一种设置有无线数据传输模块的3D打印机

申请（专利）号：201320169817.2

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摘要

本实用新型涉及一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，包括3D打印机机械组件、控制组件、设备电路和打印头，其特征在于：在所述3D打印机中，还设置有无线数据传输模块，所述无线数据传输模块与所述控制组件连接，所述无线数据传输模块为无线数据发射模块或无线数据接收模块。上述控制组件包括与所述无线数据传输模块连接的打印单元、与所述打印单元连接的存储单元以及分别与所述存储单元、打印单元连接的控制单元。本实用新型通过在3D打印机的基础上，增加无线数据传输功能，从而在数据线不连接计算机终端的情况下，也能进行数据传输，实现无线打印，使操作更加简捷，不仅节省了时间，也省去了布线和连线缠绕的麻烦，并可实现远程操作。

(21)申请号201320169817.2

（22）申请日2013.04.08

（73）专利权人倪俊

地址315012 浙江省宁波市海曙区马园路

79号丽都名邸6幢301室

（72）发明人倪俊其他发明人请求不公开姓名

（51）Int.CI.

B41J 29/38(2006.01)

B41J 3/00(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

（54）实用新型名称

一种设置有无线数据传输模块的3D打印机

（57）摘要

本实用新型涉及一种设置有无线

数据传输模块的3D打印机，包括3D

打印机机械组件、控制组件、设备电路

和打印头，其特征在于：在所述3D打

印机中，还设置有无线数据传输模块，

所述无线数据传输模块与所述控制组件

连接，所述无线数据传输模块为无线数

据发射模块或无线数据接收模块。上述

控制组件包括与所述无线数据传输模块

连接的打印单元、与所述打印单元连接的存储单元以及分别与所述存储单元、打印单元连接的控制单元。本实用新型通过在3D打印机的基础上，增加无线数据传输功能，从而在数据线不连接计算机终端的情况下，也进行数据传输，实现无线打印，使操作更加简捷，不仅节省了时间，也省去了布线和连线缠绕的麻烦，并可实现远程操作。

权利要求书

1.一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，包括3D打印机机械组件、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打印机中，还设置有无线数据传输模块。

2.根据权利要求1所述的设置有无线数据传输模块的3D打印机，其特征在于：所述无线数据传输模块与所述控制组件连接。

3. .根据权利要求1所述的设置有无线数据传输模块的3D打印机，其特征在于：所述无线数据传输模块为无线数据发射模块或无线数据接收模块。

4. .根据权利要求1所述的设置有无线数据传输模块的3D打印机，其特征在于：所述无线数据传输模块至少为一组。

5..根据权利要求2所述的设置有无线数据传输模块的3D打印机，其特征在于：所述控制组件包括与所述无线数据传输模块的打印单元、与所述打印单元连接的存储单元以及分别与所述存储单元、打印单元连接的控制单元。

6. .根据权利要求1所述的设置有无线数据传输模块的3D打印机，其特征在于：所述无线数据传输模块为蓝牙数据传输模块、红外线数据传输模块、WLAN数据传输模块、WAP数据传输模块或RFID数据传输模块。

7. 根据权利要求1所述的设置有无线数据传输模块的3D打印机，其特征在于：所述无线数据传输模块与所述3D打印机为一体结构或分体结构。

说明书

设置有无线数据传输模块的3D打印机

技术领域

【0001】本发明属于3D打印机技术领域，具体涉及一种设置有无线数据传输模块的3D打印机。

背景技术

【0002】3D打印，又称三维打印，是近年来兴起的一种快速成型技术，集成了CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术，通过计算机中三维CAD软件设计制作三维CAD设计图纸，并以该创建的数字模型为基础，运用软件分层离散和数控成型系统，读取文件中的横截面信息，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、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、制造成实物及模型。之所以通俗地称其为打印机，是因其参照了普通打印机的原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。该技术的特点在于其几乎能造出任何形状的物品，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印其所需的航天飞船维修部件、物品和食品。

【0003】目前，3D打印技术已应用在工业样品设计领域制作模型，定制个性产品，印制造单件、小批量金属零件，并在模具制造、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，比如运用3D打印技术进行数码产品的开模，可以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。科学家们还利用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。

【0004】由上述可见，3D打印机的原理是：使用者先通过计算机建模软件进行建模，将3D设计图纸通过计算机平切为逐层的若干个二维平面，从最低层平面开始，铺上一层该物品的材料粉末（如金属、陶瓷、塑料、砂等），按每一层形状通过激光高温烧结后，再铺上一层粉末，逐层打印、层层叠加，像植物生长一般，最终打印出完整的实物。

【0005】正因如此，3D打印方式与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式，对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，从而大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺，不需要庞大的机床，不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的人群范围延伸，包括家庭用户。根据模型的尺寸以及复杂程度，用传统方法制造出一个复杂的铸件通常需要数周，而采用3D打印技术则可将时间缩短为几天，甚至数小时，从而具有速度快、打印精度高、质量好以及高易用性等优点，大幅降低了生产成本，提高了原材料和能源的使用效率，减少了对环境的影响，并可让消费者根据自己的需要量身定制个性化的产品。

【0006】但目前所使用的3D打印机，使用时，一般都是通过数据线、网线与电脑相连接，再通过电脑控制打印。若需要打印存储在其他设备中的三维CAD设计图纸，只能先将其通过数据线传输到电脑上，然后电脑再利用数据线将相关数据传输到3D打印机，将其打印出来，而不能将两个设备直接进行无线传输数据，正因如此，给设备间传输数据带来了不便。

由于数据线的限制，不仅操作麻烦，而且浪费时间和资源，又限定了打印机的放置位置。另外，分布在办公桌面或桌下的数据线也对办公环境造成影响，长距离的连接线还会妨碍办公人员的行走，甚至造成人员摔倒的情况。

【0007】因此，开发一种高效的、能方便快捷进行数据传输的3D打印机是目前急需解决的问题。

发明内容

【0008】本发明的目的在于提供一种方便快捷、具有无线数据传输功能的3D打印机，从而解决了目前电脑等设备中存储的数据资料，需要用数据线连接3D打印机才能打印输出问题。

【0009】本发明是通过以下技术方案实现的。

【0010】一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，包括3D打印机机械组件、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打印机中，还设置有无线数据传输模块，从而增加了无线数据传输功能，以摆脱传统数据线的束缚。所述无线数据传输模块与所述控制组件连接，所述无线数据传输模块至少为一组。

【0011】本发明所述的3D打印机，其学术名称为基本粉末床的激光烧结快速制造装备，因其参照了打印机的技术原理，进行分层加工，整个过程与喷墨打印十分相似而得名，所述无线数据传输模块为无线数据发射模块或无线数据接收模块，届时使用者可通过该无线数据传输模块接收三维CAD设计图纸并直接打印输出、制造出实物。

【0012】上述3D打印机中的控制组件包括与所述无线数据传输模块连接的打印单元、与所述打印单元连接的存储单元以及分别与所述存储单元、打印单元连接的控制单元。

【0013】本发明所述的无线数据传输模块为蓝牙数据传输模块、红外线数据传输模块、WLAN数据传输模块、WAP数据传输模块或RFID数据传输模块，从而实现了无需数据线，也可传递三维CAD设计图纸等数据资料的目的，同时也能兼容原先的数据传输方式，满足不同网络环境需求。

【0014】一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，能与其它具有无线数据传输功能的设备，如笔记本电脑、台式电脑、手机等设备之间，方便的连接，并将需要打印的三维CAD设计图纸等数据资料通过所述电脑、手机等终端的无线数据传输模块发送到所述3D打印机的无线数据传输模块进行打印，使整个过程更加便捷。

【0015】本发明在3D打印机现有功能的基础上，添加了如蓝牙等功能与其他设备进行数据传输，所述蓝牙模块包括与打印单元连接的收发单元以及和收发单元连接的无线单元。当使用者使用3D打印机并开启蓝牙等无线数据传输模块后，即可与其他具有蓝牙等无线数据传输功能的设备连接通讯，接收三维CAD设计图纸等数据资料并进行打印。这样，在产品设计出来之后，通过3D打印机快速打印出来模型，能够让设计制造部门更好的改良产品，打造出更出色的产品。

【0016】上述蓝牙技术，是一种支持设备间短距离通信及数据传输的无线电技术，一般在10m—100m 内，能很好的满足众多数字设备的应用场合，能在包括笔记本电脑、移动电话、PRA、无线耳机等众多设备之间进行无线信息交换。采用蓝牙技术后，能够有效地简化上述设备与3D打印机之间的数据传输，从而让数据传输变得更加迅速高效。所述蓝牙采用

分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，其数据速率为1Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输，具有成本低、功耗低、效率高、方便灵活的特点，将摆脱传统的3D打印机数据线连接方式所带来的不便，从而实现便捷的无线打印。

【0017】本发明中的蓝牙功能也可通过增加蓝牙适配器的方式实现，届时通过笔记本电脑中的蓝牙功能发送，在所述适配器通过3D打印机的蓝牙模块接收到相关文件之后，将该文件存储在所述适配器的缓存器中，并驱动3D打印机工作，从而实现电脑中的数据资料在3D打印机上的无线打印，届时该3D打印机可通过诸如无线键盘、无线鼠标等设备实现操作、控制。

【0018】现在蓝牙技术已经在笔记本电脑、手机中广泛应用，此技术能方便与3D打印机设备进行数据传输，实现移动终端设备的无线打印。因为蓝牙功能的方便性，在未来，此技术必定会在3D打印机领域得到长足的发展。

【0019】一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，在采用红外线数据传输时，是利用红外线方式实现电脑与3D打印机之间三维CAD设计图纸等数据的传输，能很方便地在办公室环境下实现无线方式连接，目前新电脑所配的红外传输口的传输速度最快已达到了4Mbps，传输速度较快。使用时，先将电脑红外传输端口与3D打印机的红外端口相对，启动电脑内预装的TRANX软件，即可方便地与其进行数据传递。【0020】本发明也可采用WLAN的方式进行无线数据传输，所述WLAN的中文意思为无线局域网络，是Wireless Local Area Network 的缩写，是一种利用射频技术进行据传输的系统，通过应用无线通信技术将计算机设备和3D打印机互联起来，构成可互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活，该技术用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让使用者透过它，实现无网线、无距离限制的通畅网络，从而方便的进行无线数据传输，实现无线打印。WLAN通信系统作为有线LAN以外的另一种选择，一般用在同一座建筑内。

【0021】当使用者采用上述WLAN中的WIFI进行数据传输时，先通过无线路由器或WIFI发射器，开启无线网络，将所需发送三维CAD设计图纸等数据资料的笔记本电脑变成WIFI热点，3D打印机再通过无线WIFI连接上去，就能方便快速的进行无线数据连接及数据资料的传输。上述WIFI全称Wireless Fidelity，又称802.11b标准，它的最大优点就是传输速度较高，能达到11Mbps，具有无须布线、健康安全、组建方法简单，能长距离工作的优点，非常稳定，能为3D打印机提供良好的无线数据传输功能，实现无线WIFI移动打印。

【0022】本发明所述的WAP数据传输模块，通常在手机终端中使用。

【0023】上述RFID数据传输模块中的RFID，即Radio Frequency Identification，即射频识别，也称为电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

【0024】RFID技术的基本工作原理如下：标签进入磁场后，接收解读器发射的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相

关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便，能实现3D打印机为无线数据传输功能。

[0025] 本发明所述的无线数据传输模块与所述3D打印机为一体结构或分体结构。当二者为一体结构时，该无线数据传输模块与所述3D打印机，为不可分离状态；当二者为分体结构时，该无线数据传输模块可通过诸如适配器的方式来实现，该适配器通过所述3D打印机的无线数据传输模块接收所述文件，并驱动3D打印机进行打印。届时，所述无线数据传输模块与所述3D打印机之间设置有连接机构，能根据需要、进行拆分和组合。

[0026] 由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。

[0027] 一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，通过在现有3D打印机的基础上，增加无线数据传输功能，摆脱了原先数据线单一传输方式的束缚，为3D打印机提供了一种新的数据传输方式，从而能与其他具有无线数据传输功能的设备之间进行无线数据传输。当使用者需要使用3D打印机时，就无须用数据线连接计算机等终端设备，而是通过蓝牙、红外线、WIFI等无线数据传输的方式直接连接，并通过无线数据传输技术，将三维CAD设计图纸等数据资料直接发送到3D打印机的微电脑系统中，从而更方便快捷的打印物品。[0028] 本发明避免了以往3D打印机需要使用数据线进行连接才能传输数据所带来的不便，在即使没有数据线的情况下，也可将笔记本电脑、手机或数码相机中的三围CAD设计图纸等数据资料进行传输、打印，节省了操作步骤，使操作更加简便，并节省了时间，节省了资源，省去布线的麻烦，摆脱了纠缠不清的电线的烦扰，能尽情享受无线打印的方便。

[0029] 一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，还解决了设备端口位置的限制，届时

使用者可把打印机随意放置在其认为合适的最佳位置，避免了打印过程中产生的噪音对使用者的影响，并可实现远程操作、远程控制，实现自由打印，无线困扰。

附图说明

[0030] 为进一步说明本发明，下面结合附图和实施例，对本发明进一步说明。

[0031] 图1为本发明中设置有无线数据传输模块的3D打印机的一种结构框图。

[0032] 图2为本发明中设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机的一种电路连接框图。

[0033] 图3为本发明中设置有红外线数据传输模块的3D打印机的一种结构框图。

[0034] 图4为本发明中设置蓝牙数据传输模块的3D打印机的控制组件和蓝牙模块连接的一种结构示意图。[0035] 图5为本发明中设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机与电脑中蓝牙模块连接的一种结构示意图。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图和具体实施方式，对本发明进一步的详细说明。

[0037] 图1为本发明中设置有无线数据传输模块的3D打印机的一种结构框图。

[0038] 一种设置有无线数据传输模块的3D打印机，包括3D打印机机械组件、控制组件、设备电路和打印头，其特征在于：在所述3D打印机中，还设置有无线数据传输模块。

[0039] 本实施例中，通过在传统3D打印机的基础上，增加无线数据传输功能，从而能与其他具有无线数据传输功能的设备之间进行无线数据传输。当使用者需要使用该3D打印机时，就能在没有数据线的情况下，通过诸如蓝牙、红外线、WIFI

等无线数据传输的方式直接连接，轻松地传输三维CAD设计图纸等数据资料，直接发送到3D打印机的微电脑系统中，

从而更加方便快捷的打印物品，省去了连接数据线的麻烦，使操作更加简便，节省了时间，并摆脱了连线的烦扰。这样，使用者就可把3D打印机随意放置在其认为合适的最佳位置，以避免打印过程中产生的噪音对使用者的影响，并可实现远程操作和控制，让使用者尽享无线打印带来的方便。

[0040] 如图2所示，图2为本为本发明中设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机的一种电路连接框图。[0041] 一种设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机，包括蓝牙通讯接收装置、蓝牙通讯解

码IC、数据存储器、数据寄存器和3D打印机电路。其中，蓝牙通讯接收装置与蓝牙通讯解码IC连接，蓝牙通讯解码IC分别与数据存储器及数据寄存器连接，数据存储器依次与数据寄存器及3D打印机电路连接。[0042] 届时，使用者开启3D打印机及其蓝牙功能，与其它带有蓝牙功能的设备，如电脑

等进行配对后，即可进行无线数据传输，从而能方便快捷的完成三维CAD设计图纸的打印输出。

[0043] 图3为本发明中设置有红外线数据传输模块的3D打印机的一种结构框图。

[0044] 一种设置有红外线数据传输模块的3D打印机，包括3D打印机机械组件、控制组件、设备电路和打印头，其特征在于：在所述3D打印机中，还设置有红外线数据传输模块。

[0045] 本实施例中，通过在传统3D打印机的基础上，增加红外线数据传输功能，从而能与其他具有红外线数据传输功能的设备之间进行数据传输、通讯。当使用者需要使用3D打印机时，就能在没有数据线的情况下，通过红外线数据传输的方式直接连接，传输三维CAD设计图纸等数据资料，直接发送到3D打印机的微电脑系统中，从而更加方便快捷的打印物品，简化了操作，节省了时间。

[0046] 图4为本发明中设置蓝牙数据传输模块的3D打印机的控制组件和蓝牙模块连接的一种结构示意图。

[0047] 如图4所示，本实施例中一种设置有蓝牙线数据传输模块的3D打印机，包括机械组件、控制组件和蓝牙模块。其中，所述控制组件包括打印单元、控制单元和存储单元，所述存储单元连接打印单元，所述控制单元连接打印单元和存储单元。所述蓝牙模块包括与控制组件的打印单元连接的收发单元以及收发单元连接的天线单元。

[0048] 图5为本发明中设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机与电脑中蓝牙模块连接的一种结构示意图。[0049] 如图5所示，本实施例中，一种设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机，包括3D打印机机械组件、3D打印机控制组件和3D打印机蓝牙模块。其中，3D打印机控制组件包括控制单元、打印单元和存储单元，3D打印机蓝牙模块包括收发单元和天线单元，电脑蓝牙模块包括电脑收发单元和电脑天线单元。届时，3D 打印机蓝牙模块中的天线单元通过蓝牙信号和电脑蓝牙模块中的电脑天线单元连接，所述电脑天线单元与电脑蓝牙模块中的电脑收发单元连接。

[0050] 本实施例中，设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机与电脑通过蓝牙建立无线连接，实现打印输出功能的具体过程如下：使用者将具有电脑蓝牙模块的电脑设置为主设备，将具有蓝牙模块的3D打印机设置为从设备，作为主设备的电脑

首先发起呼叫，查找3D打印机，查找到后与之建立无线连接，进行三维CAD设计图纸等数据资料的传输，然后再通过3D打印机进行打印输出。

[0051] 本实施例中设置有蓝牙数据传输模块的3D打印机，能够在不用数据线的情况下，通过蓝牙信号连接电脑设备，实现无线打印的功能，操作简单快捷。

[0052] 以上显示和描述了本发明一种设置有无线数据传输模块的3D打印机的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。