CN215704147U - 一种耗材着色机构及其热熔器 - Google Patents

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Abstract

一种耗材着色机构及其热熔器，其中包括热熔器主体，该热熔器主体上开设有耗材输入口与耗材输出口，热熔器主体中设有耗材着色机构，耗材通道连通耗材输入口和耗材输出口。耗材着色机构包括供耗材通过的耗材通道、设置在耗材通道旁的调位组件、以及若干个受调位组件驱动的染色组件；调位组件中具有驱动通道，驱动通道中至少具有着色位置区域和非着色位置区域，染色组件滑设在驱动通道中并能够在调位组件的作用下靠近或远离耗材通道。本发明提供了一种全新结构的耗材着色机构，单个调位组件能够同时适配一个或多个染色组件，能够简化结构，降低使用时的故障率，还能够降低生产成本，以减小生产企业和消费者的负担。

Description

一种耗材着色机构及其热熔器
技术领域
本实用新型涉及一种耗材着色机构及其热熔器。
背景技术
热熔器是一种用于热塑性塑料管材、模具的加热熔化专业工具，3D打印设备是一种特殊的热熔器。
随着科技的发展，3D打印技术越来越普遍地应用于各个领域，与此同时，3D打印技术也以更多种类型产品的形式出现在人们的生活中，常见的产品有3D打印机和3D打印笔。
3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。
3D打印笔，与3D打印机通过机械臂带动打印喷头的移动实现3D打印不同的是：3D打印笔由人手操控，3D打印笔可以根据人的意愿来实现立体作画，也就是说，用户仅仅需要通过传统的画笔操作就能够在三维环境下绘制立体图案。目前，3D打印笔采用热熔沉积技术，其内的笔墨采用热熔材料，例如PLA(聚乳酸)材料或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)材料，通常也称为耗材。在使用过程中，3D打印笔内的热熔材料经过加热后从笔头喷出，然后热熔材料冷却形成3D绘制的图案。
现有公告号为CN205326305U的中国专利，公开了一种3D打印笔，包括有一壳体，壳体一端设有喷嘴，壳体上至少设有两个进退料口、驱动模块、散热模块、射出模块和控制模块。使用过程中，可在壳体内同时插入多种不同颜色的耗材，但是不同耗材之间无法实现同时热熔混色，色彩较单一，无法实现多种颜色混合使用。现有的3D打印笔通常仅能采用单色耗材，在绘制过程中，使用者在换色时需向打印笔中依次加入不同颜色的耗材实现色彩的切换，如此，存在以下缺点：一方面，色彩较单一，使用过程较乏味，另一方面，需经常更换不同颜色的耗材，存在使用较不便的缺点。
为了解决上述缺陷，申请人之前已经对市面上的传统产品进行了改进优化，也申请了公告号为CN112936860A的中国专利，其公开了一种带有染色结构的3D打印笔及其换色方法，包括笔主体，笔主体设置有若干组染色结构，染色结构包括有驱动机构和染色件，驱动机构推动染色件对耗材进行染色；当染色件贴紧耗材时，耗材被染色，当耗材染色完成后，染色件远离耗材；换色控制件，与若干染色结构控制配合，用于控制不同染色结构的切换。
但是申请人的专利产品也存在一些缺陷，例如：每多一种颜色，需要多一组染色结构(包括驱动机构和染色剂)，其结构的复杂程度和生产装配难度都会上升，同样在使用过程中故障率也会上升，且成本居高不下，增大企业和消费者的负担。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种耗材着色机构及其热熔器。
本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种耗材着色机构，包括供耗材通过的耗材通道、设置在耗材通道旁的调位组件、以及若干个受调位组件驱动的染色组件；
所述的调位组件中具有驱动通道，所述的驱动通道中至少具有着色位置区域和非着色位置区域，所述的染色组件滑设在所述的驱动通道中并能够在调位组件的作用下靠近或远离所述的耗材通道。
作为优选，所述的调位组件包括包括固定件和活动件，所述的活动件能够相对固定件进行运动；
所述的固定件上开设有第一方向轨迹槽，所述的活动件上开设有第二方向轨迹槽，所述的第一方向轨迹槽与第二方向轨迹槽相通并组合成所述的驱动通道；
所述的染色组件至少一部分位于所述的第一方向轨迹槽中，且至少另一部分位于所述的第二方向轨迹槽中。
作为优选，所述的第一方向轨迹槽以耗材通道为起点由内向外设置，所述的第一方向轨迹槽中具有与着色位置区域相对应的近点、以及与非着色位置区域相对应的远点；
所述的第二方向轨迹槽为凸轮槽，所述的凸轮槽中具有与着色位置区域相对应的内推位置、以及与非着色位置区域相对应的外拉位置。
作为优选，所述的染色组件包括推块和受推块驱动的染色棒，所述的推块能够与染色棒接触并推动染色棒靠近耗材，以对耗材进行染色。
作为优选，所述的推块具有尺寸不一的第一区段和第二区段，所述的第一区段位于所述的第一方向轨迹槽中，所述的第二区段位于所述的第二方向轨迹槽中。
作为优选，所述的固定件上开设有用于容置染色棒的容纳腔，所述的容纳腔与所述的第一方向轨迹槽相通，且所述的容纳腔设置在靠近所述耗材通道处。
作为优选，还包括驱动装置，所述的活动件上还设有输入部，所述的驱动装置与所述的输入部传动连接。
作为优选，所述的驱动装置为转动电机，所述的输入部为输入齿轮，所述的转动电机与所述的输入齿轮传动连接。
作为优选，还包括位置检测器，所述的调位组件上设有位置反馈件，所述的位置检测器与所述的位置反馈件配合使用。
一种热熔器，包括热熔器主体，该热熔器主体上开设有耗材输入口与耗材输出口，所述的热熔器主体中设有如上所述的耗材着色机构，所述的耗材通道连通所述的耗材输入口和耗材输出口。
本实用新型的有益效果在于：
1、提供了一种全新结构的耗材着色机构，单个调位组件(动力部件)能够同时适配一个或多个染色组件，能够简化结构，降低使用时的故障率，还能够降低生产成本，以减小生产企业和消费者的负担。
2、由于只需要用到一个调位组件，因此其空间占用更小，降低生产装配难度，有利于整体的空间布局设计，使得整机更加小巧实用。
3.采用调位组件控制不同组别的染色组件之间实现换色过程，用户可自行选择不同的颜色对耗材进行染色，如此，无需更换耗材，即可在同一根耗材上实现多色转换，具有色彩丰富、趣味性强的效果，且无需购买不同颜色的耗材，成本也较低。
附图说明
图1是本实用新型中耗材着色机构的爆炸图。
图2是本实用新型中耗材着色机构的剖视图。
图3是染色组件与固定件的装配示意图。
图4是染色组件与活动件的装配示意图。
图5是固定件的结构示意图。
图6是非人工驱动方式下活动件的结构示意图。
图7是人工驱动方式下活动件的结构示意图。
图8是推块的结构示意图。
图9是热熔器的结构示意图。
图10是本实用新型中光电位置检测器的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1～图10，一种耗材着色机构，包括供耗材25通过的耗材通道1、设置在耗材通道1旁的调位组件2、以及若干个受调位组件2驱动的染色组件3；
所述的调位组件2中具有驱动通道4，所述的驱动通道4中至少具有着色位置区域和非着色位置区域，所述的染色组件3滑设在所述的驱动通道4中并能够在调位组件2的作用下靠近或远离所述的耗材通道1。
调位组件2实现染色组件3靠近或远离耗材通道1的结构方式多种多样，在此提出一种优选方案，具体为：所述的调位组件2包括包括固定件7和活动件8，所述的活动件8能够相对固定件7进行运动；其中，所述的固定件7上开设有第一方向轨迹槽9，所述的活动件8上开设有第二方向轨迹槽10，所述的第一方向轨迹槽9与第二方向轨迹槽10相通并组合成所述的驱动通道4；所述的染色组件3至少一部分位于所述的第一方向轨迹槽9中，且至少另一部分位于所述的第二方向轨迹槽10中。采用本实施例的优选方案，可以将其中的活动件8视为动力部件，将固定件7视为导向部件，将染色组件3视为执行件；其中染色组件3同时与活动件8和固定件7存在配合关系，在活动件8运动过程中，染色组件3与第二方向轨迹槽10的侧壁接触并被其带动，即染色组件3沿着固定件7中第一方向轨迹槽9作靠近或远离耗材通道1的运动。
更具体的，所述的第一方向轨迹槽9以耗材通道1为起点由内向外设置，所述的第一方向轨迹槽9中具有与着色位置区域相对应的近点11、以及与非着色位置区域相对应的远点12。当染色组件3位于近点11时，其与耗材25接触并进行染色；当染色组件3位于远点12时，其与耗材25分离并无法实现染色。为了实现近点11与远点12的切换，所述的第二方向轨迹槽10采用凸轮槽，所述的凸轮槽中具有与着色位置区域相对应的内推位置13、以及与非着色位置区域相对应的外拉位置14。
本实施例中，所述的染色组件3具体包括推块15和受推块15驱动的染色棒16，所述的推块15能够与染色棒16接触并推动染色棒16靠近耗材25，以对耗材25进行染色。优选的，推块15与染色棒16分体成型，以简化结构，更加顺利地实现两者各自的功能。当然，所述的推块15与染色棒16也可一体成型，在此不做特殊限定。
为了使得推块15的运动更加稳定规律，所述的推块15具有尺寸不一的第一区段17和第二区段18，所述的第一区段17位于所述的第一方向轨迹槽9中，所述的第二区段18位于所述的第二方向轨迹槽10中。通过尺寸不一的第一区段17和第二区段18的设置，即通过尺寸大小的区别，使得第一区段17能够稳定地处于第一方向轨迹槽9中，同时第二区段18稳定地处于第二方向轨迹槽10中，防止松动、窜位的情况发生，确保相关功能的正常使用。
推动与染色棒16接触并推动染色棒16与耗材25接触，实现上色；推块15复位后，依靠耗材25本身的特性恢复至初始形态并与耗材25分离。假如，耗材25与染色棒16的设置距离较远，则在使用过程中需要使得染色棒16的形变量增大，导致其恢复难度上升，甚至出现无法恢复的情况，形成永久变形，进而使得染色棒16无法正常使用。为了解决上述缺陷，在所述的固定件7上开设有用于容置染色棒16的容纳腔19，所述的容纳腔19与所述的第一方向轨迹槽9相通，且所述的容纳腔19设置在靠近所述耗材通道1处，以使得染色棒16能够更加轻易、可靠地靠近和远离耗材25。
为了实现上述功能，活动件8需要能够运动，促使活动件8运动的方式多种多样，在此提供2种优选方式：
一、非人工驱动方式，还包括驱动装置，所述的活动件8上还设有输入部，所述的驱动装置与所述的输入部传动连接。例如，所述的驱动装置为转动电机20，所述的输入部为输入齿轮21，所述的转动电机20与所述的输入齿轮21传动连接。使用时，用户通过热熔器的控制结构(如按钮)控制转动电机20的启停和转动方向，进而通过输入齿轮21带动活动件8运动，实现对应功能。
进一步的，所述转动电机20的输出轴上套设有输出齿轮22，输出齿轮22与输入齿轮21啮合并传动，且可以使得转动电机20设置在所述活动件8的一侧，在空间布局上更加紧凑合理。
二、人工驱动方式：所述活动件8的外壁上设有手拨部23。使用时，用户用手接触手拨部23并通过手拨部23使得活动件8运动，进而使得活动件8相对固定件7进行运动。
本发明还提供了一种热熔器，包括热熔器主体24，该热熔器主体24上开设有耗材25输入口与耗材25输出口，所述的热熔器主体24中设有如上所述的耗材25着色机构，所述的耗材通道1连通所述的耗材25输入口和耗材25输出口。其中，热熔器优选为3D打印笔或是3D打印机。
进一步优选的，单个所述的热熔器中设有3个所述的染色组件3，3个染色组件3均匀环设在耗材通道1周侧，且单个调位组件2与3个染色组件3配合使用，实现多种颜色的染色操作功能。
本实用新型的工作原理为：热熔器主体24开启使得耗材25沿着耗材通道1向前输送，用户根据所需颜色确定所需要用于给耗材25着色的染色组件3，接着通过调位组件2驱动对应的染色组件3靠近耗材通道1，其它不对应的染色组件3远离耗材通道1，然后使得对应的染色组件3与耗材25接触并实现染色功能。
当调位组件2与多个染色组件3配合使用时，为了实现更好的上色效果，需要对各个染色组件3当前所处的位置进行精准检测和控制，以使得每次调位能够更加准确到位。因此，本实施例中，还包括位置检测器，所述的调位组件2上设有位置反馈件26，所述的位置检测器与所述的位置反馈件配合使用。其中，位置检测器的具体形式多种多样，可以是光电位置检测器27、接触开关式位置检测器、磁感应式位置检测器等，在此不做特殊限定。
在此，以光电位置检测器为例做示范：参照图10，首先光电位置检测器27与热熔器主体24中的电路板电连接，所述的位置反馈件26为设置在活动件上的若干个定位条，且定位条的位置与染色组件的位置一一对应。使用方式如下：
一个染色组件3染色：当需要的颜色是单色时，转动电机20驱动活动件8相对固定件7转动，从而使得对应的1个推块15移动并驱动染色棒16向耗材25染色；
两个染色组件3染色：当需要的颜色是需要两个颜色混合出来的时候，转动电机20驱动活动件8相对固定件7转动，从而使得对应的2个推块15移动并先后驱动2个染色棒16向耗材25染色，再经过热熔器主体24的搅拌作用混合颜色，得到用户需要的颜色；
三个染色组件3染色：当需要的颜色是需要三个颜色混合出来的时候，转动电机20驱动活动件8相对固定件7转动，从而使得对应的3个推块15移动并先后驱动3个染色棒16向耗材25染色，再经过热熔器主体24的搅拌作用混合颜色，得到用户需要的颜色；
三种颜色的染色棒16位置是相对固定的，优选的，各个定位条的尺寸代小不一，以区分每种颜色准确的位置信息。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耗材着色机构，其特征在于：包括供耗材通过的耗材通道、设置在耗材通道旁的调位组件、以及若干个受调位组件驱动的染色组件；
所述的调位组件中具有驱动通道，所述的驱动通道中至少具有着色位置区域和非着色位置区域，所述的染色组件滑设在所述的驱动通道中并能够在调位组件的作用下靠近或远离所述的耗材通道。
2.根据权利要求1所述的耗材着色机构，其特征在于：所述的调位组件包括固定件和活动件，所述的活动件能够相对固定件进行运动；
所述的固定件上开设有第一方向轨迹槽，所述的活动件上开设有第二方向轨迹槽，所述的第一方向轨迹槽与第二方向轨迹槽相通并组合成所述的驱动通道；
所述的染色组件至少一部分位于所述的第一方向轨迹槽中，且至少另一部分位于所述的第二方向轨迹槽中。
3.根据权利要求2所述的耗材着色机构，其特征在于：所述的第一方向轨迹槽以耗材通道为起点由内向外设置，所述的第一方向轨迹槽中具有与着色位置区域相对应的近点、以及与非着色位置区域相对应的远点；
所述的第二方向轨迹槽为凸轮槽，所述的凸轮槽中具有与着色位置区域相对应的内推位置、以及与非着色位置区域相对应的外拉位置。
4.根据权利要求2所述的耗材着色机构，其特征在于：所述的染色组件包括推块和受推块驱动的染色棒，所述的推块能够与染色棒接触并推动染色棒靠近耗材，以对耗材进行染色。
5.根据权利要求4所述的耗材着色机构，其特征在于：所述的推块具有尺寸不一的第一区段和第二区段，所述的第一区段位于所述的第一方向轨迹槽中，所述的第二区段位于所述的第二方向轨迹槽中。
6.根据权利要求4所述的耗材着色机构，其特征在于：所述的固定件上开设有用于容置染色棒的容纳腔，所述的容纳腔与所述的第一方向轨迹槽相通，且所述的容纳腔设置在靠近所述耗材通道处。
7.根据权利要求2所述的耗材着色机构，其特征在于：还包括驱动装置，所述的活动件上还设有输入部，所述的驱动装置与所述的输入部传动连接。
8.根据权利要求7所述的耗材着色机构，其特征在于：所述的驱动装置为转动电机，所述的输入部为输入齿轮，所述的转动电机与所述的输入齿轮传动连接。
9.根据权利要求1所述的耗材着色机构，其特征在于：还包括位置检测器，所述的调位组件上设有位置反馈件，所述的位置检测器与所述的位置反馈件配合使用。
10.一种热熔器，包括热熔器主体，该热熔器主体上开设有耗材输入口与耗材输出口，其特征在于：所述的热熔器主体中设有如权利要求1-9任一项所述的耗材着色机构，所述的耗材通道连通所述的耗材输入口和耗材输出口。
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