

权利要求书

1.一种用于打印矫形头盔的3D打印机，所述头盔包括壳体和通过凹凸配合可拆卸安装于所述壳体内侧的内衬，所述3D打印机包括机架以及安装在所述机架上的打印台和打印头，所述3D打印机还具有控制系统和运动系统，所述运动系统包括带动所述打印台在X轴方向上运动的第一运动模块、带动打印头在Y轴方向上运动的第二运动模块和带动打印头在Z轴方向上运动的第三运动模块，其中，Z轴方向垂直于由X轴和Y轴构成的水平面，其特征在于，

所述打印头包括用以打印壳体的第一喷头和用以打印内衬的第二喷头，所述第一喷头包括第一喷嘴，所述第二喷头包括第二喷嘴；所述第二喷嘴的底部在X轴方向和Y轴方向上与所述第一喷嘴的底部在X轴方向和Y轴方向上的坐标差分别为a和b，在第一XYZ坐标系内，所述第一喷嘴底部相对于第二喷嘴底部的偏置距离为（a,b,0）；

所述控制系统包括打印信息接收模块、坐标转换模块和运动控制模块，所述打印信息接收模块用于接收所述壳体和内衬的各打印点在第一XYZ坐标系内的坐标值，所述坐标转换模块将第一XYZ坐标系转换为第二XYZ坐标系或将第二XYZ坐标系转换为第一XYZ坐标系，其中，所述第二XYZ坐标系是将第一XYZ坐标系的原点在XY平面上偏置（a,b）得到，所述运动控制模块用于根据各待打印点坐标控制所述运动系统移动并控制所述第一喷头和第二喷头打印；

在进行壳体打印时，所述坐标转换模块控制当前坐标系为第一XYZ坐标系，所述运动控制模块控制打印台和第一喷头按照壳体的各打印点在第一XYZ坐标系内的坐标值移动到壳体的各打印点处，使用第一喷头对所述壳体进行打印；

在进行内衬打印时，所述坐标转换模块控制当前坐标系为第二XYZ坐标系，所述运动控制模块控制打印台和第一喷头按照内衬的各打印点在第一XYZ坐标系内的坐标值移动，使用第二喷头对所述内衬进行打印；

所述第一喷头被配置为，能够打印所述头盔壳体的本体以及与所述内衬配合的凹凸部，所述第二喷头被配置为，能够打印所述内衬的本体以及与所述壳体配合的凹凸部。

2.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述第二喷头可拆卸地连接在所述第一喷头上，且所述第二喷头和第一喷头在Z轴方向的相对距离可控制调整。

3.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述第二喷头包括硅胶腔和设置于所述硅胶腔下部的第二喷嘴，所述硅胶腔的上部通过气管连接有气源，所述气管上有气流量调节阀门。

4.根据权利要求1所述的3D打印机，其特征在于，所述第一喷头包括依次连接的送料机构、加热机构和第一喷嘴。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的3D打印机，其特征在于，所述3D打印机还包括固化装置，以促进打印材料的固化。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的3D打印机，其特征在于，所述第一运动模块包括第一电机，所述第二运动模块包括第二电机，所述第三运动模块包括第三电机。

7.一种用于打印矫形头盔的3D打印系统，所述头盔包括壳体和通过凹凸配合可拆卸安装于所述壳体内侧的内衬，其特征在于，所述3D打印系统包括扫描仪、计算机和如权利要求1-6中任一项所述的3D打印机，所述扫描仪用于对患者头部进行扫描以获得矫形头盔的轮廓尺寸信息，所述计算机依据扫描头型建立起所述头盔的3D模型、对所述3D模型进行分层处理、并确定所述分层处理后的每一层的壳体结构和内衬结构的各打印点在第一XYZ坐标系内的坐标值。