一种多喷头多通道彩色3D打印机的制作方法

一种多喷头多通道彩色3d打印机
技术领域
1.本发明属于3d打印机技术领域，具体涉及一种多喷头多通道彩色3d打印机。


背景技术：

2.3d打印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。随着科技的不断发展，3d打印技术来越成熟，并已逐渐经应用至多个领域，与传统的模型制作相比，3d打印能够有效缩短模型制作时间，但是现有3d打印出来的物质大多为单一色调，若进行后期染色，耗时耗力且加大了制作成本。


技术实现要素：

3.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种多喷头多通道彩色3d打印机。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多喷头多通道彩色3d打印机，包括打印喷头，且所述打印喷头包括：
5.送料盒，所述送料盒内部开设有n个送料腔，且每个所述送料腔内均贯穿有可以移动的送料管，所述送料管为一端开口的空心管，且每个所述送料管的侧壁上均开设有进料口；
6.转动盘，所述转动盘绕中轴线转动；
7.多个喷嘴，所述喷嘴贯穿固定于转动盘上，且所述喷嘴包括由上至下依次连接的配合部和出料部，所述喷嘴内部设有贯穿出料部的出料通道，且在所述配合部的一侧外壁上开设有至少一个配合孔，所述配合孔的一端与出料通道连通、另一端朝向转动盘中心，且所述送料管的开口端可一一对应的插入至对应配合孔内；所述送料管插入至配合孔内时，所述进料口实现送料腔与送料管内部的导通。
8.优选的，所述打印喷头还包括：导料中心柱；所述导料中心柱内设有n个送料导管，且所述导料中心柱与转动盘同轴配合，所述导料中心柱与送料盒之间连接有移动驱动件和n个送料软管，所述移动驱动件用于驱使送料盒沿径向移动、以与任意一个喷嘴配合，且n个所述送料导管、送料软管与送料腔一一对应连通。
9.优选的，在所述送料管未开口的一端固定有限位板，且所述限位板与送料盒之间连接有限位弹簧。
10.优选的，在每个所述送料腔内均固定有密封套，且所述送料盒未与喷嘴配合时，所述进料口密封限定于所述密封套内部；在每个所述配合孔内均固定有限位块，且所述送料管插入至配合孔内时，通过限位块的限定使进料口移动至密封套外部。
11.优选的，所述打印喷头还包括：
12.齿套，所述齿套固定于转动盘上、并套设于多个喷嘴的配合部的外侧；
13.固定套，所述固定套套设于齿套外部，且在所述固定套上安装有电机和齿轮，所述齿轮通过电机驱动转动，且所述齿轮与齿套的外壁啮合。
14.优选的，所述打印喷头还包括两端导通的安装套，所述安装套限定于所述转动盘与固定套之间，且所述安装套与固定套之间通过螺栓形成可拆卸的固定连接，在所述安装套底部设有向内延伸的限位台阶，且所述转动盘转动配合于所述限位台阶顶部。
15.优选的，所述的3d打印机还包括：
16.可在水平平面内任意移动的打印台；
17.可在垂直平面内往复升降的升降台，且所述打印喷头固定安装于所述升降台上。
18.优选的，所述的3d打印机还包括：安装箱，所述打印台和升降台均设置于所述安装箱的内部，且在所述安装箱的顶部固定有n个供料箱，n个所述供料箱与送料腔一一对应。
19.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
20.(1)在本发明中，设置包含有多个喷嘴的转动盘，对应的当不同喷嘴与送料盒相对应时，即可实现不同单色彩或者混合色彩的材料的输送打印，由此有效满足全彩打印需求。
21.(2)针对上述喷嘴和送料盒，对应设有数量及位置相适配的配合孔和送料管，由此保证需要导通的送料管能插入配合孔内从而实现有效送料，而不需要导通的送料管则形成回移密封从而有效避免误送料的现象。
22.(3)针对上述配合孔和送料管，在送料管外部配合可相对滑动的密封套，在配合孔内固定有限位块，具体送料盒未与喷嘴配合时，送料管的进料口密封限定于所述密封套内部，送料管插入至配合孔内时，限位块限定进料口移动至密封套外部，由此进一步避免送料盒在未与喷嘴配合时出现误送料现象。
23.(4)针对上述转动盘及送料盒，其送料盒通过导料中心柱安装于固定套上，转动盘转动配合于安装套上，而安装套又通过螺栓与固定套之间形成可拆卸的固定连接，由此方便实现整体打印喷头的拆装检修。
附图说明
24.图1为本发明的结构示意图；
25.图2为本发明中打印喷头的结构示意图；
26.图3为本发明中转动盘、喷嘴与安装套配合的俯视图；
27.图4为本发明实施例一中喷嘴的结构示意图；
28.图5为本发明实施例一中送料盒的结构示意图；
29.图6-图8为本发明实施例一中送料盒与喷嘴配合的结构示意图；
30.图9为本发明实施例二中送料盒的结构示意图；
31.图10为本发明实施例二中送料盒与喷嘴配合的结构示意图；
32.图中：打印喷头-10；送料盒-1；送料腔-11；送料管-12；进料口-13；限位板-14；限位弹簧-15；密封套-16；转动盘-2；喷嘴-3；配合部-31；出料部-32；配合孔-33；限位块-34；导料中心柱-4；送料导管-41；移动驱动件-42；送料软管-43；齿套-5；固定套-6；电机-61；齿轮-62；安装套-7；打印台-20；升降台-30；安装箱-40；供料箱-50。
具体实施方式
33.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。
34.实施例一
35.请参阅图1-图8所示，在本实施例中提供了一种多喷头多通道彩色3d打印机，且该3d打印机主要包括：
36.安装箱40；
37.设置于安装箱40内部并可在水平平面内任意移动的打印台20；
38.设置于安装箱40内部并可在垂直平面内往复升降的升降台30；
39.固定安装于升降台30上的打印喷头10；
40.固定于安装箱40顶部的有n个供料箱50，且供料箱50用于向打印喷头10提供已染色的打印材料。
41.上述打印喷头10包括壳体以及设置于壳体内的如下结构：
42.送料盒1，送料盒1内部开设有n个送料腔11，且每个送料腔11内均贯穿有可以移动的送料管12，送料管12为一端开口的空心管，且每个送料管12的侧壁上均开设有进料口13；
43.转动盘2，转动盘2绕中轴线转动；
44.多个喷嘴3，喷嘴3贯穿固定于转动盘2上，且喷嘴3包括由上至下依次连接的配合部31和出料部32，喷嘴3内部设有贯穿出料部32的出料通道，且在配合部31的一侧外壁上开设有至少一个配合孔33，配合孔33的一端与出料通道连通、另一端朝向转动盘2中心，且送料管12的开口端可一一对应的插入至对应配合孔33内；送料管12插入至配合孔33内时，进料口13实现送料腔11与送料管12内部的导通。
45.针对上述实施例，在本发明中还提供如下优选结构
46.结合图2可知，关于送料管12与喷嘴3的具体优选配合方式为：
47.打印喷头10还包括导料中心柱4；导料中心柱4内设有n个送料导管41，且导料中心柱4与转动盘2同轴配合，导料中心柱4与送料盒1之间连接有移动驱动件42和n个送料软管43，移动驱动件42用于驱使送料盒1沿径向移动、以与任意一个喷嘴3配合，且n个送料导管41、送料软管43与送料腔11一一对应连通；
48.在送料管12未开口的一端固定有限位板14，且限位板14与送料盒1之间连接有限位弹簧15。
49.上述关于打印台20和升降台30的移动，基于现有技术实现，例如升降气缸、直线电机、电机与丝杠等。
50.综上并结合图1及图3可知，假设供料箱50、送料导管41、送料腔11均设有3个，并分别实现红、黄、蓝三色与原料的供应，为实现三色的全彩打印，对应的设置7个喷嘴3(包括图6中的三个单色、图7中的三个双色、图8中的一个三色)，以此保证当前打印喷头10能实现全彩打印。
51.在具体打印时，根据打印色彩选择所需要使用的目标喷嘴3，选择转动盘2，使得目标喷嘴3与送料盒1相对应。对应后，启动移动驱动件42(可选为电动伸缩杆)，以此驱使送料盒1移动、并向目标喷嘴3靠近，在靠近过程中，实现送料管12与配合孔33的装配。具体的：
52.在图6中，显示为每个配合部31的一侧外壁上均仅开设有一个配合孔33，由图可知，与配合孔33相对应的送料管12完成插入，并保证进料口13与送料腔11的导通，而未与配
合孔33相对应的送料管12则在配合部31侧壁的限定下与送料盒1产生相对移动，限位板14随送料管12同步移动、并拉伸限位弹簧15，以此同时该送料管12上的配合孔33移动至送料盒1外部，以此实现该送料管12与相应送料腔11之间的密封，并达到避免误送料的效果。
53.在图7中，显示为每个配合部31的一侧外壁上均仅开设有两个配合孔33，而关于该结构下送料管12与配合孔33的装配原理与上述描述相同。
54.在图8中，显示为配合部31的一侧外壁上仅开设有三个配合孔33，而关于该结构下送料管12与配合孔33的装配原理同样与上述描述相同。
55.实施例二
56.请参阅图1、图9-图10所示，在本实施例中提供了一种多喷头多通道彩色3d打印机，且该3d打印机主要包括：
57.安装箱40
58.设置于安装箱40内部并可在水平平面内任意移动的打印台20；
59.设置于安装箱40内部并可在垂直平面内往复升降的升降台30；
60.固定安装于升降台30上的打印喷头10；
61.固定于安装箱40顶部的有n个供料箱50，且供料箱50用于向打印喷头10提供已染色的打印材料。
62.上述打印喷头10包括：
63.上述打印喷头10包括壳体以及设置于壳体内的如下结构：
64.送料盒1，送料盒1内部开设有n个送料腔11，且每个送料腔11内均贯穿有可以移动的送料管12，送料管12为一端开口的空心管，且每个送料管12的侧壁上均开设有进料口13；
65.转动盘2，转动盘2绕中轴线转动；
66.多个喷嘴3，喷嘴3贯穿固定于转动盘2上，且喷嘴3包括由上至下依次连接的配合部31和出料部32，喷嘴3内部设有贯穿出料部32的出料通道，且在配合部31的一侧外壁上开设有至少一个配合孔33，配合孔33的一端与出料通道连通、另一端朝向转动盘2中心，且送料管12的开口端可一一对应的插入至对应配合孔33内；送料管12插入至配合孔33内时，进料口13实现送料腔11与送料管12内部的导通。
67.针对上述实施例，在本发明中还提供如下优选结构
68.结合图2可知，关于送料管12与喷嘴3的具体优选配合方式为：
69.打印喷头10还包括导料中心柱4；导料中心柱4内设有n个送料导管41，且导料中心柱4与转动盘2同轴配合，导料中心柱4与送料盒1之间连接有移动驱动件42和n个送料软管43，移动驱动件42用于驱使送料盒1沿径向移动、以与任意一个喷嘴3配合，且n个送料导管41、送料软管43与送料腔11一一对应连通；
70.在送料管12未开口的一端固定有限位板14，且限位板14与送料盒1之间连接有限位弹簧15；
71.在每个送料腔11内均固定有密封套16，且送料盒1未与喷嘴3配合时，进料口13密封限定于密封套16内部；在每个配合孔33内均固定有限位块34，且送料管12插入至配合孔33内时，通过限位块34的限定使进料口13移动至密封套16外部。
72.综上并结合图1及图3可知，假设供料箱50、送料导管41、送料腔11均设有3个，并分别实现红、黄、蓝三色与原料的供应，为实现三色的全彩打印，对应的设置7个喷嘴3(包括图
6中的三个单色、图7中的三个双色、图8中的一个三色)，以此保证当前打印喷头10能实现全彩打印。
73.在具体打印时：
74.当送料盒1未与喷嘴3配合时，送料盒1定位于远离喷嘴3的位置，此时基于限位弹簧15的限定，保证送料管12上的进料口13密封限定于密封套16内部，由此能进一步避免送料盒在未与喷嘴配合时出现误送料现象。
75.当送料盒1与其中一个喷嘴3配合时，送料管12插入至对应的配合孔33，并且在插入后基于限位块34的限定使得送料盒1与送料管12之间产生一定程度的相对移动，由此使得进料口13移动至密封套16外部，从而与送料腔11导通。为实现上述限定，优选限位块34的轴向长度等于密封套16的轴向长度，且密封套16设置于送料盒1上远离限位弹簧15的一侧。
76.综上，针对上述两个实施例，在本发明中还提供如下优选结构：
77.打印喷头10还包括齿套5、固定套6和两端导通的安装套7；
78.齿套5固定于转动盘2上、并套设于多个喷嘴3的配合部31的外侧；
79.固定套6套设于齿套5外部，且在固定套6上安装有电机61和齿轮62，齿轮62通过电机61驱动转动，且齿轮61与齿套5的外壁啮合；
80.安装套7限定于转动盘2与固定套6之间，且安装套7与固定套6之间通过螺栓形成可拆卸的固定连接，在安装套7底部设有向内延伸的限位台阶，且转动盘2转动配合于限位台阶顶部。
81.由上可知，关于转动盘2的拆装，其原理为：参考图1所示位置，由上至下的将转动盘2及其上的个结构放入至安装套7内，然后由下至上的将安装套7插入至固定套6内，最后利用螺栓完成固定套6与安装套7之间的连接，操作方便且便于实现整体打印喷头10的拆装检修。
82.由上可知，关于转动盘2的旋转，其原理为：通过电机61驱使齿轮62转动，齿轮62带动与之啮合的齿套5转动，进而则通过齿套5带动转动盘2转动。关于转动盘2与安装套7之间的转动配合，优选的，在转动盘2与限位台阶之间阵列设置多个滚珠，以此降低转动时两者间的摩擦作用。
83.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。