TW201628835A - 可多孔進料的三維列印噴頭及裝置 - Google Patents

Abstract

一種可多孔進料的三維列印噴頭，其包含複數個注入部、一混料部及一噴頭，該混料部之兩端分別與該注入部及該噴頭連接，使各該注入部中的一顏料由該注入部的一流道進入該混料部後混合並由該噴頭擠出；本發明具有無需對多噴頭進行位置校正，提昇使用者的便利性之優點。

Description

可多孔進料的三維列印噴頭及裝置

一種三維列印噴頭及裝置，尤其一種可多孔進料的三維列印噴頭及裝置。

於先前技術的三維列印噴頭中，若需達到分色功能的列印功效，常見的技術手段係為透過複數個輸出噴頭各自獨立的輸出單一色料達到印出不同色料的功能，然而由於需要同時控制複數顆列印噴頭而使控制系統的複雜化，且為維持噴頭列印位置的精準，噴頭原點位置皆需經過精準的校正，而此一校正步驟也大大的降低一般使用者使用上的便利程度；而且目前並未有可直接產生多色混色效果的列印設備。

為解決既有三維列印噴頭欲達成多色列印時所產生之缺點，本發明提出一種可多孔進料的三維列印噴頭，其包含複數個注入部、一混料部及一噴頭，該混料部之兩端分別與該注入部及該混料部連接，使各該注入部中的一顏料進入該混料部後混合，並由該噴頭擠出，其中：每一該顏料注入部皆包含一流道，該流道之一出口端與該混料槽連接，使該顏料自該流道進入該混料部；及該混料部形成一混料空間，使複數個該顏料於其中混合。

其中含至少一加熱裝置，該加熱裝置設置於該混料空間中，由該加熱單元所提供之熱能融熔複數個該顏料條。

其中包含一攪拌單元，該攪拌單元設置於該混料空間中，該攪拌單元提供之動能翻動融熔中的顏料條，使複數個該顏料條融熔後可均勻混合。

其中該噴頭之出口包含一防漏閥，以該防漏閥控制該噴頭之開關。

其中該注入部之數量及與該混料部連接後排列的形式可為2進1出型、3進1出型、4進1出型或5進一出型。

本發明包含下列優點：

1. 可多孔進料之三維列印噴頭，使同一裝置上無需對多噴頭進行位置校正，提昇使用者的便利性。

2. 單一輸出噴頭簡化整體裝置的控制複雜度。

請參考圖4，一種可多孔進料的三維列印噴頭，其包含複數個注入部10，一混料部20及一噴頭30，每一該注入部10皆通過列印用的一顏料條40，複數個該顏料條40進入該混料部20融熔混合後由該噴頭30擠出。

該注入部10包含供該顏料條40通過一流道11，該顏料條40於該流道11的一流道進料口111進入後由一流道出料口112輸出，該出料口與該混料部20對應連接，使各該注入部10的該顏料條40皆於該混料部20匯集。進一步的請參考圖5～11，該注入部10之數量及與該混料部20連接後排列的形式可為2進1出型、3進1出型、4進1出型或5進一出型等等在此不限定。

該混料部20包含一中空的一混料空間、一加熱單元21及一攪拌單元，由各該注入部10進入的該顏料條40於該混料空間中匯集後，由該加熱單元21所提供之熱能融熔複數個該顏料條40，使原本固態的該顏料條40融熔成液態，使液態的該顏料條40可透過該噴頭30擠出。

其中，該加熱單元21設置於該混料空間中使其輸出的熱能傳遞至該顏料條40以達成融熔之功效。進一步的，該加熱單元21之數量可對應欲融熔的顏料種類而調整，例如需融熔之顏色較多時，可增加該加熱單元21之數量以提升融熔後的個顏色的均勻程度。

其中，該攪拌單元設置於該混料空間中，透過馬達驅動的該攪拌單元提供之動能可於複數個該顏料條40融熔的過程中，不斷翻動融熔中的顏料條40，使複數個該顏料條40融熔後可均勻混合。

進一步的，該混料部20可對應不同列印需求而替換，例如進行分色列印時，為避免該混料空間過大而導致清潔不易，使得不同顏色的該顏料條40進入該混料空間中產生顏色污染的問題；或者，進行混色列印時，更換較大的該混料部20使該混料空間可同時均勻的融熔多種顏料。

進一步的，該混料部20可對應不同列印需求而替換，例如進行分色列印時，為避免該混料空間過大而導致清潔不易，使得不同顏色的該顏料條40進入該混料空間中產生顏色污染的問題；或者，進行混色列印時，更換較大的該混料部20使該混料空間可同時均勻的融熔多種顏料。

該進料控制裝置51透過馬達的轉動將卷繞的該顏料條40導入該注入部10中，其中該馬達透過該處理模組控制其轉速及轉動角度，例如伺服馬達或步進馬達。進一步的，該進料控制裝置51與該注入部10之間包含一管道，由該進料控制裝置51捲入的該顏料條40進入該管道後，經由該管道導入該注入部10的流道進料口111。

該位置控制裝置52控制該噴頭30於三維空間中移動，於本發明實施例中，該位置控制裝置52包含控制X軸軸向移動的一列印平面及提供Y及Z軸軸向移動路徑的該移動軌道，其中，該可多孔進料的三維列印噴頭可設置於一移動座上，該移動座於該移動軌道中移動而形成Y軸及Z軸軸向之控制。該列印平面及該移動軌道皆透過可控制的馬達進行位置控制，例如步進馬達或伺服馬達，或者透過與該步進馬達及伺服馬達連結的機械動力傳遞裝置進行位置控制，例如由馬達控制的導螺桿或鏈條等。

前述的該可多孔進料的三維列印噴頭可應用於食材列印，例如製作蛋糕時，於各該注入部10中導入不同列印食材（例如：巧顆粒醬、果醬或鮮奶油等）並單獨經由該噴頭30擠出或供同匯入該混料部20後，混合擠出。進一步的如前述描述之噴頭30位置控制方法，即可於該列印平面上形成蛋糕。於前述應用中，進一步的，該噴頭30之出口包含一防漏閥，透過控制該防漏閥之開關可避免該噴頭30中的列印食材於停止擠出時自行流出。

由上述說明可知本發明具有下列優點：

1. 可多孔進料之三維列印噴頭，使同一裝置上無需對多噴頭進行位置校正，提昇使用者的便利性。

2. 單一輸出噴頭簡化整體裝置的控制複雜度。

10‧‧‧注入部
11‧‧‧流道
111‧‧‧流道進料口
112‧‧‧流道出料口
20‧‧‧混料部
21‧‧‧加熱單元
30‧‧‧噴頭
40‧‧‧顏料條
50‧‧‧列印裝置
51‧‧‧進料控制裝置
52‧‧‧位置控制裝置

圖1為本發明較佳實施例之立體示意圖。 圖2為本發明較佳實施例之前視示意圖圖。 圖3為本發明較佳實施例之局部放大立體示意圖。 圖4為本發明較佳實施例之局部放大剖面圖。 圖5為本發明較佳實施例之2進1出形式立體示意圖。 圖6為本發明較佳實施例之3進1出形式立體示意圖。 圖7為本發明較佳實施例之3進1出形式立體示意圖。 圖8為本發明較佳實施例之4進1出形式立體示意圖。 圖9為本發明較佳實施例之4進1出形式立體示意圖。 圖10為本發明較佳實施例之5進1出形式立體示意圖。 圖11為本發明較佳實施例之5進1出形式立體示意圖。

50‧‧‧列印裝置

51‧‧‧進料控制裝置

52‧‧‧位置控制裝置

Claims (9)

1. 一種可多孔進料的三維列印噴頭，其包含複數個注入部、一混料部及一噴頭，該混料部之兩端分別與該注入部及該混料部連接，使各該注入部中的一顏料進入該混料部後混合，並由該噴頭擠出，其中： 每一該顏料注入部皆包含一流道，該流道之一出口端與該混料槽連接，使該顏料自該流道進入該混料部；及 該混料部形成一混料空間，使複數個該顏料於其中混合。
2. 如申請專利範圍第1項的可多孔進料的三維列印噴頭，其包含至少一加熱裝置，該加熱裝置設置於該混料空間中，由該加熱單元所提供之熱能融熔複數個該顏料條。
3. 如申請專利範圍第1項的可多孔進料的三維列印噴頭，其包含一攪拌單元，該攪拌單元設置於該混料空間中，該攪拌單元提供之動能翻動融熔中的顏料條，使複數個該顏料條融熔後可均勻混合。
4. 如申請專利範圍第1、2或3項的可多孔進料的三維列印噴頭，該噴頭之出口包含一防漏閥，以該防漏閥控制該噴頭之開關。
5. 如申請專利範圍第4項的可多孔進料的三維列印噴頭，該注入部之數量及與該混料部連接後排列的形式可為2進1出型、3進1出型、4進1出型或5進一出型。
6. 一種可多孔進料的三維列印裝置，其包含可多孔進料的一三維列印噴頭及一位置控制裝置，該三維列印噴頭由該列印裝置控制其列印的位置及顏料的輸出量，其中： 該三維列印噴頭包含複數個注入部、一混料部、一噴頭及一列印裝置，其中： 該混料部之兩端分別與該注入部及該混料部連接，使各該注入部中的一顏料進入該混料部後混合，並由該噴頭擠出； 每一該顏料注入部皆包含一流道，該流道之一出口端與該混料槽連接，使該顏料自該流道進入該混料部；及 該混料部形成一混料空間，使複數個該顏料於其中混合；及 該列印裝置包含一處理模組、一進料控制裝置及一位置控制裝置，該進料控制裝置及該位置控制裝置與分別與該處理模組連接，其中： 該進料控制裝置控制該噴頭輸出顏料的輸出量及輸出時間； 該位置控制裝置控制該噴頭之位置；及 該處理模組控制該進料控制裝置及該位置控制裝置。
7. 如申請專利範圍6的可多孔進料的三維列印裝置，其包含至少一加熱裝置，該加熱裝置設置於該混料空間中，由該加熱單元所提供之熱能融熔複數個該顏料條。
8. 如申請專利範圍第6項的可多孔進料的三維列印噴頭，其包含一攪拌單元，該攪拌單元設置於該混料空間中，該攪拌單元提供之動能翻動融熔中的顏料條，使複數個該顏料條融熔後可均勻混合。
9. 如申請專利範圍第6、7或8項的可多孔進料的三維列印噴頭，該噴頭之出口包含一防漏閥，以該防漏閥控制該噴頭之開關。