一种喷涂上色装置及具有该喷涂上色装置的3D打印系统

一种喷涂上色装置及具有该喷涂上色装置的3d打印系统
技术领域
1.本实用新型涉及喷涂上色技术领域，具体而言，涉及一种喷涂上色装置及具有该喷涂上色装置的3d打印系统。


背景技术：

2.目前3d打印技术正在飞速发展，3d打印经常会打印一些手工艺品，但是这些工艺品经常需用进行着色，而这一着色工作通常是通过人工花费大量的时间来完成，如果大量生产，每件工艺品将在着色绘图上花费大量人力成本。
3.现有的一些自动着色装置是加装在3d打印头的进料口，安装一支彩色上色笔，对3d打印件进行涂色，最终使3d打印件上色。然而，这种方法上色的色彩分界不明显，上色位置很难精确。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型提出了一种喷涂上色装置及具有该喷涂上色装置的3d打印系统，旨在解决现有3d打印通过3d打印头进料口设置的彩色上色笔进行涂色致使色彩分界不明显位置不精确的问题。
5.一方面，本实用新型提出了一种喷涂上色装置，该装置包括：升降机构、旋转机构、水平位置调节机构和喷涂机构；其中，所述旋转机构设置在所述升降机构，用于对待上色件进行支撑，以带动所述待上色件在所述升降机构的作用下进行高度调节，还能够带动所述待上色件进行水平旋转，以使所述待上色件的各个方位均能够正对所述喷涂机构；所述水平位置调节机构位于所述升降机构的一侧，并且，所述喷涂机构的执行端设置在所述水平位置调节机构的动力输出端上，用于随所述水平位置调节机构的动力输出端进行水平方向位置调节，以正对所述待上色件对其进行喷涂上色。
6.进一步地，上述喷涂上色装置，所述升降机构包括：升降底座、升降驱动电机和传动件；其中，所述传动件的动力输入端与所述升降驱动电机相连接，所述传动件的动力输出端与所述升降底座相连接，用于将所述升降驱动电机的转动转化为升降底座沿竖直方向进行的往复升降运动，以带动设置在所述升降底座上的旋转机构进行高度调节。
7.进一步地，上述喷涂上色装置，所述传动件为滚珠丝杆机构，其与所述升降驱动电机形成电动丝杆结构，用于将所述升降驱动电机的转动转化为丝杆沿竖直方向的往复直线运动，进而带动设置在所述丝杆上的升降底座进行升降运动。
8.进一步地，上述喷涂上色装置，所述电动丝杆结构为多个且沿所述升降底座的周向间隔布置，用于实现所述升降底座的多驱动升降。
9.进一步地，上述喷涂上色装置，所述旋转机构包括：旋转底座；其中，所述旋转底座与所述升降机构以能够相对于所述升降机构进行水平方向旋转的方式相连接，并且，所述旋转底座连接有旋转驱动电机，用于驱动所述旋转底座进行水平旋转，以带动设置在所述旋转底座上的待上色件进行水平旋转，以调节所述待上色件正对所述喷涂机构的方位。
10.进一步地，上述喷涂上色装置，所述水平位置调节机构为xy轴联动装置，所述xy轴联动装置的x导杆作为动力输出端，用于对所述喷涂机构的执行端进行支撑，以带动喷涂机构的执行端进行x轴方向和y轴方向的联动位置调节。
11.进一步地，上述喷涂上色装置，所述喷涂机构包括：涂料容器和喷头；其中，所述喷头与所述涂料容器通过涂料导管相连通，并且，所述涂料导管上还设有喷涂驱动件，用于通过喷涂导管从所述涂料容器中吸入涂料，并从喷头喷出。
12.进一步地，上述喷涂上色装置，该装置还包括：上位机，用于获取操作指令；中央控制板，其与所述上位机相连接，用于接收所述上位机获取的操作指令，并对操作指令进行解析，获取驱动指令，并将驱动指令发送给升降机构、旋转机构、水平位置调节机构和/或喷涂机构，以控制升降机构、旋转机构、水平位置调节机构和/或喷涂机构。
13.本实用新型提供的喷涂上色装置，通过升降机构调节待上色件的高度，以精准控制喷涂机构喷涂至待上色件在z轴方向的位置；通过旋转机构带动待上色件进行水平方向的360
°
旋转，以调节待上色件的方位，使得需要喷涂的方位可以正对喷涂机构设置，亦可使得待上色件的各个方位均可正对喷涂机构进行喷涂，以确保上色位置的精确度确保色彩分解明显，还可实现复杂图案的上色；通过水平位置调节机构调节喷涂机构执行端的水平方向位置，以使喷涂机构的执行端在x和y方向上自由移动，实现水平方向的精确喷涂上色。同时，该喷涂上色装置不仅可以在3d打印件上涂色，而且色彩分明、上色位置精确并且还能绘制复杂图案，即该喷涂上色装置可以在3d打印件表面精确喷涂自己设计的任意图案，方便3d打印件精准上色，能够提高3d打印产品生产效率，降低生产成本，解决了现有3d打印通过3d打印头进料口设置的彩色上色笔进行涂色致使色彩分界不明显位置不精确的问题。
14.另一方面，本实用新型还提出了一种3d打印系统，该3d打印系统具有上述喷涂上色装置。
15.进一步地，上述3d打印系统还包括：3d打印头；其中，所述3d打印头设置在所述喷涂上色装置的旋转机构的上方，用于对所述旋转机构上的待上色件进行3d打印。
16.由于喷涂上色装置具有上述效果，所以具有该喷涂上色装置的3d打印系统也具有相应的技术效果。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本实用新型实施例提供的喷涂上色装置的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的喷涂上色装置的结构框图；
20.附图标记说明：1-升降机构，11-升降底座，12-升降驱动电机，13-传动件，2-旋转机构，21-旋转底座，22-旋转驱动电机，3-水平位置调节机构，31-x导杆，32-y导杆，33-驱动电机，34-同步带，4-喷涂机构，41-涂料容器，42-喷头，43-涂料导管，44-喷涂驱动件，5-上位机，6-中央控制板，7-待上色件，8-3d打印头。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.喷涂上色装置实施例：
23.参见图1至图2，其示出了本实用新型实施例提供的喷涂上色装置的优选结构。如图所示，该喷涂上色装置包括：升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3、喷涂机构4、上位机5和中央控制板6；其中，
24.旋转机构2设置在升降机构1，用于对待上色件7进行支撑，以带动待上色件7在升降机构1的作用下进行高度调节，还能够带动待上色件7进行水平旋转，以使待上色件7的各个方位均能够正对喷涂机构4。具体地，如图1所示，旋转机构2设置在升降机构1的上方，待上色件7设置在旋转机构2上，升降机构1用于调节待上色件7的高度，旋转机构2用于带动待上色件7进行水平方向的360
°
旋转，以调节待上色件7的方位，使得需要喷涂的方位可以正对喷涂机构4设置，亦可使得待上色件7的各个方位均可正对喷涂机构4进行喷涂，以确保上色位置的精确度确保色彩分解明显，还可实现复杂图案的上色。当然，还可配合其他零部件例如3d打印进行方位调节。
25.水平位置调节机构3位于升降机构1的一侧，并且，喷涂机构4的执行端设置在水平位置调节机构3的动力输出端上，用于随水平位置调节机构3的动力输出端进行水平方向位置调节，以正对待上色件7对其进行喷涂上色。具体地，水平位置调节机构3作为喷涂机构4的执行端的支撑机构和位置调节驱动机构，也就是说，可以通过水平位置调节机构3动力输出端的位置调节，实现喷涂机构4的执行端位置的调节，进而使得喷涂机构4的执行端可以正对待上色件7的喷涂上色部位，从而通过喷涂机构4对待上色件7进行喷涂上色，还可在喷涂过程中根据待上色件7所需喷涂的喷涂上色部位的变化，通过水平位置调节机构3的动力输出端位置的调节，来调节喷涂机构4执行端的位置，并配合旋转机构2调节待上色件7的方位，实现各种图案的喷涂上色。
26.上位机5用于获取操作指令；中央控制板6与上位机5相连接，用于接收上位机5获取的操作指令，并对操作指令进行解析，获取驱动指令，并将驱动指令发送给升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3和/或喷涂机构4，以控制升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3和/或喷涂机构4。具体地，在本实施例中，操作人员可通过上位机5例如计算机输入操作指令，并将操作指令向中央控制板6下达对应的任务，中央控制板6可接收上位机5获取的操作指令，并对操作指令进行解析，获得对应的驱动指令，例如高度位置调节指令、水平旋转指令、喷涂位置调节指令以及喷涂指令等，并可将对应的驱动指令发送给升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3和/或喷涂机构4，以通过升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3和/或喷涂机构4进行对应动作，实现自动化喷涂上色。其中，驱动指令包括高度位置调节指令、水平旋转指令、喷涂位置调节指令以及喷涂指令。在本实施例中，该装置还设有电源模块，其与中央控制板6、升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3、喷涂机构4
等相连接，以对中央控制板6、升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3、喷涂机构4等进行供电，尤其是可对升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3、喷涂机构4等机构的驱动组件进行供电，以便实现升降机构1、旋转机构2、水平位置调节机构3、喷涂机构4等机构的运动，实现对应的动作。
27.继续参见图1，升降机构1包括：升降底座11、升降驱动电机12和传动件13；其中，传动件13的动力输入端与升降驱动电机12相连接，传动件13的动力输出端与升降底座11相连接，用于将升降驱动电机12的转动转化为升降底座11沿竖直方向进行的往复升降运动，以带动设置在升降底座11上的旋转机构2进行高度调节，进而实现待上色件7的高度调节。
28.具体实施时，升降底座11可以为圆形结构，以实现对旋转机构2和待上色件7的支撑。升降驱动电机12可以为步进电机，传动件13为滚珠丝杆机构，其与升降驱动电机12形成电动丝杆结构，用于将升降驱动电机12的转动转化为丝杆沿竖直方向的往复直线运动，进而带动设置在丝杆13上的升降底座11进行升降运动。升降驱动电机12和传动件13组合形成电动丝杆结构，丝杆竖直设置，可在升降驱动电机12驱动作用下进行竖直方向上的往复直线运动，升降底座11与丝杆之间固定连接，可随丝杆进行竖直方向上即z轴方向的往复直线运动，即进行升降运动，也就是说上下移动，精准控制喷涂机构4喷涂至待上色件7在z轴方向的位置。在本实施例中，为提高升降底座11升降运动的稳固性，优选地，电动丝杆结构为多个且沿升降底座11的周向间隔布置，用于实现升降底座11的多驱动升降；其中，如图1所示，升降驱动电机12和丝杆均为两个，丝杆分别与升降底座11的外边缘相连接，以实现双驱动升降。其中，该升降驱动电机12的驱动器可以与中央控制板6电性连接，用于接收中央控制板6获得的高度位置调节指令，并基于高度位置调节指令驱动升降驱动电机12进行对应的转动动作，以使丝杆进行升降运动，实现待上色件7高度位置的调节。
29.继续参见图1，旋转机构2包括：旋转底座21；其中，旋转底座21与升降机构1以能够相对于升降机构1进行水平方向旋转的方式相连接，并且，旋转底座21连接有旋转驱动电机22，用于驱动旋转底座21进行水平旋转，以带动设置在旋转底座21上的待上色件7进行水平旋转，以调节待上色件7正对喷涂机构4的方位。
30.具体实施时，旋转底座21可以为圆形结构，其设置在升降底座11的上方，并且，旋转底座21以能够相对于升降底座11进行水平方向360
°
旋转的方式与升降底座11相连接，以带动支撑在旋转底座21上的待上色件7进行水平方向旋转。该旋转底座21还连接有旋转驱动电机22，可驱动于驱动旋转底座21进行水平旋转。其中，该旋转驱动电机22的驱动器可以与中央控制板6电性连接，用于接收中央控制板6获得的水平旋转指令，并基于水平旋转指令驱动旋转驱动电机22进行对应的转动动作，以使旋转底座21转动对应的角度，实现待上色件7水平位置方位的调节。其中，待上色件7可以放置在旋转底座21的中心位置。
31.继续参见图1，水平位置调节机构3可以为xy轴联动装置，xy轴联动装置的x导杆31作为动力输出端，用于对喷涂机构4的执行端进行支撑，以带动喷涂机构4的执行端进行x轴方向和y轴方向的联动位置调节。具体地，水平位置调节机构3的结构可参考cn105216322a中的3d打印机的xy轴联动装置的结构，本实施方式中对其不做赘述。x导杆31的两端（如图1所示的左右两端）设置在两根y导杆32上，通过两个驱动电机33同时驱动同一根绕成形的同步带34，实现设置在x导杆31上的喷涂机构4的执行端的xy联动。在本实施例中，两个驱动电机33的驱动器可以与中央控制板6电性连接，用于接收中央控制板6获得的喷涂位置调节指
令，并基于喷涂位置调节指令驱动两个驱动电机33进行对应的转动动作，以使喷涂机构4的执行端移动至对应位置，实现喷涂机构4的调节执行端水平位置的调节，使得喷涂机构4的执行端可在x和y方向上精确且自由移动。
32.当然，水平位置调节机构3亦可为其他结构，例如包括y轴电动滑台和x轴电动滑台；其中，x轴电动滑台整体设置在y轴电动滑台的y轴移动滑台本体上，以随y轴移动滑台本体进行y轴上的直线运动；喷涂机构4的执行端设置在x轴电动滑台的x轴移动滑台本体上，以随x轴移动滑台本体进行x轴上的直线运动。
33.继续参见图1，喷涂机构4包括：涂料容器41和喷头42；其中，喷头42与涂料容器41通过涂料导管43相连通，并且，涂料导管43上还设有喷涂驱动件44，用于通过喷涂导管43从涂料容器41中吸入涂料，并从喷头42喷出，以喷涂至待上色件7上，以达到待上色件精确上色的目的。具体地，喷涂驱动件44的两侧分别通过喷涂导管43与涂料容器41、喷头42相连通，以将涂料容器41内涂料吸出至喷头42处，并通过喷头42喷出至待上色件7上。其中，喷涂驱动件44可以为泵结构，亦可为其他结构。在本实施例中，喷涂驱动件44可以与中央控制板6电性连接，用于接收中央控制板6获得的喷涂指令，并基于喷涂指令控制喷涂驱动件44进行对应的动作，以使喷头42喷出涂料进行喷涂动作。
34.综上，本实施例提供的喷涂上色装置，通过升降机构1调节待上色件7的高度，以精准控制喷涂机构4喷涂至待上色件7在z轴方向的位置；通过旋转机构2带动待上色件7进行水平方向的360
°
旋转，以调节待上色件7的方位，使得需要喷涂的方位可以正对喷涂机构4设置，亦可使得待上色件7的各个方位均可正对喷涂机构4进行喷涂，以确保上色位置的精确度确保色彩分解明显，还可实现复杂图案的上色；通过水平位置调节机构3调节喷涂机构4执行端的水平方向位置，以使喷涂机构4的执行端在x和y方向上自由移动，实现水平方向的精确喷涂上色。同时，该喷涂上色装置不仅可以在3d打印件上涂色，而且色彩分明、上色位置精确并且还能绘制复杂图案，即该喷涂上色装置可以在3d打印件表面精确喷涂自己设计的任意图案，方便3d打印件精准上色，能够提高3d打印产品生产效率，降低生产成本，解决了现有3d打印通过3d打印头进料口设置的彩色上色笔进行涂色致使色彩分界不明显位置不精确的问题。
35.另外，在本实施例中，该喷涂上色装置不仅可应用于3d打印，解决了现有3d打印通过3d打印头进料口设置的彩色上色笔进行涂色致使色彩分界不明显位置不精确的问题，还可以应用于其他需要喷涂上色的零部件上，本实施例中对其不做任何限定。
36.3d打印系统实施例：
37.本实施例还提出了一种3d打印系统，该3d打印系统上设置有上述喷涂上色装置。其中，喷涂上色装置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。
38.继续参见图1，该3d打印系统还包括：3d打印头8；其中，3d打印头8设置在上述喷涂上色装置的旋转机构2的上方，用于对旋转机构2上支撑的待上色件7进行3d打印。具体地，喷涂机构4对待上色件7进行喷涂上色的同时，3d打印头8可以对待上色件7进行继续打印，以提高加工效率。当然，该3d打印头8亦可与中央控制板6电性连接，用于接收中央控制板6获得的打印指令，并基于打印指令控制3d打印头8进行对应的动作，以使3d打印头8进行打印动作。
39.由于喷涂上色装置具有上述效果，所以具有该喷涂上色装置的3d打印系统也具有
相应的技术效果。
40.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。