CN114801179A - 一种基于数字内容的三维模型着色装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数字内容的三维模型着色装置，包括装置本体，为装置主要的外框安装结构，所述装置本体底部设置有支撑架，所述装置本体的顶部设置有上料槽，所述装置本体一端设置有安装槽；着色箱，位于所述装置本体内部，所述着色箱前端分别设置有活动筒和喷枪；第一挡板，位于所述装置本体内部，所述第一挡板对立面设置有第二挡板，所述第一挡板与第二挡板内部均设置有限位槽，所述第一挡板内部开设有导向槽。该基于数字内容的三维模型着色装置，使撑板对三维产品进行垂直升降，以适应产品与着色箱的位置高度，可以从喷枪的不同方向对三维模型进行着色，可以做到3D打印的同时对打印位置进行同步着色，实现自动化着色处理。

Description

一种基于数字内容的三维模型着色装置

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，具体为一种基于数字内容的三维模型着色装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，制造业对零件的复杂程度、加工精度等都提出了更高的要求，传统的制造技术，如切削加工、铸造等，已经很难满足现在的个性化制造需求，近年来，3D打印(增材制造)技术的出现，无疑带给了制造业新的希望，3D打印技术不仅可以快速制造工件，对于一些零件，甚至可以提供精度足够的成品或者半成品，由于3D打印可以制造极其复杂的零件、不产生废料、单件及小批量成本低等，已经成为制造业一颗璀璨的新星。

然而，彩色3D打印却步履维艰，虽然可以用于3D打印的材料多种多样，但打印的零件大多颜色单一或者颜色不够丰富，很难实现多彩甚至全彩，即使多材料打印，打印的颜色也十分有限，因此，需要一种基于数字内容的三维模型着色装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数字内容的三维模型着色装置，以解决上述背景技术中提出彩色3D打印却步履维艰，虽然可以用于3D打印的材料多种多样，但打印的零件大多颜色单一或者颜色不够丰富，很难实现多彩甚至全彩的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数字内容的三维模型着色装置，包括：

装置本体，为装置主要的外框安装结构，所述装置本体底部设置有支撑架，所述装置本体的顶部设置有上料槽，所述装置本体一端设置有安装槽；

着色箱，位于所述装置本体内部，所述着色箱前端分别设置有活动筒和喷枪；

第一挡板，位于所述装置本体内部，所述第一挡板对立面设置有第二挡板，所述第一挡板与第二挡板内部均设置有限位槽，所述第一挡板内部开设有导向槽；

第一步进电机，位于所述安装槽内部，所述第一步进电机输出端连接有第一螺杆；

第二步进电机，位于所述导向槽内部，所述第二步进电机输出端连接有第二螺杆；

第三步进电机，位于所述装置本体底部，所述第三步进电机输出端连接有第三螺杆，所述第三螺杆的一端贯穿装置本体内部。

作为本发明的优选技术方案，所述第一步进电机一端外表面连接有第一活动板，所述第一活动板与安装槽为滑动连接，所述第一步进电机通过第一螺杆与着色箱螺纹连接。

采用上述技术方案，第一步进电机驱动第一螺杆旋转，第一螺杆与着色箱螺纹传动，使着色箱能够前后移动，便于调节着色箱的前后位置。

作为本发明的优选技术方案，所述第二步进电机一端外表面连接有第二活动板，所述第二活动板与导向槽滑动连接，所述导向槽的长度小于第一挡板的长度，所述第二步进电机通过第二螺杆与着色箱螺纹连接。

采用上述技术方案，第二步进电机驱动第二螺杆旋转，第二螺杆与着色箱螺纹传动，使着色箱能够进行左右方向移动，便于调节着色箱的左右位置。

作为本发明的优选技术方案，所述着色箱内部滑动连接有滑杆，所述滑杆与第二螺杆一端均设置有滑块，所述滑块与滑杆和第二螺杆活动连接，所述滑块与第一挡板和第二挡板构成滑动结构。

采用上述技术方案，滑杆与第二螺杆通过与滑块连接，在着色箱与第一螺杆螺纹传动时，能够带动着色箱整体进行前后位置切换。

作为本发明的优选技术方案，所述第三步进电机通过第三螺杆与撑板螺纹连接，所述撑板通过导轨与装置本体构成滑动结构，所述撑板与限位槽为滑动连接，所述撑板长度与上料槽长度相同。

采用上述技术方案，第三步进电机驱动第三螺杆，第三螺杆与撑板螺纹传动，使撑板对三维产品进行垂直升降，以适应产品与着色箱的位置高度。

作为本发明的优选技术方案，所述着色箱内部从上到下依次设置有第一调色筒、第二调色筒和第三调色筒，所述第一调色筒、第二调色筒和第三调色筒内部分别设置有加料管和输送管，所述第一调色筒、第二调色筒和第三调色筒与着色箱为一体化结构，所述第一调色筒内部设置有第一搅拌轴，所述第二调色筒内部设置有第二搅拌轴，所述第三调色筒内部设置有第三搅拌轴，所述第一调色筒和第三调色筒与第二调色筒之间设置有通槽。

采用上述技术方案，第一调色筒、第二调色筒和第三调色筒通过加料管进行上料，同时通过输送管与中转槽传料，并且由通槽进行混色，由第一搅拌轴、第二搅拌轴和第三搅拌轴对颜料进行混合。

作为本发明的优选技术方案，所述着色箱顶端设置有从动螺杆，所述从动螺杆与第二螺杆螺纹连接，所述从动螺杆的一端外表面设置有小齿轮，所述小齿轮外表面啮合连接有从动齿轮，所述连动齿轮预设在第一搅拌轴一端外表面，所述连动齿轮外表面啮合连接有惰性齿轮，所述惰性齿轮另一端啮合连接有中转齿轮，所述中转齿轮与第三搅拌轴固定连接，所述惰性齿轮与第二搅拌轴固定连接，所述连动齿轮和从动齿轮与第一搅拌轴固定连接。

采用上述技术方案，小齿轮与从动齿轮啮合传动，使第一搅拌轴带动连动齿轮与惰性齿轮啮合传动，同时惰性齿轮与中转齿轮，使第一搅拌轴、第二搅拌轴和第三搅拌轴同速不同方向进行旋转，便于对颜料进行混合，从而可以在位置切换时，对颜料进行混合。

作为本发明的优选技术方案，所述着色箱左右两端预设有中转槽，所述中转槽内部设置有增压泵，所述中转槽与输送管相互连接，所述中转槽与活动筒和喷枪固定连接，所述活动筒内部滑动连接有负压管，所述负压管的一端活动连接有滚球。

采用上述技术方案，在增压泵左右下，中转槽内部颜料注入到活动筒与喷枪内部，完成对产品的打印与打磨工作，活动筒与负压管前后伸缩，配合内部所设置的弹簧，能够使滚球自适应产品表面轮廓，从而使颜料的涂抹更加均匀，提高了整体的实用性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于数字内容的三维模型着色装置：

1.第一步进电机驱动第一螺杆旋转，第一螺杆与着色箱螺纹传动，使着色箱能够前后移动，便于调节着色箱的前后位置，第二步进电机驱动第二螺杆旋转，第二螺杆与着色箱螺纹传动，使着色箱能够进行左右方向移动，便于调节着色箱的左右位置，滑杆与第二螺杆通过与滑块连接，在着色箱与第一螺杆螺纹传动时，能够带动着色箱整体进行前后位置切换，第三步进电机驱动第三螺杆，第三螺杆与撑板螺纹传动，使撑板对三维产品进行垂直升降，以适应产品与着色箱的位置高度，可以从喷枪的不同方向对三维模型进行着色，可以做到3D打印的同时对打印位置进行同步着色，实现自动化着色处理，提高效率；

2.通过将小齿轮与从动齿轮啮合传动，使第一搅拌轴带动连动齿轮与惰性齿轮啮合传动，同时惰性齿轮与中转齿轮，使第一搅拌轴、第二搅拌轴和第三搅拌轴同速不同方向进行旋转，便于对颜料进行混合，从而可以在位置切换时，对颜料进行混合，在增压泵左右下，中转槽内部颜料注入到活动筒与喷枪内部，完成对产品的打印与打磨工作，活动筒与负压管前后伸缩，配合内部所设置的弹簧，能够使滚球自适应产品表面轮廓，从而使颜料的涂抹更加均匀，提高了整体的实用性。

附图说明

图1为本发明整体立体结构示意图；

图2为本发明整体内部正视结构示意图；

图3为本发明着色箱内部正视结构示意图；

图4为本发明图3中A区放大结构示意图；

图5为本发明着色箱内部侧视结构示意图；

图6为本发明着色箱俯视结构示意图；

图7为本发明第一挡板侧视结构示意图。

图中：1、装置本体；2、上料槽；3、安装槽；4、第一活动板；5、第一步进电机；6、第一螺杆；7、着色箱；8、第一挡板；9、第二挡板；10、第二活动板；11、第二步进电机；12、第二螺杆；13、活动筒；14、负压管；15、滚球；16、滑块；17、滑杆；18、第三步进电机；19、第三螺杆；20、撑板；21、导轨；22、支撑架；23、喷枪；24、第一调色筒；25、第二调色筒；26、第三调色筒；27、加料管；28、从动螺杆；29、小齿轮；30、从动齿轮；31、连动齿轮；32、第一搅拌轴；33、中转槽；34、增压泵；35、通槽；36、输送管；37、限位槽；38、导向槽；39、惰性齿轮；40、第二搅拌轴；41、中转齿轮；42、第三搅拌轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于数字内容的三维模型着色装置，包括：

装置本体1，为装置主要的外框安装结构，装置本体1底部设置有支撑架22，装置本体1的顶部设置有上料槽2，装置本体1一端设置有安装槽3；着色箱7，位于装置本体1内部，着色箱7前端分别设置有活动筒13和喷枪23；第一挡板8，位于装置本体1内部，第一挡板8对立面设置有第二挡板9，第一挡板8与第二挡板9内部均设置有限位槽37，第一挡板8内部开设有导向槽38；第一步进电机5，位于安装槽3内部，第一步进电机5输出端连接有第一螺杆6；第二步进电机11，位于导向槽38内部，第二步进电机11输出端连接有第二螺杆12；第三步进电机18，位于装置本体1底部，第三步进电机18输出端连接有第三螺杆19，第三螺杆19的一端贯穿装置本体1内部。

第一步进电机5一端外表面连接有第一活动板4，第一活动板4与安装槽3为滑动连接，第一步进电机5通过第一螺杆6与着色箱7螺纹连接；第一步进电机5驱动第一螺杆6旋转，第一螺杆6与着色箱7螺纹传动，使着色箱7能够前后移动，便于调节着色箱7的前后位置；第二步进电机11一端外表面连接有第二活动板10，第二活动板10与导向槽38滑动连接，导向槽38的长度小于第一挡板8的长度，第二步进电机11通过第二螺杆12与着色箱7螺纹连接；第二步进电机11驱动第二螺杆12旋转，第二螺杆12与着色箱7螺纹传动，使着色箱7能够进行左右方向移动，便于调节着色箱7的左右位置；着色箱7内部滑动连接有滑杆17，滑杆17与第二螺杆12一端均设置有滑块16，滑块16与滑杆17和第二螺杆12活动连接，滑块16与第一挡板8和第二挡板9构成滑动结构；滑杆17与第二螺杆12通过与滑块16连接，在着色箱7与第一螺杆6螺纹传动时，能够带动着色箱7整体进行前后位置切换；第三步进电机18通过第三螺杆19与撑板20螺纹连接，撑板20通过导轨21与装置本体1构成滑动结构，撑板20与限位槽37为滑动连接，撑板20长度与上料槽2长度相同；第三步进电机18驱动第三螺杆19，第三螺杆19与撑板20螺纹传动，使撑板20对三维产品进行垂直升降，以适应产品与着色箱7的位置高度；着色箱7内部从上到下依次设置有第一调色筒24、第二调色筒25和第三调色筒26，第一调色筒24、第二调色筒25和第三调色筒26内部分别设置有加料管27和输送管36，第一调色筒24、第二调色筒25和第三调色筒26与着色箱7为一体化结构，第一调色筒24内部设置有第一搅拌轴32，第二调色筒25内部设置有第二搅拌轴40，第三调色筒26内部设置有第三搅拌轴42，第一调色筒24和第三调色筒26与第二调色筒25之间设置有通槽35；第一调色筒24、第二调色筒25和第三调色筒26通过加料管27进行上料，同时通过输送管36与中转槽33传料，并且由通槽35进行混色，由第一搅拌轴32、第二搅拌轴40和第三搅拌轴42对颜料进行混合；着色箱7顶端设置有从动螺杆28，从动螺杆28与第二螺杆12螺纹连接，从动螺杆28的一端外表面设置有小齿轮29，小齿轮29外表面啮合连接有从动齿轮30，连动齿轮31预设在第一搅拌轴32一端外表面，连动齿轮31外表面啮合连接有惰性齿轮39，惰性齿轮39另一端啮合连接有中转齿轮41，中转齿轮41与第三搅拌轴42固定连接，惰性齿轮39与第二搅拌轴40固定连接，连动齿轮31和从动齿轮30与第一搅拌轴32固定连接；小齿轮29与从动齿轮30啮合传动，使第一搅拌轴32带动连动齿轮31与惰性齿轮39啮合传动，同时惰性齿轮39与中转齿轮41，使第一搅拌轴32、第二搅拌轴40和第三搅拌轴42同速不同方向进行旋转，便于对颜料进行混合，从而可以在位置切换时，对颜料进行混合；着色箱7左右两端预设有中转槽33，中转槽33内部设置有增压泵34，中转槽33与输送管36相互连接，中转槽33与活动筒13和喷枪23固定连接，活动筒13内部滑动连接有负压管14，负压管14的一端活动连接有滚球15；在增压泵34左右下，中转槽33内部颜料注入到活动筒13与喷枪23内部，完成对产品的打印与打磨工作，活动筒13与负压管14前后伸缩，配合内部所设置的弹簧，能够使滚球15自适应产品表面轮廓，从而使颜料的涂抹更加均匀，提高了整体的实用性。

工作原理：在使用该基于数字内容的三维模型着色装置时，首先将产品从上料槽2放置在撑板20外侧，随后启动第三步进电机18对撑板20的位置进行调节，当需要对着色箱7进行横向位置调节时，启动第一步进电机5与第二步进电机11，第一步进电机5驱动第一螺杆6旋转，第一螺杆6与着色箱7螺纹传动，使着色箱7能够前后移动，便于调节着色箱7的前后位置，第二步进电机11驱动第二螺杆12旋转，第二螺杆12与着色箱7螺纹传动，使着色箱7能够进行左右方向移动，便于调节着色箱7的左右位置，在第二螺杆12旋转的过程中与从动螺杆28螺纹传动，使从动螺杆28一端的小齿轮29与从动齿轮30啮合传动，从而使第一搅拌轴32带动连动齿轮31与惰性齿轮39啮合传动，同时惰性齿轮39与中转齿轮41，使第一搅拌轴32、第二搅拌轴40和第三搅拌轴42同速不同方向进行旋转，便于对颜料进行混合，从而可以在位置切换时，对颜料进行混合，颜料在混合的过程中，可通过通槽35传料进行混合，控制通槽35内部的阀门，控制通槽35通道开关，能够根据所需颜色进行自适应混合，从而提高了着色装置整体的适应性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于，包括：

装置本体（1），为装置主要的外框安装结构，所述装置本体（1）底部设置有支撑架（22），所述装置本体（1）的顶部设置有上料槽（2），所述装置本体（1）一端设置有安装槽（3）；

着色箱（7），位于所述装置本体（1）内部，所述着色箱（7）前端分别设置有活动筒（13）和喷枪（23）；

第一挡板（8），位于所述装置本体（1）内部，所述第一挡板（8）对立面设置有第二挡板（9），所述第一挡板（8）与第二挡板（9）内部均设置有限位槽（37），所述第一挡板（8）内部开设有导向槽（38）；

第一步进电机（5），位于所述安装槽（3）内部，所述第一步进电机（5）输出端连接有第一螺杆（6）；

第二步进电机（11），位于所述导向槽（38）内部，所述第二步进电机（11）输出端连接有第二螺杆（12）；

第三步进电机（18），位于所述装置本体（1）底部，所述第三步进电机（18）输出端连接有第三螺杆（19），所述第三螺杆（19）的一端贯穿装置本体（1）内部。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述第一步进电机（5）一端外表面连接有第一活动板（4），所述第一活动板（4）与安装槽（3）为滑动连接，所述第一步进电机（5）通过第一螺杆（6）与着色箱（7）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述第二步进电机（11）一端外表面连接有第二活动板（10），所述第二活动板（10）与导向槽（38）滑动连接，所述导向槽（38）的长度小于第一挡板（8）的长度，所述第二步进电机（11）通过第二螺杆（12）与着色箱（7）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述着色箱（7）内部滑动连接有滑杆（17），所述滑杆（17）与第二螺杆（12）一端均设置有滑块（16），所述滑块（16）与滑杆（17）和第二螺杆（12）活动连接，所述滑块（16）与第一挡板（8）和第二挡板（9）构成滑动结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述第三步进电机（18）通过第三螺杆（19）与撑板（20）螺纹连接，所述撑板（20）通过导轨（21）与装置本体（1）构成滑动结构，所述撑板（20）与限位槽（37）为滑动连接，所述撑板（20）长度与上料槽（2）长度相同。

6.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述着色箱（7）内部从上到下依次设置有第一调色筒（24）、第二调色筒（25）和第三调色筒（26），所述第一调色筒（24）、第二调色筒（25）和第三调色筒（26）内部分别设置有加料管（27）和输送管（36），所述第一调色筒（24）、第二调色筒（25）和第三调色筒（26）与着色箱（7）为一体化结构，所述第一调色筒（24）内部设置有第一搅拌轴（32），所述第二调色筒（25）内部设置有第二搅拌轴（40），所述第三调色筒（26）内部设置有第三搅拌轴（42），所述第一调色筒（24）和第三调色筒（26）与第二调色筒（25）之间设置有通槽（35）。

7.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述着色箱（7）顶端设置有从动螺杆（28），所述从动螺杆（28）与第二螺杆（12）螺纹连接，所述从动螺杆（28）的一端外表面设置有小齿轮（29），所述小齿轮（29）外表面啮合连接有从动齿轮（30），所述连动齿轮（31）预设在第一搅拌轴（32）一端外表面，所述连动齿轮（31）外表面啮合连接有惰性齿轮（39），所述惰性齿轮（39）另一端啮合连接有中转齿轮（41），所述中转齿轮（41）与第三搅拌轴（42）固定连接，所述惰性齿轮（39）与第二搅拌轴（40）固定连接，所述连动齿轮（31）和从动齿轮（30）与第一搅拌轴（32）固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于数字内容的三维模型着色装置，其特征在于：所述着色箱（7）左右两端预设有中转槽（33），所述中转槽（33）内部设置有增压泵（34），所述中转槽（33）与输送管（36）相互连接，所述中转槽（33）与活动筒（13）和喷枪（23）固定连接，所述活动筒（13）内部滑动连接有负压管（14），所述负压管（14）的一端活动连接有滚球（15）。

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