CN110561751B - 打印分色设备、3d打印系统和3d打印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种打印分色设备、3D打印系统和3D打印方法，打印分色设备包括主控装置、进料装置、耗材切断装置、耗材熔接装置和耗材输出装置；主控装置分析预先获取的耗材信息，生成耗材控制信息；进料装置基于材色选择指令和进料指令，传输相应的初始耗材；主控装置若检测到初始耗材传输量达到耗材量，控制耗材切断装置移动到耗材位置切割初始耗材，得到切割耗材；控制耗材熔接装置移动到耗材位置，使切割耗材进入耗材通道，将切割耗材与上次遗留耗材熔接，得到熔接耗材；耗材输出装置处理熔接耗材，生成多材色耗材。利用生成的待打印模型对应的多材色耗材能使单喷头3D打印机实现多色多材质3D打印，保证多色多材质3D打印精度与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体涉及一种打印分色设备、3D打印系统和3D打印方法。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种，它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的技术。3D打印机便是应用3D打印技术把计算机上的蓝图变成真实的3D实物的机器。随着科技的不断发展，3D打印机从最初的仅能进行单色打印的单色3D打印机发展成了可以进行多色打印的多色3D打印机，因此现如今的3D打印机包括单喷头的3D打印机和多喷头的3D打印机。
现有技术中，单喷头的3D打印机进行3D打印时的稳定性和打印精度高，因此，打印的成功率较高，但是单喷头的3D打印机仅能进行单色单材质的3D打印。多喷头的3D打印机能够进行多色多材质的3D打印，但是在进行3D打印时的稳定性和打印精度较低，因此成功率相对降低。
因此，如何提高多色多材质3D打印的稳定性与打印精度，保证多色多材质3D打印的成功率是现在亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种打印分色设备、3D打印系统和3D打印方法，以解决现有技术中进行多色多材质3D打印时稳定性与打印精度较低，使得多色多材质3D打印的成功率较低的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种打印分色设备，包括：主控装置、进料装置、耗材切断装置、耗材熔接装置和耗材输出装置；
所述进料装置、所述耗材切断装置、所述耗材熔接装置和所述耗材输出装置分别与所述主控装置相连；
所述耗材熔接装置与所述耗材输出装置相连；
所述主控装置用于对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成所述待打印模型的耗材控制信息；所述耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；
所述进料装置用于基于所述材色选择指令和所述进料指令，传输与所述材色选择指令相符的初始耗材；
所述主控装置还用于若检测到所述初始耗材的传输量达到所述耗材量，控制所述耗材切断装置移动到所述耗材位置对所述初始耗材进行切割，得到切割耗材；以及控制所述耗材熔接装置移动到所述耗材位置，使所述切割耗材进入所述耗材熔接装置的耗材通道，将所述切割耗材与所述耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；
所述耗材输出装置用于对所述熔接耗材进行处理，生成并输出所述待打印模型对应的多材色耗材。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述进料装置包括：耗材选择电机、耗材选择器、耗材控制电机和耗材传输器；
所述耗材选择电机和所述耗材控制电机分别与所述主控装置相连；
所述耗材选择电机与所述耗材选择器相连；
所述耗材控制电机与所述耗材传输器相连；
所述耗材选择电机用于基于所述材色选择指令，控制所述耗材选择器选择与所述材色选择指令相符的所述初始耗材；
所述耗材控制电机用于基于所述进料指令，控制所述耗材传输器传输所述初始耗材。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述耗材切断装置包括：刀片控制电机、第一移动装置、第一固定装置和刀片；
所述刀片控制电机与所述主控装置相连；
所述刀片控制电机和所述第一固定装置分别与所述第一移动装置相连；
所述第一固定装置夹持固定所述刀片；
所述刀片控制电机用于控制所述第一移动装置将所述第一固定装置移动到所述耗材位置，通过所述刀片切断所述初始耗材，得到所述切割耗材。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述第一移动装置包括：第一传动杆、第一滑块和第一导轨；
所述第一传动杆与所述刀片控制电机相连；
所述第一滑块与所述固定装置相连；
所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接；
所述第一传动杆用于进行传动工作，使所述固定装置通过所述第一滑块延所述第一导轨移动到所述耗材位置。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述耗材熔接装置包括：通道控制电机、第二固定装置、加热器、散热装置和第二移动装置；
所述通道控制电机、所述加热器和所述散热装置分别与所述主控装置相连；
所述加热器和所述散热装置分别与所述第二固定装置相连；
所述通道控制电机和所述第二固定装置分别与所述第二移动装置相连；
所述通道控制电机用于控制所述第二移动装置将所述第二固定装置移动到所述耗材位置，使所述切割耗材进入所述加热器的所述耗材通道；
所述加热器用于将所述切割耗材与所述耗材通道中的所述上次遗留耗材进行熔接，得到所述熔接耗材；
所述散热装置用于为所述加热器散热。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述第二移动装置包括：第二传动杆、第二滑块和第二导轨；
所述第二传动杆与所述通道控制电机相连；
所述加热器和所述散热装置分别与所述第二滑块相连；
所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接；
所述第二传动杆用于进行传动工作，使所述第二固定装置通过所述第二滑块延所述第二导轨移动到所述耗材位置。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述耗材输出装置包括：耗材传输通道和耗材挤出器；
所述耗材挤出器与所述主控装置相连；
所述耗材挤出器和所述加热器分别与所述耗材传输通道相连；
所述耗材传输通道用于传输所述熔接耗材，以使所述熔接耗材进入所述耗材挤出器；
所述耗材挤出器用于对所述熔接耗材进行处理，生成并输出所述待打印模型对应的所述多材色耗材。
进一步地，上述所述的打印分色设备中，所述主控装置包括：编译器和单片机；
所述编译器、所述进料装置、所述耗材切断装置、所述耗材熔接装置和所述耗材输出装置分别与所述单片机相连；
所述编译器用于对预先获取的所述待打印模型的所述耗材信息进行分析，生成所述待打印模型的所述耗材控制信息；
所述单片机用于根据所述耗材控制信息对所述进料装置、所述耗材切断装置、所述耗材熔接装置和所述耗材输出装置进行控制。
本发明还提供一种3D打印系统，包括：3D打印机和上述所述的打印分色设备；
所述打印分色设备用于根据预先获取的待打印模型的耗材信息，生成所述待打印模型对应的多材色耗材，并将所述多材色耗材传输给所述3D打印机；
所述3D打印机用于根据预先获取的所述待打印模型的打印信息，利用所述多材色耗材进行3D打印，生成与所述待打印模型对应的3D实物。
本发明还提供一种3D打印方法，应用于上述所述的打印分色设备，所述方法包括：
对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成所述待打印模型的耗材控制信息；所述耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；
基于所述材色选择指令和所述进料指令，传输与所述材色选择指令相符的初始耗材；
若检测到所述初始耗材的传输量达到所述耗材量，控制耗材切断装置移动到所述耗材位置对所述初始耗材进行切割，得到切割耗材；
控制耗材熔接装置移动到所述耗材位置，使所述切割耗材进入所述耗材熔接装置的耗材通道，将所述切割耗材与所述耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；
对所述熔接耗材进行处理，生成并输出所述待打印模型对应的多材色耗材。
本发明的打印分色设备、3D打印系统和3D打印方法，打印分色设备包括主控装置、进料装置、耗材切断装置、耗材熔接装置和耗材输出装置；主控装置对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成待打印模型的耗材控制信息；耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；进料装置基于材色选择指令和进料指令，传输与材色选择指令相符的初始耗材；主控装置若检测到初始耗材的传输量达到耗材量，控制耗材切断装置移动到耗材位置对初始耗材进行切割，得到切割耗材；以及控制耗材熔接装置移动到耗材位置，使切割耗材进入耗材熔接装置的耗材通道，将切割耗材与耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；耗材输出装置对熔接耗材进行处理，生成并输出待打印模型对应的多材色耗材。采用本申请的技术方案，能够直接生成待打印模型对应的多材色耗材，这样可以直接利用多材色耗材使单喷头的3D打印机实现多色多材质3D打印，从而保证了多色多材质3D打印的稳定性与打印精度，提高了多色多材质3D打印的打印成功率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的打印分色设备实施例的结构示意图；
图2是图1中耗材控制电机和耗材传输器一侧的结构示意图；
图3是图1中耗材控制电机和耗材传输器另一侧的结构示意图；
图4是图1中耗材选择电机和耗材选择器的结构示意图；
图5是图1中耗材切断装置的结构示意图；
图6是图1中耗材熔接装置的结构示意图；
图7是图1中加热器的结构示意图；
图8是图1中耗材输出装置的结构示意图；
图9是本发明的3D打印系统实施例的结构示意图；
图10是本发明的3D打印方法实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明的打印分色设备实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的打印分色设备包括主控装置、进料装置101、耗材切断装置102、耗材熔接装置103和耗材输出装置104。其中，进料装置101、耗材切断装置102、耗材熔接装置103和耗材输出装置104分别与主控装置相连；耗材熔接装置103与耗材输出装置104相连。
主控装置通过对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成待打印模型的耗材控制信息。其中，待打印模型的耗材信息优选为通过切片软件针对待打印模型生成的G代码；待打印模型的耗材控制信息优选为通过主控装置对耗材信息进行重新编译生成的新的关于耗材控制的G代码。该耗材控制信息中包括：至少两种耗材材色信息以及每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置(即每种材色的耗材都对应有该耗材的材色选择指令、进料指令、耗材量和耗材位置)。其中，耗材材色信息包括耗材的材质和颜色，进料装置101基于主控装置生成的材色选择指令，选择与该材色选择指令颜色、材质相符初始耗材，并基于主控装置生成的进料指令，传输该初始耗材。当主控装置检测到初始耗材的传输量达到耗材量时，主控装置便控制耗材切断装置102移动到耗材位置对初始耗材进行切割，得到切割耗材。然后，主控装置再控制耗材熔接装置103移动到耗材位置，使切割耗材进入耗材熔接装置103中的耗材通道1035，如果当前进入耗材通道1035的切割耗材为第一个耗材，那么并不进行熔接，如果当前进入耗材通道1035的切割耗材并不是第一个耗材，那么便将该切割耗材与耗材通道1035中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材，在熔接时，是将上次遗留耗材的尾部与当前的切割耗材的首部熔接在一起。耗材输出装置104与耗材熔接装置103中的耗材通道1035相连，耗材输出装置104对耗材熔接后得到的熔接耗材进行处理后，生成并输出待打印模型对应的多材色耗材，其中多材色耗材即多色多材质耗材。
本实施例的打印分色设备，进料装置101基于主控装置对耗材信息分析后生成的材色选择指令选择与材色选择指令相符的耗材作为初始耗材，并基于主控装置对耗材信息分析后生成的进料指令对初始耗材进行传输，主控装置根据耗材量和耗材位置控制耗材切断装置102对初始耗材进行切割得到切割耗材，控制耗材熔接装置103对切割耗材与上次遗留耗材进行熔接得到熔接耗材，控制耗材输出装置104对熔接耗材进行处理，生成并输出多材色耗材。这样，能够直接生成待打印模型对应的多材色耗材，可以直接利用多材色耗材使单喷头的3D打印机实现多色多材质3D打印，从而保证了多色多材质3D打印的稳定性与打印精度，提高了多色多材质3D打印的打印成功率。
进一步地，图2是图1中耗材控制电机和耗材传输器一侧的结构示意图；图3是图1中耗材控制电机和耗材传输器另一侧的结构示意图；图4是图1中耗材选择电机和耗材选择器的结构示意图。如图1-图4所示，本实施例的打印分色设备中的进料装置101包括耗材选择电机1011、耗材选择器1012、耗材控制电机1013和耗材传输器1014。其中，耗材选择电机1011和耗材控制电机1013分别与主控装置相连；耗材选择电机1011与耗材选择器1012相连；耗材控制电机1013与耗材传输器1014相连；耗材传输器1014与设备外壳105相连。耗材选择电机1011基于主控装置生成的材色选择指令，控制耗材选择器1012选择与材色选择指令相符的初始耗材；耗材控制电机103基于主控装置生成的进料指令，控制耗材传输器1014传输初始耗材。其中，耗材传输器1014包括耗材传动装置和耗材传输通道，如图中所示耗材传动装置与耗材控制电机103直接相连，耗材传输通道分布在耗材传动装置的上方和下方，耗材传输通道的每个通道口可以传输一种材色的耗材，其中，耗材材质包括：热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、ABS塑料、聚乳酸PLA、水溶材料聚乙烯醇PVA等材料。例如本实施例中的耗材传输通道有5个通道口，至多可同时放置5种材色的耗材，这5种材色的耗材可以为同种颜色不同材质、不同颜色同种材质或者不同颜色不同材质(如：白色水溶材料PVA、白色TPU、红色TPU、黄色ABS、绿色PLA)。耗材控制信息中的耗材位置即该种材色的耗材对应的通道口的位置，例如当前传输的初始耗材为耗材传输通道第一个通道口中传输的耗材，那么在传输量达到耗材量时，则需要将耗材切断装置102移动到耗材传输通道第一个通道口对应的位置对初始耗材进行切割。
进一步地，图5是图1中耗材切断装置的结构示意图，如图1和图5所示，耗材切断装置102包括刀片控制电机1021、第一移动装置1022、第一固定装置1023和刀片1024，第一移动装置1022包括第一传动杆10221、第一滑块10222和第一导轨10223。其中，刀片控制电机1021与主控装置相连；刀片控制电机1021和第一固定装置1023分别与第一传动杆10221相连；第一固定装置1023与第一滑块10222相连；第一滑块10222与第一导轨10223滑动连接；第一固定装置1023夹持固定刀片1024。耗材传输器1014开始传输初始耗材后，主控装置对初始耗材的传输量进行检测，当检测到初始耗材的传输量到达耗材控制信息中存储的耗材量时，主控装置控制刀片控制电机1021开始工作，刀片控制电机1021控制第一传动杆10221对第一固定装置1023进行传动，使第一固定装置1023夹持刀片1024通过第一滑块10222延第一导轨10223移动到耗材控制信息中存储的耗材位置，实现对初始耗材的切割，得到切割耗材。其中，第一传动杆10221优选采用螺纹杆。
进一步地，图6是图1中耗材熔接装置的结构示意图；图7是图1中加热器的结构示意图。如图1、图6和图7所示，耗材熔接装置103包括通道控制电机1031、第二移动装置1032、第二固定装置1033、加热器1034和散热装置1036；第二移动装置1032包括第二传动杆10321、第二滑块10322和第二导轨10323。其中，通道控制电机1031、加热器1034和散热装置1036分别与主控装置相连；通道控制电机1031和第二固定装置1033分别与第二传动杆10321相连；加热器1034、散热装置1036和第二滑块10322分别与第二固定装置1033相连；第二滑块10322与第二导轨10323滑动连接；加热器1034内设置有耗材通道1035。主控装置控制通道控制电机1031工作，通道控制电机1031控制第二传动杆10321进行传动，使第二固定装置1033携带与第二固定装置1033相连的加热器1034和散热装置1036通过第二滑块10322延第二导轨10323移动到耗材控制信息中存储的耗材位置，以便被刀片1024切割生成的切割耗材进入耗材通道1035，主控装置控制加热器1034工作，将耗材通道1035中当前的切割耗材与耗材通道1035中上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材，并将熔接耗材传输至耗材输出装置104，当下一次的切割耗材传输到耗材通道1035后，当前的熔接耗材则作为上次遗留耗材，将该耗材尾部与下一次的切割耗材的首部进行熔接，以此类推，直至耗材控制信息中的耗材颜色信息包含的耗材全部传输完成。在加热器1034工作过程中，主控装置控制散热装置1036工作，为加热器1034散热，本实施例中散热装置1036优选采用散热风扇，耗材通道1035优选采用特氟龙管。本实施例优选采用的耗材为1.75耗材，加热器1034可以对多种颜色或多种材质的耗材进行加热熔接处理，例如：热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU、ABS塑料、水溶材料、聚乳酸PLA、聚乙烯醇PVA等材质的多色多材质耗材。
进一步地，图8是图1中耗材输出装置的结构示意图，如图1和图8所示，耗材输出装置104包括耗材传输通道1041和耗材挤出器1042。其中，耗材挤出器1042与主控装置相连；耗材挤出器1042和加热器1034中的耗材通道1035分别与耗材传输通道1041相连。加热器1034对耗材通道1035中的切割耗材和上次遗留耗材进行熔接后，得到的熔接耗材通过耗材传输通道1041传输至耗材挤出器1042，耗材挤出器1042对熔接耗材进行处理，生成并输出待打印模型对应的多材色耗材，该多材色耗材是由多种颜色和/或多种材质的耗材连接而成的一条耗材，利用该多材色耗材，单喷头的3D打印机也能够实现多色多材质3D打印。耗材挤出器1042可以辅助熔接、输出熔接后的耗材，确保输出的耗材是线性的，防止耗材出现断裂情况。本实施例中，耗材传输通道1041优选采用特氟龙管；耗材挤出器1042优选采用泰坦挤出机。
进一步地，本实施例的打印分色设备中的主控装置包括编译器和单片机，其中，编译器、耗材选择电机1011、耗材控制电机1013、刀片控制电机1021、通道选择电机1031和耗材挤出器1042分别与单片机相连。编译器对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成待打印模型的耗材控制信息；单片机根据耗材控制信息对耗材选择电机1011、耗材控制电机1013、刀片控制电机1021、通道选择电机1031和耗材挤出器1042进行控制。本实施例中，编译器优选采用树莓派(Raspberry Pi，RPi)。本实施例中的主控装置可以设置在打印分色设备的任意位置，只要符合上述内容所述的与各个装置的连接关系即可。
本实施例的打印分色设备，耗材选择电机1011基于主控装置对耗材信息分析后生成的材色选择指令控制耗材选择器1012选择与材色选择指令相符的耗材作为初始耗材，耗材控制电机1013基于主控装置生成的进料指令控制耗材传输器1014对初始耗材进行传输，主控装置根据耗材量和耗材位置控制刀片控制电机1021，使刀片1024移动到耗材位置对初始耗材进行切割得到切割耗材，并控制通道控制电机1031工作，使加热器1034移动到耗材位置对切割耗材与上次遗留耗材进行熔接得到熔接耗材，主控装置最后控制耗材挤出器1042对通过耗材传输通道1041传输的熔接耗材进行处理，生成并输出多材色耗材。这样，能够直接生成待打印模型对应的多材色耗材，可以直接利用多材色耗材使单喷头的3D打印机实现多色多材质3D打印，从而保证了多色多材质3D打印的稳定性与打印精度，提高了多色多材质3D打印的打印成功率。
为了更全面，对应于本发明实施例提供的打印分色设备，本申请还提供了3D打印系统。
图9是本发明的3D打印系统实施例的结构示意图，如图9所示，本实施例的3D打印系统包括3D打印机20和上述实施例所述的打印分色设备10。打印分色设备10根据预先获取的待打印模型的耗材信息，生成待打印模型对应的多材色耗材，并将该多材色耗材传输给3D打印机20，3D打印机20根据预先获取的待打印模型的打印信息，利用多材色耗材进行3D打印，生成与待打印模型对应的3D实物。其中，预先获取的待打印模型的打印信息优选为采用切片软件根据待打印模型生成的G代码；3D打印机20优选采用单喷头的3D打印机。
本实施例的3D打印系统，利用打印分色设备10根据预先获取的待打印模型的耗材信息，生成待打印模型对应的多材色耗材，并将该多材色耗材传输给3D打印机20，3D打印机20根据预先获取的待打印模型的打印信息，利用多材色耗材进行3D打印，生成与待打印模型对应的3D实物。这样，能够利用打印分色设备10直接生成待打印模型对应的多材色耗材，单喷头的3D打印机可以直接利用多材色耗材实现多色多材质3D打印，从而保证了多色多材质3D打印的稳定性与打印精度，提高了多色多材质3D打印的打印成功率。
为了更全面，对应于本发明实施例提供的打印分色设备，本申请还提供了3D打印方法。
图10是本发明的3D打印方法实施例的流程图。如图10所示，本实施例的3D打印方法的具体步骤包括：
S101、对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成待打印模型的耗材控制信息；耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；
本实施例中，首先主控装置需要通过树莓派获取并分析切片软件根据待打印模型生成的耗材信息，并生成待打印模型的耗材控制信息。其中，耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置。
S102、基于材色选择指令和进料指令，传输与材色选择指令相符的初始耗材；
通过上述步骤，主控装置生成待打印模型对应的耗材控制信息后，向进料装置发送材色选择指令和进料指令，进料装置101中的耗材选择电机1011基于颜色选择指令，控制耗材选择器1012选择与材色选择指令相符的初始耗材；进料装置101中的耗材控制电机1013基于进料指令，控制耗材传输器1014传输初始耗材。
S103、若检测到初始耗材的传输量达到耗材量，控制耗材切断装置移动到耗材位置对初始耗材进行切割，得到切割耗材；
通过上述步骤，主控装置控制进料装置101传输初始耗材后，对初始耗材的传输量进行检测，如果检测到初始耗材的传输量达到耗材量时，主控装置控制刀片控制电机1021工作，刀片控制电机1021控制第一传动杆10221进行传动，使第一固定装置1023夹持刀片1024通过第一滑块10222延第一导轨10223移动到耗材位置，通过刀片1024切割初始耗材，得到切割耗材。
S104、控制耗材熔接装置移动到耗材位置，使切割耗材进入耗材熔接装置的耗材通道，将切割耗材与耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；
通过上述步骤，得到切割耗材后，主控装置控制通道控制电机1031工作，通道控制电机1031控制第二传动杆10321进行传动，使第二固定装置1033携带加热器1034和散热装置1036通过第二滑块10322延第二导轨10323移动到耗材位置，使切割耗材进入加热器1034的耗材通道1035，主控装置控制加热器1034将耗材通道1035中的切割耗材与耗材通道1035中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材。
S105、对熔接耗材进行处理，生成并输出待打印模型对应的多材色耗材。
通过上述步骤，得到熔接耗材后，熔接耗材通过耗材传输通道1041进入耗材挤出器1042，主控装置控制耗材挤出器1042对熔接耗材进行处理，生成并输出待打印模型对应的多材色耗材。
本实施例的3D打印方法，对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成待打印模型的耗材控制信息；耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；基于材色选择指令和进料指令，传输与材色选择指令相符的初始耗材；若检测到初始耗材的传输量达到耗材量，控制耗材切断装置102移动到耗材位置对初始耗材进行切割，得到切割耗材；控制耗材熔接装置103移动到耗材位置，使切割耗材进入耗材熔接装置103的耗材通道，将切割耗材与耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；对熔接耗材进行处理，生成并输出待打印模型对应的多材色耗材。这样，能够直接生成待打印模型对应的多材色耗材，可以直接利用多材色耗材使单喷头的3D打印机实现多色多材质3D打印，从而保证了多色多材质3D打印的稳定性与打印精度，提高了多色多材质3D打印的打印成功率。
关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式已经在有关该设备的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种打印分色设备，其特征在于，包括：主控装置、进料装置、耗材切断装置、耗材熔接装置和耗材输出装置；
所述进料装置、所述耗材切断装置、所述耗材熔接装置和所述耗材输出装置分别与所述主控装置相连；
所述耗材熔接装置与所述耗材输出装置相连；
所述主控装置用于对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成所述待打印模型的耗材控制信息；所述耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；
所述进料装置用于基于所述材色选择指令和所述进料指令，传输与所述材色选择指令相符的初始耗材；
所述主控装置还用于若检测到所述初始耗材的传输量达到所述耗材量，控制所述耗材切断装置移动到所述耗材位置对所述初始耗材进行切割，得到切割耗材；以及控制所述耗材熔接装置移动到所述耗材位置，使所述切割耗材进入所述耗材熔接装置的耗材通道，将所述切割耗材与所述耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；
所述耗材输出装置用于对所述熔接耗材进行处理，生成并输出所述待打印模型对应的多材色耗材；
所述进料装置包括：耗材选择电机、耗材选择器、耗材控制电机和耗材传输器；
所述耗材选择电机和所述耗材控制电机分别与所述主控装置相连；
所述耗材选择电机与所述耗材选择器相连；
所述耗材控制电机与所述耗材传输器相连；
所述耗材选择电机用于基于所述材色选择指令，控制所述耗材选择器选择与所述材色选择指令相符的所述初始耗材；
所述耗材控制电机用于基于所述进料指令，控制所述耗材传输器传输所述初始耗材；
所述耗材切断装置包括：刀片控制电机、第一移动装置、第一固定装置和刀片；
所述刀片控制电机与所述主控装置相连；
所述刀片控制电机和所述第一固定装置分别与所述第一移动装置相连；
所述第一固定装置夹持固定所述刀片；
所述刀片控制电机用于控制所述第一移动装置将所述第一固定装置移动到所述耗材位置，通过所述刀片切断所述初始耗材，得到所述切割耗材；
所述第一移动装置包括：第一传动杆、第一滑块和第一导轨；
所述第一传动杆与所述刀片控制电机相连；
所述第一滑块与所述固定装置相连；
所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接；
所述第一传动杆用于进行传动工作，使所述固定装置通过所述第一滑块延所述第一导轨移动到所述耗材位置；
所述耗材熔接装置包括：通道控制电机、第二固定装置、加热器、散热装置和第二移动装置；
所述通道控制电机、所述加热器和所述散热装置分别与所述主控装置相连；
所述加热器和所述散热装置分别与所述第二固定装置相连；
所述通道控制电机和所述第二固定装置分别与所述第二移动装置相连；
所述通道控制电机用于控制所述第二移动装置将所述第二固定装置移动到所述耗材位置，使所述切割耗材进入所述加热器的所述耗材通道；
所述加热器用于将所述切割耗材与所述耗材通道中的所述上次遗留耗材进行熔接，得到所述熔接耗材；
所述散热装置用于为所述加热器散热；
所述第二移动装置包括：第二传动杆、第二滑块和第二导轨；
所述第二传动杆与所述通道控制电机相连；
所述加热器和所述散热装置分别与所述第二滑块相连；
所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接；
所述第二传动杆用于进行传动工作，使所述第二固定装置通过所述第二滑块延所述第二导轨移动到所述耗材位置。
2.根据权利要求1所述的打印分色设备，其特征在于，所述耗材输出装置包括：耗材传输通道和耗材挤出器；
所述耗材挤出器与所述主控装置相连；
所述耗材挤出器和所述加热器分别与所述耗材传输通道相连；
所述耗材传输通道用于传输所述熔接耗材，以使所述熔接耗材进入所述耗材挤出器；
所述耗材挤出器用于对所述熔接耗材进行处理，生成并输出所述待打印模型对应的所述多材色耗材。
3.根据权利要求1所述的打印分色设备，其特征在于，所述主控装置包括：编译器和单片机；
所述编译器、所述进料装置、所述耗材切断装置、所述耗材熔接装置和所述耗材输出装置分别与所述单片机相连；
所述编译器用于对预先获取的所述待打印模型的所述耗材信息进行分析，生成所述待打印模型的所述耗材控制信息；
所述单片机用于根据所述耗材控制信息对所述进料装置、所述耗材切断装置、所述耗材熔接装置和所述耗材输出装置进行控制。
4.一种3D打印系统，其特征在于，包括：3D打印机和权利要求1-3任一项所述的打印分色设备；
所述打印分色设备用于根据预先获取的待打印模型的耗材信息，生成所述待打印模型对应的多材色耗材，并将所述多材色耗材传输给所述3D打印机；
所述3D打印机用于根据预先获取的所述待打印模型的打印信息，利用所述多材色耗材进行3D打印，生成与所述待打印模型对应的3D实物。
5.一种3D打印方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的打印分色设备，所述方法包括：
对预先获取的待打印模型的耗材信息进行分析，生成所述待打印模型的耗材控制信息；所述耗材控制信息包括至少两种耗材材色信息、每种材色的材色选择指令、每种材色的进料指令、每种材色的耗材量和每种材色的耗材位置；
基于所述材色选择指令和所述进料指令，传输与所述材色选择指令相符的初始耗材；
若检测到所述初始耗材的传输量达到所述耗材量，控制耗材切断装置移动到所述耗材位置对所述初始耗材进行切割，得到切割耗材；
控制耗材熔接装置移动到所述耗材位置，使所述切割耗材进入所述耗材熔接装置的耗材通道，将所述切割耗材与所述耗材通道中的上次遗留耗材进行熔接，得到熔接耗材；
对所述熔接耗材进行处理，生成并输出所述待打印模型对应的多材色耗材。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240108 Address after: 518100, Building 101, C, Shenzhen Qianwan Hard Technology Industrial Park, Nanchang Community, Xixiang Street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: SHENZHEN SUNSHINE LASER & ELECTRONICS TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 056000 No.17, unit 1, building 12, No.391 Heping Road, Hanshan District, Handan City, Hebei Province Patentee before: Zheng Shang |
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| TR01 | Transfer of patent right |