CN107839214B - 自动着色的3d打印墨盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打印设备领域，具体涉及自动着色的3D打印墨盒，包墨盒本体，沿墨盒本体的轴向开设有贯穿的线材孔，墨盒本体上设有基色区和调色区，基色区内设有三个用于放置染料粉末的基色盒，调色区内设有多个用于放置染料粉末的调色盒，朝向线材孔一侧的基色盒和调色盒上均开设有与线材孔连通的着色孔；墨盒本体的外侧壁上开设有多个分别与基色盒、调色盒连通的进风孔，墨盒本体的周向设有绕墨盒本体旋转的驱动筒，驱动筒内侧设有可向进风孔充入空气的喷嘴，喷嘴随驱动筒绕墨盒本体旋转，进风孔处铰接有能被喷嘴抵开且能自动复位的单向门。本发明无需中断打印工作来增加或更换相应颜色的线型耗材，使用方便的同时保证打印工作的连续性。

Description

自动着色的3D打印墨盒

技术领域

本发明涉及打印设备领域，具体涉及自动着色的3D打印墨盒。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。3D打印技术应用广泛，可用在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天航空和教育等领域，对模具或者模型产品进行打印。

现有3D打印机在打印不同颜色的产品，或者打印具有多种颜色的一件产品时，通过提前准备多种颜色的线型耗材来进行打印多色彩的产品。这种通过线型耗材的颜色来打印彩色的产品，在打印过程中更换线型耗材时过程麻烦，工作量大，当在打印过程中缺少某种颜色时，会耽误打印进程，影响打印工作的连续性。

发明内容

本发明意在提供一种自动着色的3D打印墨盒，以避免因缺少某种颜色的线型耗材导致的打印工作中断，提高打印工作的连续性。

本方案中的自动着色的3D打印墨盒，包括圆柱状的墨盒本体，沿所述墨盒本体的轴向开设有贯穿的线材孔，所述墨盒本体上设有基色区和调色区，所述基色区内设有三个用于放置染料粉末的基色盒，所述调色区内设有多个用于放置染料粉末的调色盒，朝向所述线材孔一侧的基色盒和调色盒上均开设有与线材孔连通的着色孔；

所述墨盒本体的外侧壁上开设有多个分别与基色盒、调色盒连通的进风孔，所述墨盒本体的周向设有绕墨盒本体旋转的驱动筒，所述驱动筒内侧设有可向进风孔充入空气的喷嘴，所述喷嘴随驱动筒绕墨盒本体旋转，所述进风孔处铰接有能被喷嘴抵开且能自动复位的单向门。

本方案的工作原理及有益效果是：

在打印前，将墨盒本体设置在打印喷头处，把原色的线型耗材穿过线材孔插入打印喷头内，在打印过程中，线型耗材经过墨盒本体时附着上染料粉末，附着染料粉末的线型耗材在打印喷头内形成有色的打印原料，使打印出来的物品具有一定的色彩。

当线型耗材在墨盒本体内附着染料粉末时，驱动筒绕墨盒本体旋转，同时带动喷嘴绕墨盒本体旋转，当喷嘴旋转到进风孔处时，喷嘴顶开单向门从进风孔向基色盒和调色盒内吹入空气，将盒内的染料粉末从着色孔吹出到线材孔内，染料粉末附着到线型耗材上。

当喷嘴随驱动筒旋转离开进风孔后，单向门自动复位盖住进风孔，防止空气从进风孔溢出，让盒内的空气只能携带着染料粉末从着色孔溢出，减少染料粉末从进风孔溢出造成的浪费。

在向基色盒和调色盒内吹入空气后，盒内的染料粉末处于飞散状态，当下一次再吹入空气时，直接将染料粉末从着色孔吹出到线材孔内，在盒内染料粉末较少的情况下仍然能从着色孔吹出染料粉末，避免在盒内一直保持较多量的染料粉末而使底层染料粉末长期不使用造成结块。

在每个基色盒和调色盒内的染料粉末量相等的情况下，驱动筒旋转带动喷嘴向盒内旋转进风，喷嘴在进风孔处停留的时间不变，从进风孔向盒内进风的量相等，最终从着色孔吹出的染料粉末量也相等，通过驱动筒的旋转速度来控制喷嘴在进风孔处的停留时间，进而控制盒内的进风量，最终达到控制从着色孔吹出染料粉末的量的目的，保证附着到线型耗材上的染料粉末的量，避免同时吹出过多染料粉末造成浪费。

将原色的线型耗材染上需要颜色的染料粉末，无需中断打印工作来增加或更换相应颜色的线型耗材，使用方便的同时保证打印工作的连续性，避免另外增加或更换线型耗材的颜色时造成前后打印同一产品时的颜色差异。

进一步，所述线材孔的内壁中设有多个与着色孔对应的且能被抽出的插片，所述插片顶端上设有可吸附插片的电磁铁。

通过电磁铁对插片的吸附作用来控制着色孔的打开与闭合，方便从着色孔中吹出所需要颜色的染料粉末，无需再准备多种颜色的线型耗材，也不用中断打印工作，提高打印工作的连续性。

进一步，所述插片呈弧形，所述插片的下端上固设有毛条。

插片的形状要契合线材孔的内壁，防止插片凸出线材孔内壁后影响线型耗材的移动，同时，毛条还能粘上部分染料粉末，让线型耗材在通过线材孔时被毛条刷上染料粉末，保证线型耗材上能染上染料粉末。

进一步，所述墨盒本体上铰接有多个添加盖，所述添加盖与基色盒、调色盒一一对应。

当基色盒和调色盒内的染料粉末量减少后，可通过对应基色盒和调色盒上的添加盖向盒内添加染料粉末，使用方便。

进一步，所述进风孔与着色孔位于同一水平线上。

从进风孔吹入空气时，位于同一水平线上的进风孔与着色孔，可让空气吹过基色盒或调色盒经染料粉末直接从着色孔吹到线材孔内，保证盒内的染料粉末能被吹出到线材孔内。

进一步，所述墨盒本体的上端还设有供线材穿过且对线材进行摩擦的摩擦套。

在原色的线型耗材进入线材孔内前，线型耗材经过了摩擦套的摩擦作用，由于摩擦产生静电的原理，摩擦作用会让线型耗材带上静电，当线型耗材在通过墨盒本体时，让喷洒到线材孔内的染料粉末更容易附着在线型耗材上。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中墨盒本体的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

说明书附图中的附图标记包括：墨盒本体1、摩擦套2、线型耗材3、驱动筒4、基色区11、基色盒111、调色区12、调色盒121、线材孔13、添加盖14、进风孔15、着色孔16、单向门17、喷嘴41。

自动着色的3D打印墨盒，如图1和图2所示，包括墨盒本体1，墨盒本体1呈圆柱状，沿墨盒本体1的轴向开设有线材孔13，线材孔13贯穿墨盒本体1供线型耗材3穿过，墨盒本体1的上端还设有供线材穿过且对线材进行摩擦的摩擦套2，线材孔13的内壁中滑动配合有多个与着色孔16对应的且能被抽出的插片，插片呈弧形，插片的下端上粘接有毛条，插片顶端上设有可吸附插片的电磁铁。

插片的形状要契合线材孔13的内壁，防止插片凸出线材孔13内壁后影响线型耗材3的移动，同时，毛条还能粘上部分染料粉末，让线型耗材3在通过线材孔13时被毛条刷上染料粉末，保证线型耗材3上能染上染料粉末。

墨盒本体1上设有基色区11和调色区12，基色区11和调色区12的面积相等，基色区11内设有三个用于放置染料粉末的基色盒111，基色区11的内腔中通过设置两个隔板形成三个基色盒111，三个基色盒111可分别放入三种不同颜色的染料粉末，例如红、黄和蓝，调色区12内设有多个用于放置染料粉末的调色盒121，本实施例设置六个调色盒121，每个调色盒121内放置一种颜色的染料粉末，例如绿色、橙色、紫色、灰色、黑色、和棕色，朝向线材孔13一侧的基色盒111和调色盒121上均开设着色孔16，着色孔16连通盒内和线材孔13。

每个基色盒111或调色盒121分别对应一个插片，每个插片上固设一个复位弹簧，每个插片对应设置一个电磁铁，电磁铁的大小以能安装到墨盒本体1中为准，每个插片对应一个按钮开关，电磁铁的通断电通过外设的按钮开关来控制，例如没按下一个按钮时，电磁铁就通电，电磁铁吸附住插片，打开对应的着色孔16，当再按下按钮开关时，电磁铁断电，插片在复位弹簧的作用下重新关闭着色孔16，方便控制着色孔16的打开和关闭。

墨盒本体1的外侧壁上开设有多个分别与基色盒111、调色盒121连通的进风孔15，进风孔15与着色孔16位于同一水平线上，墨盒本体1的周向围绕有绕墨盒本体1旋转的驱动筒4，驱动筒4通过电机带动进行旋转，驱动筒4内侧设有可向进风孔15充入空气的喷嘴41，喷嘴41随驱动筒4绕墨盒本体1旋转，喷嘴41通过气泵来充入空气，进风孔15处铰接有能被喷嘴41抵开且能自动复位的单向门17，喷嘴41与驱动筒4之间固设有弹性段，使喷嘴41具有一定的伸缩性，让喷嘴41抵在墨盒本体1的外壁上，当喷嘴41移动到单向门17处时抵开单向门17，并在离开单向门17处时再次被墨盒本体1抵住。

在墨盒本体1上铰接有多个添加盖14，添加盖14与基色盒111、调色盒121一一对应，本实施例中一共三个基色盒111和六个调色盒121，所以可设置九个添加盖14，当基色盒111和调色盒121内的染料粉末量减少后，可通过对应基色盒111和调色盒121上的添加盖14向盒内添加染料粉末，使用方便。

在打印过程中，原色的线型耗材3进入线材孔13内前，线型耗材3先经过了摩擦套2的摩擦作用，由于摩擦产生静电的原理，摩擦作用会让线型耗材3带上静电，按照需要按下基色盒111和调色盒121对应的按钮以让电磁铁通电，由电磁铁对对应基色盒111和调色盒121上的插片进行吸附，以打开对应的着色孔16，同时，驱动筒4绕墨盒本体1旋转，带动喷嘴41绕墨盒本体1旋转，当喷嘴41旋转到进风孔15处时，喷嘴41顶开单向门17从进风孔15向基色盒111和调色盒121内吹入空气，将盒内的染料粉末从着色孔16吹出到线材孔13内。

在线型耗材3上具有一定的静电，线型耗材3在经过墨盒本体1时会吸附染料粉末，附着染料粉末的线型耗材3在打印喷头内形成有色的打印原料，使打印出来的物品具有一定的色彩，静电让喷洒到线材孔13内的染料粉末更容易附着在线型耗材3上。

向基色盒111和调色盒121内吹入空气后，盒内的染料粉末处于飞散状态，当下一次再吹入空气时，直接将染料粉末从着色孔16吹出到线材孔13内，在盒内染料粉末较少的情况下仍然能从着色孔16吹出染料粉末，避免在盒内一直保持较多量的染料粉末而使底层染料粉末长期不使用造成结块。

在每个基色盒111和调色盒121内的染料粉末量相等的情况下，驱动筒4旋转带动喷嘴41向盒内旋转进风，喷嘴41在进风孔15处停留的时间不变，从进风孔15向盒内进风的量相等，最终从着色孔16吹出的染料粉末量也相等，通过驱动筒4的旋转速度来控制喷嘴41在进风孔15处的停留时间，进而控制盒内的进风量，最终达到控制从着色孔16吹出染料粉末的量的目的，保证附着到线型耗材3上的染料粉末的量，避免同时吹出过多染料粉末造成浪费。

在打印过程中，同时打开多个基色盒111调配其他颜色时，可打开调配颜色的目标色所在的调色盒121，部分染料粉末会进入到盒内，达到收集作用，减小浪费。

打印时，在原色的线型耗材3染上需要颜色的染料粉末，无需中断打印工作来增加或更换相应颜色的线型耗材3，使用方便的同时保证打印工作的连续性，避免另外增加或更换线型耗材3的颜色时造成前后打印同一产品时的颜色差异。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.自动着色的3D打印墨盒，包括圆柱状的墨盒本体，沿所述墨盒本体的轴向开设有贯穿的线材孔，其特征在于：所述墨盒本体上设有基色区和调色区，所述基色区内设有三个用于放置染料粉末的基色盒，所述调色区内设有多个用于放置染料粉末的调色盒，朝向所述线材孔一侧的基色盒和调色盒上均开设有与线材孔连通的着色孔；

所述墨盒本体的外侧壁上开设有多个分别与基色盒、调色盒连通的进风孔，所述墨盒本体的周向设有绕墨盒本体旋转的驱动筒，所述驱动筒内侧设有可向进风孔充入空气的喷嘴，所述喷嘴随驱动筒绕墨盒本体旋转，所述进风孔处铰接有能被喷嘴抵开且能自动复位的单向门。

2.根据权利要求1所述的自动着色的3D打印墨盒，其特征在于：所述线材孔的内壁中设有多个与着色孔对应的且能被抽出的插片，所述插片顶端上设有可吸附插片的电磁铁。

3.根据权利要求2所述的自动着色的3D打印墨盒，其特征在于：所述插片呈弧形，所述插片的下端上固设有毛条。

4.根据权利要求1所述的自动着色的3D打印墨盒，其特征在于：所述墨盒本体上铰接有多个添加盖，所述添加盖与基色盒、调色盒一一对应。

5.根据权利要求1所述的自动着色的3D打印墨盒，其特征在于：所述进风孔与着色孔位于同一水平线上。

6.根据权利要求1所述的自动着色的3D打印墨盒，其特征在于：所述墨盒本体的上端还设有供线材穿过且对线材进行摩擦的摩擦套。