CN216001463U - 一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，包括多个上料组件，多个上料组件包括多个耗材安装部件，多个耗材安装部件用于放置多种颜色的耗材，多个上料组件均设有送料部件；换线组件，换线组件与耗材相连接，换线组件用于更换打印组件相连的耗材，箱体上设有进线孔，换线组件通过进线孔与打印组件相连，通过设置转换部件，实现了打印组件打印时只连接单根打印原料，打印喷头减轻重量从而降低了打印喷头的振动幅度，保障了打印模型外表的光滑同时也加快了打印喷头的移速从而提高打印效率。

Description

一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机

技术领域

本实用新型涉及3D打印邻域，具体涉及一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机。

背景技术

三维打印机是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维物体的设备。现阶段三维打印机被广泛地用于产品的制造，三维打印机的原理是把数据和原料放进三维打印机中，机器会按照程序把产品一层层打印出来。现有技术中的彩色三维打印机的打印喷头同时连接有多种不同颜色的耗材，每种颜色的耗材均连接有挤出部件，大大增加了打印组件的重量，不仅降低打印喷头的移速而且在打印过程中，打印喷头容易产生振动，尤其是在打印喷头突然改变方向时，产生的振动导致打印模型的表面产生波纹。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出了一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机。

本实用新型采取的技术方案如下：一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，包括箱体，所述箱体上设有，

多个上料组件，所述多个上料组件包括多个耗材安装部件，所述多个耗材安装部件用于放置多种颜色的耗材，所述多个上料组件均设有送料部件，所述送料部件用于运输耗材。

打印组件，所述打印组件包括进料通道、与进料通道相连通的打印喷头以及挤出部件，所述挤出部件用于将所述耗材送入所述进料通道，所述进料通道还包括加热段，所述加热段用于熔融所述耗材。

换线组件，所述换线组件与所述多种颜色的耗材连接，所述换线组件用于更换与所述打印组件相连的耗材，所述箱体上设有进线孔，所述换线组件上的耗材穿过所述进线孔与打印组件相连。

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述打印组件。

剪切组件，所述箱体上设有剪切组件，所述剪切组件用于剪断所述多种颜色的耗材。

加工平台，所述加工平台设有加热部件，所述加工平台位于所述打印组件下方。

实际使用时，上料部件将打印原料运输到转换部件，转换部件将所需的打印原料运输到打印组件，通过设置转换部件，实现了打印组件打印时只连接单根打印原料，打印喷头减轻重量从而降低了打印喷头的振动幅度，保障了打印模型外表的光滑同时也加快了打印喷头的移速从而提高打印效率；通过设置驱动组件，实现驱动打印喷头在X、Y、X轴方向的运动；通过在加工平台设置加热组件，实现打印模型粘合在加工平台上，保障打印模型不会发生翘边。

作为优选，所述换线组件包括圆盘，所述圆盘上以圆盘的中心呈圆周阵列设有第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔，所述第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔的孔内均设有两端穿出所述圆盘的进线管，所述圆盘连接有动力源，所述动力源用于驱动所述圆盘正反旋转。

通过在圆盘上设置第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔，实际使用时，不同颜色的打印原料通过不同的穿孔内的进线管与箱体连接；通过设置动力源正反驱动圆盘，实际使用时，由于第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔以圆盘的中心呈圆周阵列，穿孔之间的间隔角度为120度，动力源正反驱动圆盘，圆盘角度仅改变120度即可满足对不同颜色的打印原料进行上料；同时第一上料管、第二上料管以及第三上料管在旋转120度后仅发生偏转，不会缠绕，保障打印原料顺畅进入打印喷头。

作为优选，所述剪切组件与所述进线孔相连通，所述剪切组件包括剪切部件以及用于驱动所述剪切部件的驱动部件，所述驱动部件上设有复位部件，所述剪切组件上还设有导向槽，所述导向槽用于引导所述多种颜色的耗材进入所述剪切组件，所述导向槽与所述进线管相对应。

实际使用时，需要更换不同颜色的耗材时，开启驱动部件，驱动部件驱动剪切部件切断耗材，耗材被切断后，关闭驱动部件，剪切部件在复位部件的作用下回到初始位置，需要更换的耗材通过导向槽进入进线管，导向槽用于限位耗材，防止耗材偏移。

作为优选，所述挤出部件上同轴线设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于进线，所述第二通孔用于出线，所述第一通孔和第二通孔之间设有齿轮和出线轮，所述齿轮连接有电机，所述齿轮和出线轮之间具有出线间隙，所述出线间隙与所述第一通孔和第二通孔相对应。

实际使用时，耗材通过第一通孔进入挤出部件的出线间隙，耗材位于齿轮和出线轮之间，齿轮与出线轮夹紧耗材，开启电机，电机正向驱动齿轮带动耗材，完成耗材的挤出；电机反向驱动齿轮，完成耗材的抽回，耗材通过第二通孔进入打印喷头；通过设置剪切部件，实现自动剪断耗材，节约人力；通过设置导向槽，实际使用时，耗材先穿出转换部件的进线管，然后通过导向槽进入剪切部件。

作为优选，所述打印喷头上设有降温组件，所述降温组件包括风扇以及与风扇相连通的第一出风管和第二出风管，所述第一出风管与第二出风管的出风口均与所述打印喷头相对应。

实际使用时，打印喷头上方的加热段温度过高时，打印原料需要冷却的时间也越长，不利打印原料的冷却定型，影响打印质量，通过设置连通有第一出风管和第二出风管的降温组件，第一出风管和第二出风管的出风口在打印喷头处形成环绕气流，实现对打印喷头及打印原料的全方位降温，减少打印原料的拉丝，从而进一步保障打印模型的表面光滑。

作为优选，所述箱体的顶端设有净化组件，所述净化组件包括第一隔板与第二隔板。所述第一隔板与第二隔板之间形成空腔，所述空腔内设有净化部件，所述第一隔板与所述第二隔板上均设有若干穿孔。

打印原料在加热融化的过程中，释放大量微小颗粒和有害的挥发性有机化合物，通过设置净化组件，吸附上述有害物质，保障工作人员的健康。

作为优选，所述箱体上设有X轴滑动导轨、对称设置的两根Y轴滑动导轨以及对称设置的两根Z轴滑动导轨，所述Y轴滑动导轨水平设置，所述Z轴滑动导轨竖直设置，所述Z轴滑动导轨滑动设置在所述Y轴滑动导轨上，所述X轴滑动导轨滑动设置在所述Z轴滑动导轨上，所述打印组件滑动设置在所述X轴滑动导轨上。

通过水平对称设置的两根Y轴滑动导轨、相对Y轴滑动导轨竖直设置 Z轴滑动导轨、在Z轴滑动导轨上滑动连接X轴滑动导轨以及在X轴滑动导轨上滑动设置打印组件，打印组件通过X、Y、Z轴滑动导轨上自由运动，实现三维打印。

作为优选，所述驱动组件包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机以及Z轴驱动电机。

作为优选，所述多种颜色的耗材为不同颜色的ABS彩色塑料丝。

ABS彩色塑料丝的强度高，韧性好，易于热加工成型。

作为优选，所述加工平台上设有自动调平模块，所述自动调平模块用于调平所述加工平台。

通过在加工平台设置自动调平模块，实现打印前自动对加工平台调整到水平状态，保障了打印模型的质量。

本实用新型的有益效果是：通过设置转换部件，实现了打印组件打印时只连接单根打印原料，打印喷头减轻重量从而降低了打印喷头的振动幅度，保障了打印模型外表的光滑同时也加快了打印喷头的移速从而提高打印效率；通过设置连通有第一出风管和第二出风管的降温组件，在打印喷头处形成环绕气流，实现对打印喷头及打印原料的全方位降温，减少打印原料的拉丝，从而进一步保障打印模型的表面光滑。

附图说明：

图1是彩色三维打印机示意图；

图2是彩色三维打印机另一角度示意图；

图3是降温组件示意图；

图4是净化组件示意图；

图5是圆盘示意图；

图6是进线管与导向槽的示意图；

图7是剪切组件的示意图；

图8是挤出部件的示意图。

图中各附图标记为：

1、箱体；2、耗材安装部件；3、打印组件；5、剪切组件；6、加工平台；7、圆盘；8、第一穿孔；9、第二穿孔；10、第三穿孔；11、动力源；12、降温组件；13、第一出风管；14、第二出风管；15、第一隔板； 16、第二隔板；17、空腔；18、净化部件；19、X轴滑动导轨；20、Y轴滑动导轨；21、Z轴滑动导轨；22、进线管；23、导向槽；24、复位部件； 25、剪切部件；26、第一通孔；27、第二通孔；28、出线间隙；29、齿轮； 30、出线轮。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本实用新型做详细描述。

本实用新型采取的技术方案如下：

如图1和图2所示，一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，包括箱体1，箱体1上设有，

多个上料组件，多个上料组件包括多个耗材安装部件2，多个耗材安装部件2用于放置多种颜色的耗材，多个上料组件均设有送料部件，送料部件用于运输耗材。

打印组件3，打印组件3包括进料通道、与进料通道相连通的打印喷头以及挤出部件，挤出部件用于将耗材送入进料通道，进料通道还包括加热段，加热段用于熔融耗材。

换线组件，换线组件与耗材相连接，换线组件用于更换打印组件3连接的耗材，箱体1上设有进线孔，换线组件上的耗材穿过进线孔与打印组件3相连。

驱动组件，驱动组件用于驱动打印组件3。

剪切组件5，箱体1上设有剪切组件5，剪切组件5用于剪断多种颜色的耗材。

加工平台6，加工平台6设有加热部件，加工平台6位于打印组件3 下方。

本实施例中，耗材安装部为绕线盘，耗材绕设在绕线盘上，送料部件为安装在绕线盘一侧的电机，电机驱动绕线盘转动，实现运输耗材；实际使用时，上料部件将打印原料运输到转换部件，转换部件将所需的打印原料运输到打印组件3，通过设置转换部件，实现了打印组件3打印时只连接单根打印原料，打印喷头减轻重量从而降低了打印喷头的振动幅度，保障了打印模型外表的光滑同时也加快了打印喷头的移速从而提高打印效率；通过设置驱动组件，实现打印喷头在X、Y、X轴方向的运动；通过在加工平台6设置加热组件，实现打印模型粘合在加工平台6上，保障打印模型不会发生翘边。

如图5和图6所示，换线组件包括圆盘7，圆盘7上以圆盘7的中心呈圆周阵列设有第一穿孔8、第二穿孔9以及第三穿孔10，第一穿孔8、第二穿孔9以及第三穿孔10的孔内均设有两端穿出所述圆盘7的进线管 22。

通过在圆盘7上设置第一穿孔8、第二穿孔9以及第三穿孔10，实际使用时，不同颜色的打印原料通过不同的穿孔内的进线管22与箱体1连接。

如图2所示，圆盘7连接有动力源11，动力源11用于驱动圆盘7正反旋转。

通过设置动力源11正反驱动圆盘7，实际使用中，由于第一穿孔8、第二穿孔9以及第三穿孔10以圆盘7的中心呈圆周阵列，穿孔之间的间隔角度为120度，动力源11正反驱动圆盘7，圆盘7角度仅改变120度即可满足对不同颜色的打印原料进行上料；同时第一上料管、第二上料管以及第三上料管旋转120度时会发生偏转，但不会缠绕，保障打印原料顺畅进入打印喷头。

如图7所示，剪切组件与进线孔相连通，剪切组件包括剪切部件25 以及用于驱动剪切部件的驱动部件，驱动部件上设有复位部件24，剪切组件上还设有导向槽23，导向槽23用于引导多种颜色的耗材进入剪切组件，导向槽23与进线管22相对应。

实际使用时，需要更换不同颜色的耗材时，开启驱动部件，驱动部件驱动剪切部件25切断耗材，耗材被切断后，关闭驱动部件，剪切部件25 在复位部件24的作用下回到初始位置，需要更换的耗材通过导向槽23进入进线管，导向槽用于限位耗材，防止耗材偏移；本实施例中，驱动部件选取电机，电机连接有凸轮，凸轮与“V”型刀口相连，剪切部件25选用“V”型刀口，通过使用“V”型刀口，实现进行切割时对耗材的限位；复位部件24选取弹簧，弹簧连接在“V”型刀口的后端，电机驱动凸轮转动，凸轮推动“V”型刀口切割耗材，切割完成后，关闭电机；弹簧将“V”型刀口推到初始位置，便于下次切割；通过设置剪切部件25，实现自动剪断耗材，节约人力；通过设置导向槽23，实际使用时，耗材先穿出转换部件的进线管22，然后通过导向槽23进入剪切部件,耗材通过导向槽23进入剪切部件，不易跑偏。

如图8所示，挤出部件上同轴线设有第一通孔26和第二通孔27，第一通孔26用于进线，第二通孔27用于出线，第一通孔16和第二通孔17 之间设有齿轮29和出线轮30，齿轮29连接有电机，齿轮29和出线轮30 之间具有出线间隙28，出线间隙28与第一通孔26和第二通孔27相对应。

实际使用时，耗材通过第一通孔26进入挤出部件的出线间隙，耗材位于齿轮29和出线轮30之间，齿轮29与出线轮30夹紧耗材，开启电机，电机正向驱动齿轮29带动耗材，完成耗材的挤出；电机反向驱动齿轮29，完成耗材的抽回，耗材通过第二通孔27进入打印喷头；通过设置齿轮29 与出线轮30，保证耗材的精确出料。

如图3所示，打印喷头上设有降温组件12，降温组件12包括风扇以及与风扇相连通的第一出风管13和第二出风管14，第一出风管13与第二出风管14的出风口与打印喷头相对应。

实际使用时，打印喷头上方的加热段温度过高时，打印原料需要冷却的时间也越长，不利打印原料的冷却定型，影响打印质量，通过设置连通有第一出风管13和第二出风管14的降温组件12，第一出风管13和第二出风管14的出风口在打印喷头处形成环绕气流，实现对打印喷头及打印原料的全方位降温，减少打印原料的拉丝，从而进一步保障打印模型的表面光滑。

如图4所示，箱体1的顶端设有净化组件，净化组件包括第一隔板15 与第二隔板16。第一隔板15与第二隔板16之间形成空腔17，空腔17内设有净化部件18，第一隔板15与第二隔板16上均设有若干穿孔，本实施例的净化部件18选用活性炭纤维毡。

打印原料在加热融化的过程中，释放大量微小颗粒和有害的挥发性有机化合物，通过设置净化组件，吸附上述有害物质，保障工作人员的健康。本实施例中，活性炭纤维毡的吸附性能良好，成型性好，气流阻力小，实际使用时，活性炭毡不仅吸附有害物质，同时有效降低打印时产生的噪音。

如图1所示，箱体1上设有X轴滑动导轨19、对称设置的两根Y轴滑动导轨20以及对称设置的两根Z轴滑动导轨21，Y轴滑动导轨20水平设置，Z轴滑动导轨21竖直设置，Z轴滑动导轨21滑动设置在Y轴滑动导轨20上，X轴滑动导轨19滑动设置在Z轴滑动导轨21上，打印组件3 滑动设置在X轴滑动导轨19上。

通过水平对称设置的两根Y轴滑动导轨20、相对Y轴滑动导轨20竖直设置Z轴滑动导轨21、在Z轴滑动导轨21上滑动连接X轴滑动导轨19 以及在X轴滑动导轨19上滑动设置打印组件3，打印组件3通过X、Y、Z 轴滑动导轨21上自由运动，实现三维打印。

驱动组件包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机以及Z轴驱动电机。

实际使用时，X轴驱动电机驱动打印组件3在X轴的方向移动，Y轴驱动电机驱动X轴滑动导轨19在Y轴方向移动，Z轴驱动电机驱动Y轴滑动导轨20在Z轴方向移动，实现打印组件3在X、Y、Z轴三个方向自由移动，保障打印范围。

多种颜色的耗材为不同颜色的ABS彩色塑料丝。

ABS彩色塑料丝的强度高，韧性好，易于热加工成型。

加工平台6上设有自动调平模块，自动调平模块用于调平加工平台6。

通过在加工平台6设置自动调平模块，实现打印前自动对加工平台6 调整到水平状态，保障了打印模型的质量。

本实用新型的一种使用方法，首先选取打印所需的不同颜色的耗材将其安装住耗材安装部件2上，将多种颜色的耗材都拉出并穿过换线组件，开启动力源11，在圆盘7上的第一穿孔8内的进线管22对准导向槽23 时关闭动力源11，开启对应的耗材的送料部件，送料部件将耗材被送入剪切部件并穿过箱体1上的进料孔，然后开启驱动组件，调整打印组件3位置，将进料通道与进料孔相对，耗材在挤出部件的作用下进入进料通道，进料通道中的加热段对耗材进行加热并融化，开启驱动组件，驱动打印组件3在加工平台6上进行打印，打印过程中，降温组件12开启，对打印喷头进行降温，减少耗材的拉丝，需要更换颜色时，开启剪切部件，将耗材剪断，再次开启动力源11，动力源11正向驱动圆盘7，将另外一种颜色的耗材的进线管22对准导向槽23，重复上述打印步骤，需要打印第三种颜色时，动力原本反向驱动圆盘7，将第三种颜色的耗材的进线管22 对准导向槽23。上述打印方式中，打印喷头在工作时仅连接单根耗材，只需一个挤出部件，减小了打印组件3的重量，提高打印速率，减小了打印过程中，由于打印喷头振动引起的打印模型的表面波纹。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，包括箱体，其特征在于：所述箱体上设有：

多个上料组件，所述多个上料组件包括多个耗材安装部件，所述多个耗材安装部件用于放置多种颜色的耗材，所述多个上料组件均设有送料部件，所述送料部件用于运输耗材；

打印组件，所述打印组件包括进料通道、与进料通道相连通的打印喷头以及挤出部件，所述挤出部件用于将所述耗材送入所述进料通道，所述进料通道还包括加热段，所述加热段用于熔融所述耗材；

换线组件，所述换线组件与所述多种颜色的耗材连接，所述换线组件用于更换与所述打印组件相连的耗材，所述箱体上设有进线孔，所述换线组件上的耗材穿过所述进线孔与打印组件相连；

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述打印组件；

剪切组件，所述箱体上设有剪切组件，所述剪切组件用于剪断所述多种颜色的耗材；

加工平台，所述加工平台设有加热部件，所述加工平台位于所述打印组件下方。

2.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述换线组件包括圆盘以及连接在圆盘上的动力源，所述圆盘上以圆盘的中心呈圆周阵列设有第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔，所述第一穿孔、第二穿孔以及第三穿孔的孔内均设有两端穿出所述圆盘的进线管，所述动力源用于驱动所述圆盘正反旋转。

3.根据权利要求2所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述剪切组件与所述进线孔相连通，所述剪切组件包括剪切部件以及用于驱动所述剪切部件的驱动部件，所述驱动部件上设有复位部件，所述剪切组件上还设有导向槽，所述导向槽用于引导所述多种颜色的耗材进入所述剪切组件，所述导向槽与所述进线管相对应。

4.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述挤出部件上同轴线设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于进线，所述第二通孔用于出线，所述第一通孔和第二通孔之间设有齿轮和出线轮，所述齿轮连接有电机，所述齿轮和出线轮之间具有出线间隙，所述出线间隙与所述第一通孔和第二通孔相对应。

5.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述打印喷头上设有降温组件，所述降温组件包括风扇以及与风扇相连通的第一出风管和第二出风管，所述第一出风管与第二出风管的出风口均与所述打印喷头相对应。

6.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述箱体的顶端设有净化组件，所述净化组件包括第一隔板与第二隔板，所述第一隔板与第二隔板之间形成空腔，所述空腔内设有净化部件，所述第一隔板与所述第二隔板上均设有若干穿孔。

7.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述箱体上设有X轴滑动导轨、对称设置的两根Y轴滑动导轨以及对称设置的两根Z轴滑动导轨，所述Y轴滑动导轨水平设置，所述Z轴滑动导轨竖直设置，所述Z轴滑动导轨滑动设置在所述Y轴滑动导轨上，所述X轴滑动导轨滑动设置在所述Z轴滑动导轨上，所述打印组件滑动设置在所述X轴滑动导轨上。

8.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述驱动组件包括X轴驱动电机、Y轴驱动电机以及Z轴驱动电机。

9.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述多种颜色的耗材为多种颜色的ABS彩色塑料丝。

10.根据权利要求1所述的一种打印模型表面光滑的彩色三维打印机，其特征在于，所述加工平台上设有自动调平模块，所述自动调平模块用于调平所述加工平台。

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