CN107718536B - 一种彩色3d打印头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种彩色3D打印头，属于3D打印技术领域。它解决了现有3D打印头在打印时色彩难以控制等技术问题。本彩色3D打印头包括打印头本体、运动平台和彩色打印机构，运动平台固定在打印头本体的中部，打印头本体的底部具有喷嘴，彩色打印机构包括固定台和光源固定座，固定台与运动平台相固连且位于运动平台的下方，光源固定座与固定台相连接且位于固定台的下方，光源固定座上固定有若干光源发射器，光源固定座上还固定有能够对喷嘴喷出的材料进行上色的彩色墨盒。本彩色3D打印头的彩色墨盒能够精确地控制色彩，若干光源发射器能够对材料同时进行固化，提高打印效率。

Description

一种彩色3D打印头

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，涉及一种彩色3D打印头。

背景技术

随着3D打印技术的快速发展和普及，应用的领域也越来越广泛，种类也很多。对于非金属3D打印机，光固化3D打印机的精度相对来说比较高的，成型后的表面效果好。SLA光固化3D打印机利用紫外光按轮廓信息扫描在树脂表面，光点经过的地方，受辐射的液体固化，一层一层的粘结固化，直到工件的完成。其中，DLP技术的光源成型效率高，但是不能在同一层打印不同颜色的材料，有一定的局限性。

现有的光固化3D打印技术中，一般有两种方式打印形式：第一种是将打印之后的模型进行上色，这样的方法浪费时间，最后上色的质量不易保证；第二种是将利用三基色混合原理将材料进行混合得到不同颜色的材料，在进行打印。

现有技术的缺点有：彩色打印机成本高；实现过程复杂，利用三基色混合控制难度大。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种彩色3D打印头，该彩色3D打印头能够简化彩色打印过程，降低彩色打印机的成本，能更好地控制色彩。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种彩色3D打印头，其特征在于，所述彩色3D打印头包括打印头本体、运动平台和彩色打印机构，所述运动平台固定在所述打印头本体的中部，打印头本体的底部具有喷嘴，所述彩色打印机构包括固定台和光源固定座，所述固定台与所述运动平台相固连且位于运动平台的下方，所述光源固定座与固定台相连接且位于固定台的下方，光源固定座上固定有若干光源发射器，所述光源固定座上还固定有能够对所述喷嘴喷出的材料进行上色的彩色墨盒。

其工作原理是：运动平台固定在打印头本体的中部，运动平台与打印机的驱动机构连接，驱动机构根据需要打印的轮廓驱动运动平台进行运动。光源固定座上的各光源发射器发射的光汇聚到打印头本体的喷嘴下方形成光斑，喷嘴喷出材料后，彩色墨盒对喷出的材料进行上色，之后汇聚的光斑将材料固化，彩色墨盒能够精确地控制色彩，解决现有技术的3D彩色打印中，材料色彩控制难的问题，此外，若干光源发射器能够对材料同时进行固化，提高打印效率。

在上述的一种彩色3D打印头中，所述彩色打印机构还包括墨盒固定座，所述墨盒固定座固定在光源固定座的下方，所述彩色墨盒固定在墨盒固定座上。彩色墨盒通过墨盒固定座与光源固定座固定连接，彩色墨盒能够跟随打印头本体和光源发射器同步运动。

在上述的一种彩色3D打印头中，所述固定台的底部具有若干第一凸台，所述光源固定座的顶部具有若干第二凸台，所述第一凸台与第二凸台的数量相同且各第二凸台分别与对应的第一凸台之间连接有滚轮，各第一凸台的底部均具有第一斜面，分别与第一凸台对应的各第二凸台的顶部均具有第二斜面，所有第一斜面和所有第二斜面均相平行。滚轮在第一斜面与第二斜面之间移动，可以实现光源固定座的上下位移，从而更加需要调整光斑的位置，打印更加方便。

在上述的一种彩色3D打印头中，所述固定台与光源固定座相平行，所有第一凸台和所有第二凸台的高度均相等，所有第一斜面和所有第二斜面的倾斜角度均相等。该结构中，分别位于第一斜面与第二斜面之间的各滚轮可以同步调节，使光源固定座上下平动，调高对光斑位置调节的方便性。

在上述的一种彩色3D打印头中，所述固定台和光源固定座均呈圆形，各第一凸台和各第二凸台分别沿所述固定台和光源固定座的周向均匀分布。

在上述的一种彩色3D打印头中，各光源发射器均相对于所述光源固定座倾斜设置且沿所述打印头本体的周向均匀分布。该结构布置更加合理，各光源发射器能够从打印头的四周将光线发射过来并汇聚成光斑。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、彩色3D打印头的彩色墨盒能够精确地控制色彩，解决现有技术的3D彩色打印中，材料色彩控制难的问题。

2、彩色3D打印头的若干光源发射器能够对材料同时进行固化，提高打印效率。

3、彩色3D打印头使光源固定座的上下位移，从而更加需要调整光斑的位置，打印更加方便。

附图说明

图1是本彩色3D打印头的结构示意图。

图2是彩色打印机构的主视图。

图3是彩色打印机构的侧视图。

图4是彩色打印机构的立体图。

图5是滚轮与第一凸台和第二凸台相连接的示意图。

图中，1、打印头本体；1a、喷嘴；2、运动平台；3、光源发射器；4、彩色墨盒；5、墨盒固定座；6、固定台；6a、第一凸台；6a1、第一斜面；7、光源固定座；7a、第二凸台；7a1、第二斜面；8、滚轮；9、光斑。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-3所示，本彩色3D打印头包括打印头本体1、运动平台2和彩色打印机构，运动平台2固定在打印头本体1的中部，打印头本体1的底部具有喷嘴1a，彩色打印机构包括固定台6和光源固定座7，固定台6与运动平台2相固连且位于运动平台2的下方，光源固定座7与固定台6相连接且位于固定台6的下方，光源固定座7上固定有若干光源发射器3，光源固定座7上还固定有能够对喷嘴1a喷出的材料进行上色的彩色墨盒4。

运动平台2固定在打印头本体1的中部，运动平台2与打印机的驱动机构连接，驱动机构根据需要打印的轮廓驱动运动平台2进行运动。光源固定座7上的各光源发射器3发射的光汇聚到打印头本体1的喷嘴1a下方形成光斑9，喷嘴1a喷出材料后，彩色墨盒4对喷出的材料进行上色，之后汇聚的光斑9将材料固化，彩色墨盒4能够精确地控制色彩，解决现有技术的3D彩色打印中，材料色彩控制难的问题，此外，若干光源发射器3能够对材料同时进行固化，提高打印效率。

如图3所示，本实施例中，彩色打印机构还包括墨盒固定座5，墨盒固定座5固定在光源固定座7的下方，彩色墨盒4固定在墨盒固定座5上。彩色墨盒4通过墨盒固定座5与光源固定座7固定连接，彩色墨盒4能够跟随打印头本体1和光源发射器3同步运动。

如图4-5所示，作为优选，固定台6的底部具有若干第一凸台6a，光源固定座7的顶部具有若干第二凸台7a，第一凸台6a与第二凸台7a的数量相同且各第二凸台7a分别与对应的第一凸台6a之间连接有滚轮8，各第一凸台6a的底部均具有第一斜面6a1，分别与第一凸台6a对应的各第二凸台7a的顶部均具有第二斜面7a1，所有第一斜面6a1和所有第二斜面7a1均相平行。滚轮8在第一斜面6a1与第二斜面7a1之间移动，可以实现光源固定座7的上下位移，从而更加需要调整光斑9的位置，打印更加方便。

如图5所示，固定台6与光源固定座7相平行，所有第一凸台6a和所有第二凸台7a的高度均相等，所有第一斜面6a1和所有第二斜面7a1的倾斜角度均相等。该结构中，分别位于第一斜面6a1与第二斜面7a1之间的各滚轮8可以同步调节，使光源固定座7上下平动，调高对光斑9位置调节的方便性。

如图5所示，优选的，固定台6和光源固定座7均呈圆形，各第一凸台6a和各第二凸台7a分别沿固定台6和光源固定座7的周向均匀分布，本实施例中，第一凸台6a和第二凸台7a均为三个，当然第一凸台6a和第二凸台7a也可以是两个或三个以上，本发明对此不作限制。

如图2所示，优选的，各光源发射器3均相对于光源固定座7倾斜设置且沿打印头本体1的周向均匀分布。该结构布置更加合理，各光源发射器3能够从打印头的四周将光线发射过来并汇聚成光斑9。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种彩色3D打印头，其特征在于，所述彩色3D打印头包括打印头本体（1）、运动平台（2）和彩色打印机构，所述运动平台（2）固定在所述打印头本体（1）的中部，打印头本体（1）的底部具有喷嘴（1a），所述彩色打印机构包括固定台（6）和光源固定座（7），所述固定台（6）与所述运动平台（2）相固连且位于运动平台（2）的下方，所述光源固定座（7）与固定台（6）相连接且位于固定台（6）的下方，光源固定座（7）上固定有若干光源发射器（3），所述光源固定座（7）上还固定有能够对所述喷嘴（1a）喷出的材料进行上色的彩色墨盒（4）；

所述固定台（6）的底部具有若干第一凸台（6a），所述光源固定座（7）的顶部具有若干第二凸台（7a），所述第一凸台（6a）与第二凸台（7a）的数量相同且各第二凸台（7a）分别与对应的第一凸台（6a）之间连接有滚轮（8），各第一凸台（6a）的底部均具有第一斜面（6a1），分别与第一凸台（6a）对应的各第二凸台（7a）的顶部均具有第二斜面（7a1），所有第一斜面（6a1）和所有第二斜面（7a1）均相平行；

所述固定台（6）与光源固定座（7）相平行，所有第一凸台（6a）和所有第二凸台（7a）的高度均相等，所有第一斜面（6a1）和所有第二斜面（7a1）的倾斜角度均相等；

所述彩色打印机构还包括墨盒固定座（5），所述墨盒固定座（5）固定在光源固定座（7）的下方，所述彩色墨盒（4）固定在墨盒固定座（5）上;

所述固定台（6）和光源固定座（7）均呈圆形，各第一凸台（6a）和各第二凸台（7a）分别沿所述固定台（6）和光源固定座（7）的周向均匀分布。

2.根据权利要求1任一项所述的一种彩色3D打印头，其特征在于，各光源发射器（3）均相对于所述光源固定座（7）倾斜设置且沿所述打印头本体（1）的周向均匀分布。