一種具有多噴嘴的3D打印裝置及其打印方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有多噴嘴的3D打印裝置及其打印方法。

背景技術(shù)：
隨著打印機(jī)技術(shù)的發(fā)展，能夠打印三維立體物品的3D打印機(jī)逐漸興起。傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)是將墨水噴到紙等載體上以顯示一幅二維平面圖像。而3D打印機(jī)不是依靠墨水來顯示，而是依靠塑料、金屬等實實在在的原材料。一般3D打印機(jī)將原材料加熱軟化后通過噴頭噴射到特定區(qū)域。然后，3D打印機(jī)在接收計算機(jī)完成的一系列數(shù)字切片后，將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個三維固體物體成型?？梢?，3D打印機(jī)可以實現(xiàn)直接打印成型產(chǎn)品，從而提供了一種新的制造方式。目前，F(xiàn)DM(FusedDepositionModeling)工藝是一種3D打印機(jī)的分層制造技術(shù)，在模型的每一層依靠加熱噴嘴融化噴嘴內(nèi)部材料，噴擠出熱熔絲，通過逐層的材料堆積最終實現(xiàn)模型的制造。傳統(tǒng)三維打印機(jī)只具備一個噴嘴，一次只能打印一種材料，隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了具有多個噴嘴的打印機(jī)，可以在打印過程中使用多種材料進(jìn)行打印。當(dāng)有多個噴嘴時，該多個噴嘴的轉(zhuǎn)換策略以及打印時間的節(jié)省成為3D打印機(jī)的性能參數(shù)之一，因此其也成為設(shè)計高性能3D打印機(jī)的重要追求之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提供一種簡單轉(zhuǎn)換策略與可節(jié)省打印時間的具有多噴嘴的3D打印裝置及其打印方法，以滿足上述需求。一種具有多噴嘴的3D打印裝置，其所打印的產(chǎn)品包括至少一個成品以及多個刮板，其中所述成品由所述3D打印裝置打印K層形成，K≥1，K為自然數(shù)。所打印的每一層產(chǎn)品的產(chǎn)品代碼包括成品路徑代碼與刮板路徑代碼。所述具有多噴嘴的3D打印裝置包括：一個當(dāng)前噴嘴判斷單元，用于判斷當(dāng)前噴嘴是否打印第K層產(chǎn)品，且判斷該當(dāng)前噴嘴打印第K層產(chǎn)品之后是否還會打印第K+1層產(chǎn)品；一個成品及刮板路徑代碼賦值單元，用于經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴既打印第K層產(chǎn)品又在打印第K層產(chǎn)品之后還會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的成品路徑代碼與刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；一個成品路徑代碼賦值單元，用于經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴只打印第K層產(chǎn)品，則只將第K層的成品路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；一個刮板路徑代碼賦值單元，用于經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴不打印第K層產(chǎn)品，但會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；一個當(dāng)前噴嘴查詢單元，用于查詢加載有路徑代碼值的每一個噴嘴；一個使能單元，用于操縱查詢到的當(dāng)前噴嘴執(zhí)行打印任務(wù)。進(jìn)一步地，所述成品與刮板間隔打印。進(jìn)一步地，所述多個刮板相互間隔打印。進(jìn)一步地，所述打印的多個刮板成一字型排列在所述成品的旁邊。進(jìn)一步地，所述具有多噴嘴的3D打印裝置還包括一個功能循環(huán)執(zhí)行單元，所述功能循環(huán)執(zhí)行單元用于在當(dāng)前噴嘴打印完第K層產(chǎn)品或當(dāng)前噴嘴既不打印第K層產(chǎn)品也不打印第K+1層產(chǎn)品時，重新執(zhí)行所述當(dāng)前噴嘴判斷單元、所述成品及刮板路徑代碼賦值單元、所述成品路徑代碼賦值單元、所述刮板路徑代碼賦值單元、所述當(dāng)前噴嘴查詢單元、以及所述使能單元以打印第K+1層產(chǎn)品或處理下一個噴嘴的打印任務(wù)。一種具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法，該所述3D打印裝置所打印的產(chǎn)品包括一個成品以及多個刮板，其中所述成品由所述3D打印裝置打印K層形成，K≥1，K為自然數(shù)。所打印的每一層產(chǎn)品的產(chǎn)品代碼包括成品路徑代碼與刮板路徑代碼。所述具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法包括：判斷當(dāng)前噴嘴是否打印第K層產(chǎn)品，且判斷該當(dāng)前噴嘴打印第K層產(chǎn)品之后是否還會打印第K+1層產(chǎn)品；經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴即打印第K層產(chǎn)品又在打印第K層產(chǎn)品之后還會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的成品路徑代碼與刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴不打印第K層產(chǎn)品，但會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴只打印第K層產(chǎn)品，則只將第K層的成品路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴既不打印第K層產(chǎn)品也不打印第K+1層產(chǎn)品時，則重新執(zhí)行以上所有步驟以處理下一個噴嘴的打印任務(wù)；遍詢每一個加載有第K層產(chǎn)品的路徑代碼的噴嘴；讓每一個加載有第K層產(chǎn)品的產(chǎn)品路徑代碼的噴嘴執(zhí)行打印任務(wù)。進(jìn)一步地，在步驟讓每一個加載有第K層產(chǎn)品的產(chǎn)品路徑代碼的噴嘴執(zhí)行打印任務(wù)之后在打印完第K層產(chǎn)品后，重新執(zhí)行上述所有步驟以打印第K+1層產(chǎn)品。進(jìn)一步地，所述具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法所打印的成品與刮板間隔設(shè)置。進(jìn)一步地，所述具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法所打印的多個刮板成一字型排列在所述成品的旁邊。進(jìn)一步地，所述具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法所打印的成品與刮板間隔設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的具有多噴嘴的3D打印裝置由于具有所述當(dāng)前噴嘴判斷單元，成品及刮板路徑代碼賦值單元，成品路徑代碼賦值單元，刮板路徑代碼賦值單元，以及當(dāng)前噴嘴查詢單元，一個使能單元使得所述3D打印裝置所具有的多個噴嘴在打印所述成品與刮板時的轉(zhuǎn)換更合理，從而可以節(jié)省時間與提高效率，進(jìn)而提供所述3D打印機(jī)的效率。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的一種具有多噴嘴的3D打印裝置的原理框圖。圖2是圖1的具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法的流程圖。具體實施方式如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種具有多噴嘴的3D打印裝置100的原理框圖。所述具有多噴嘴的3D打印裝置100所打印的產(chǎn)品包括至少一個成品以及多個刮板，其中所述成品由所述3D打印裝置打印K層形成，K≥1，且K為自然數(shù)。所述多個刮板與成品間隔設(shè)置。在打印時，所述成品可以為一個，也可以打印多個。在本實施例中，僅為說明本發(fā)明，所述具有多噴嘴的3D打印裝置100在一次打印過程中打印一個成品。該成品由多種熱熔材料打印制成，因此，需要多個噴嘴來分別執(zhí)行，然而，用于打印成品的所述熱熔材料的種類不一定與所述3D打印裝置所具有的噴嘴的個數(shù)相等，當(dāng)然，可以想到的是，所述熱熔材料的種類一定少于所述噴嘴的個數(shù)。另外，不是每一層一定都會用到所有的熱熔材料，即不是每一層都會使用到所有的噴嘴去執(zhí)行打印任務(wù)。因此需要對該多個噴嘴的打印策略進(jìn)行編制以讓該多個噴嘴有序地執(zhí)行打印任務(wù)。需要進(jìn)一步說明的是，所述具有多噴嘴的3D打印裝置100所打印的每一層產(chǎn)品都具有一個產(chǎn)品路徑代碼LayerCode(K)，該產(chǎn)品路徑代碼LayerCode(K)加載在所述多個噴嘴上，以讓該多個噴嘴去執(zhí)行該產(chǎn)品路徑代碼LayerCode(K)進(jìn)而打印生成所述產(chǎn)品。在本發(fā)明中，所述產(chǎn)品路徑代碼LayerCode(K)包括成品路徑代碼ObjectCode(K)與刮板路徑代碼ScrapCode(K)。對于某一個噴嘴EN，其所打印的第K層產(chǎn)品所執(zhí)行的產(chǎn)品路徑代碼則為LayerCode(N、K)，該LayerCode(N、K)＝ObjectCode(N、K)+ScrapCode(N、K)。當(dāng)某一個噴嘴執(zhí)行成品路徑代碼時則打印所述成品。當(dāng)某一個噴嘴不打印成品時，為了實現(xiàn)對噴嘴的更有效的清潔，并用掉了該噴嘴頭部的熱熔材料，以避免在成品上生成縫隙，該噴嘴則需執(zhí)行刮板路徑代碼以打印該噴嘴所對應(yīng)的刮板。下面則詳細(xì)說明所述具有多噴嘴的3D打印裝置100所包括的多個噴嘴的轉(zhuǎn)換策略及轉(zhuǎn)換方法。如圖1所示，所述具有多噴嘴的3D打印裝置100包括一個當(dāng)前噴嘴判斷單元10，一個成品及刮板路徑代碼賦值單元11，一個成品路徑代碼賦值單元12，一個刮板路徑代碼賦值單元13，一個當(dāng)前噴嘴查詢單元14，一個使能單元15，以及一個功能循環(huán)執(zhí)行單元16?？梢韵氲降氖牵鳛橛布乃?D打印裝置100及其具有的多個噴嘴未在圖中示出，其為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知的現(xiàn)有技術(shù)。同時所述3D打印裝置內(nèi)部所具有的計算機(jī)硬件如中央處理器，存儲器，輸入輸出接口，指令執(zhí)行硬件或軟件，程序執(zhí)行的硬件或軟件皆為任意一臺3D打印裝置所具有的常規(guī)設(shè)備，皆為本領(lǐng)域技術(shù)人員所習(xí)知，無需在本實施例中作特別說明。需要說明的是，所述具有多噴嘴的3D打印裝置100所打印的產(chǎn)品可以為任意產(chǎn)品，其打印參數(shù)輸入在該具有多噴嘴的3D打印機(jī)100中。所述要打印的刮板即為避免所述多個噴嘴流出的材料粘在當(dāng)前模型或成品上以及由于材料擠出不充分導(dǎo)致打印成品出現(xiàn)縫隙的現(xiàn)象而設(shè)計的。所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10用于判斷當(dāng)前噴嘴是否打印第K層產(chǎn)品，并且判斷該當(dāng)前噴嘴打印第K層產(chǎn)品之后是否還會打印第K+1層產(chǎn)品。因為不同的噴嘴填充有不同的熱熔材料，當(dāng)在打印第K層時，則通過該當(dāng)前噴嘴判斷單元10來判斷該當(dāng)前噴嘴是否打印第K層產(chǎn)品和是否打印第K+1層產(chǎn)品。當(dāng)然所述當(dāng)前噴嘴如果既不打印第K層產(chǎn)品也不打印第K+1層產(chǎn)品時，則所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10則將下一個噴嘴作為當(dāng)前噴嘴，此步驟將由所述功能循環(huán)執(zhí)行單元16來執(zhí)行，通過該功能循環(huán)執(zhí)行單元16來讓所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10來處理下一個噴嘴?？梢韵氲降氖牵谒鼍哂卸鄧娮斓?D打印裝置100中，每一個噴嘴皆有自己的識別代碼，每一個功能單元都是通過處理所述的識別代碼來處理該識別代碼所對應(yīng)的噴嘴。所述成品及刮板路徑代碼賦值單元11用于當(dāng)經(jīng)所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10判斷，所述當(dāng)前噴嘴既打印第K層產(chǎn)品又在打印第K層產(chǎn)品之后還會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的成品路徑代碼與刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴，即所述成品及刮板路徑代碼賦值單元11加載在當(dāng)前噴嘴上的產(chǎn)品路徑代碼為LayerCode(N、K)，其中LayerCode(N、K)＝ObjectCode(N、K)+ScrapCode(N、K)。此時，當(dāng)所述當(dāng)前噴嘴在執(zhí)行完成品路徑代碼ObjectCode(N、K)后，將會去打印所對應(yīng)的刮板ScrapCode(N、K)。所述噴嘴打印的所述成品與刮板應(yīng)當(dāng)間隔打印。同時，所述多個噴嘴分別所打印的所述多個刮板相互間隔打印。另外，所述打印的多個刮板可以成一字型排列在所述成品的旁邊。所述成品路徑代碼賦值單元12用于當(dāng)經(jīng)所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10判斷，當(dāng)前噴嘴只打印第K層產(chǎn)品，則只將第K層的成品路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴，則所述成品路徑代碼賦值單元12加載在當(dāng)前噴嘴上的產(chǎn)品路徑代碼為LayerCode(N、K)，其中LayerCode(N、K)＝ObjectCode(N、K)。在這種情況下，當(dāng)前噴嘴當(dāng)只打印第K層的成品，因為不會打印第K+1層，因此也就不會再用到，故也不會因為其流出的材料粘在當(dāng)前模型或成品上以及由于材料擠出不充分導(dǎo)致打印成品出現(xiàn)縫隙，進(jìn)而也就不需要再去打印刮板，浪費(fèi)時間，也增加噴嘴轉(zhuǎn)換的復(fù)雜度。所述刮板路徑代碼賦值單元13用于當(dāng)經(jīng)所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10判斷，當(dāng)前噴嘴不打印第K層產(chǎn)品，但會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴，即該當(dāng)前噴嘴不打印第K層產(chǎn)品，但其因為要打印第K+1層產(chǎn)品，因此其要打印第K層的刮板，因此所述所述刮板路徑代碼賦值單元12加載在當(dāng)前噴嘴上的產(chǎn)品路徑代碼為LayerCode(N、K)，其中LayerCode(N、K)＝ScrapCode(N、K)+ObjectCode(N、K+1)。此時，當(dāng)前噴嘴在其他噴嘴打印第K層產(chǎn)品時，其將只打印刮板。所述當(dāng)前噴嘴查詢單元14用于查詢加載有路徑代碼值的每一個噴嘴。經(jīng)過上述的當(dāng)前噴嘴判斷單元10的判斷，并根據(jù)不同的情形由所述成品及刮板路徑代碼賦值單元11，成品路徑代碼賦值單元12，以及所述刮板路徑代碼賦值單元13將不同情況所對應(yīng)的產(chǎn)品路徑代碼加載到第K層所需要的每一個噴嘴上。然后通過該當(dāng)前噴嘴查詢單元14查詢將加載有路徑代碼值的噴嘴的識別代碼等信息傳遞給所述具有多噴嘴的3D打印裝置100的中央處理器，等待下一步動作。所述使能單元15則根據(jù)所述具有多噴嘴的3D打印裝置100的中央處理器的命令操縱查詢到的當(dāng)前噴嘴執(zhí)行打印任務(wù)，完成第K層產(chǎn)品的打印，包括第K層成品的打印與第K層刮板的打印。所述功能循環(huán)執(zhí)行單元16用于在當(dāng)前噴嘴打印完第K層產(chǎn)品或當(dāng)前噴嘴既不打印第K層產(chǎn)品也不打印第K+1層產(chǎn)品時，重新執(zhí)行所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10、所述成品及刮板路徑代碼賦值單元11、所述成品路徑代碼賦值單元12、所述刮板路徑代碼賦值單元13、所述當(dāng)前噴嘴查詢單元14、以及所述使能單元15以打印第K+1層產(chǎn)品或處理下一個噴嘴的打印任務(wù)。當(dāng)經(jīng)所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10判斷當(dāng)前噴嘴既不打印第K層產(chǎn)品也不打印第K+1層產(chǎn)品時，即當(dāng)前噴嘴不需要執(zhí)行任何打印任務(wù)時，所述功能循環(huán)執(zhí)行單元16便將下一個噴嘴，即將第N+1個噴嘴納入到系統(tǒng)中進(jìn)行識別并根據(jù)不同情況加載相對應(yīng)的路徑代碼。同時當(dāng)當(dāng)前噴嘴打印完第K層產(chǎn)品時，需要打印第K+1層產(chǎn)品了，所述功能循環(huán)執(zhí)行單元16便重新執(zhí)行所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10、所述成品及刮板路徑代碼賦值單元11、所述成品路徑代碼賦值單元12、所述刮板路徑代碼賦值單元13、所述當(dāng)前噴嘴查詢單元14、以及所述使能單元15以打印第K+1層產(chǎn)品，周而復(fù)始，直到打印完成所有層的成品與刮板，完成整個產(chǎn)品的打印。如圖2所示，所述具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法包括如下步驟：S101：判斷當(dāng)前噴嘴是否打印第K層產(chǎn)品，且判斷該當(dāng)前噴嘴打印第K層產(chǎn)品之后是否還會打印第K+1層產(chǎn)品；S102：經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴即打印第K層產(chǎn)品又在打印第K層產(chǎn)品之后還會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的成品路徑代碼與刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；S103：經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴不打印第K層產(chǎn)品，但會打印第K+1層產(chǎn)品，則將第K層的刮板路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；S104：經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴只打印第K層產(chǎn)品，則只將第K層的成品路徑代碼賦值給當(dāng)前噴嘴；S105：經(jīng)判斷當(dāng)前噴嘴既不打印第K層產(chǎn)品也不打印第K+1層產(chǎn)品時，則重新執(zhí)行以上所有步驟以處理下一個噴嘴的打印任務(wù)；S106：遍詢每一個加載有第K層產(chǎn)品的路徑代碼的噴嘴；S107：讓每一個加載有第K層產(chǎn)品的產(chǎn)品路徑代碼的噴嘴執(zhí)行打印任務(wù)；S108：讓每一個加載有第K層產(chǎn)品的產(chǎn)品路徑代碼的噴嘴執(zhí)行打印任務(wù)之后在打印完第K層產(chǎn)品后，重新執(zhí)行上述所有步驟以打印第K+1層產(chǎn)品。在步驟S102中，所述具有多噴嘴的3D打印裝置100的打印方法所打印的成品與刮板間隔設(shè)置。同時所打印的多個刮板可以成一字型排列在所述成品的旁邊。另外，所述具有多噴嘴的3D打印裝置的打印方法所打印的成品與刮板應(yīng)當(dāng)間隔設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的具有多噴嘴的3D打印裝置及打印方法由于具有所述當(dāng)前噴嘴判斷單元10，成品及刮板路徑代碼賦值單元11，成品路徑代碼賦值單元12，刮板路徑代碼賦值單元13，以及當(dāng)前噴嘴查詢單元14，一個使能單元15使得所述3D打印裝置所具有的多個噴嘴在打印所述成品與刮板時的轉(zhuǎn)換更合理，從而可以節(jié)省時間與提高效率，進(jìn)而提供所述3D打印機(jī)的效率。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思、現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。