要搭建支撐的高度上的實現(xiàn)支撐。
[0050]以下結(jié)合圖1至圖4進(jìn)一步說明具體實施例及其優(yōu)點。
[0051]彩色3D打印機利用計算機在圖形文件里讀取到的打印物體的表面顏色，發(fā)出指令給涂料供應(yīng)單元150、涂料混合單元140和噴色頭19在打印好的物體表面逐層噴上對應(yīng)的顏色，再通過涂料固化單元120如烘干燈實現(xiàn)涂料的烘干固化。上色可以是只有表面上色，或者是通過材料的滲透顏色進(jìn)行上色，上色過程伴隨著打印對象的3D打印過程，計算機根據(jù)打印對象的模型對其進(jìn)行切片分層，得到每一層的成型數(shù)據(jù)和噴色數(shù)據(jù)，并將得到的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)到打印頭、噴色頭19、涂料供應(yīng)單元150、噴色頭定位驅(qū)動單元130，先由打印頭完成XX層的物體打印，后驅(qū)動噴色頭對該層進(jìn)行表面噴色，以實現(xiàn)物體的彩色3D打?。?br>[0052]顆粒填充3D打印支撐技術(shù)是在打印需要支撐結(jié)構(gòu)的模型時，支撐實現(xiàn)裝置與3D打印系統(tǒng)一體化，在打印過程中逐層打印，工作臺逐層下降，當(dāng)打印到模型需要搭支撐的高度或滿足設(shè)定的偏移量高度時(高度A的位置)，打印機暫停打印，支撐顆粒材料由支撐材料送料機構(gòu)送料至工作缸體內(nèi)，當(dāng)支撐顆粒材料向工作缸體加料的同時，缸體震動機構(gòu)工作，使得顆粒材料頂面在工作缸體內(nèi)始終保持呈平面上升，當(dāng)支撐材料進(jìn)料的高度達(dá)到設(shè)定高度時，位置感應(yīng)器工作，供料機構(gòu)和震動機構(gòu)停止工作，打印機繼續(xù)打印，這樣保證了需要支撐結(jié)構(gòu)的模型在懸空位置打印時有顆粒支撐材料作為支撐，完成快速支撐的作用。如此類推，在第二個，第三個等需要支撐結(jié)構(gòu)的高度集中填送支撐材料，通過使用顆粒狀填充材料起到支撐作用，打印完成后，顆粒填充物可以自動回收，反復(fù)利用，最終完成整個模型打印過程。
[0053]打印材料可以是單一材料，也可以是復(fù)合材料。單一材料可采用表面上色方式，復(fù)合材料可采用滲透技術(shù)上色。
[0054]如圖2所示，在一種實施例中，打印機構(gòu)和噴色機構(gòu)采用單軸雙頭結(jié)構(gòu)，打印頭9和噴色頭19 一體化安裝在打印機機架13上的同一個X單軸移動系統(tǒng)17上，從而驅(qū)動打印頭9和噴色頭19在X軸方向移動，Y軸移動系統(tǒng)14可以驅(qū)動打印頭9和噴色頭19在Y軸方向移動。打印機機架13上還設(shè)置有涂料系統(tǒng)15和電氣控制系統(tǒng)16。打印物體XX層時由打印頭工作，完成該層打印后由噴色頭再進(jìn)行該層噴色，噴色完成后繼續(xù)下一層的打印，如此循環(huán)工作，直至完成物體的全部打印和噴色;顆粒填充3D打印支撐技術(shù)系統(tǒng)與Z軸傳動系統(tǒng)為一體式，可以同時實現(xiàn)支撐顆粒的填充功能以及Z軸傳動功能。
[0055]如圖3所示，在另一種實施例中，打印機構(gòu)和噴色機構(gòu)采用雙軸雙頭結(jié)構(gòu)，打印頭9和噴色頭19分別安裝在打印機機架13上的X軸雙軸移動系統(tǒng)18a、18b上，從而驅(qū)動打印頭9和噴色頭19在X軸方向移動，Y軸移動系統(tǒng)14可以驅(qū)動打印頭9和噴色頭19在Y軸方向移動。在工作過程中打印頭與噴色頭在Y軸方向保持一定的距離，以較少打印頭高溫對噴色頭的影響，其他工作原理同上。
[0056]以下進(jìn)一步介紹一種實施例中的噴色機構(gòu)。
[0057]如圖4所示，本實施例的噴色機構(gòu)包括:噴色頭19、涂料固化單元120、噴色頭定位驅(qū)動單元130、涂料混合單元140和多個涂料供應(yīng)單元150。
[0058]噴色頭19包括與涂料供應(yīng)單元150數(shù)量相同的多個噴口，噴口與涂料供應(yīng)單元150一一對應(yīng)地設(shè)置，每個噴口分別用于噴涂一個涂料供應(yīng)單元150供應(yīng)的涂料，每個涂料供應(yīng)單元150用于向一個噴口輸送涂料。噴色頭定位驅(qū)動單元130用于驅(qū)動噴色頭19沿層001的外觀面進(jìn)行移動，從而定位噴色頭19對層001的各個外觀面進(jìn)行噴色。所說的外觀面是指3D產(chǎn)品能夠被看到的位置，一般而言是每層層的外周位置。噴色頭定位驅(qū)動單元130可獨立于打印頭的驅(qū)動單元，但優(yōu)選部分或全部復(fù)用打印頭的驅(qū)動單元。涂料混合單元140可以將不同涂料分別提供給所述噴色頭或?qū)⑼苛匣旌虾筇峁┙o所述噴色頭19。噴色頭19用于通過所述多個噴口將來自所述涂料混合單元150的涂料噴涂于打印對象的層的外觀面。所述涂料固化單元120用于固化噴涂于打印對象的層的外觀面上的涂料。涂料固化單元120可根據(jù)涂料的種類進(jìn)行選擇，例如:如果所用的涂料為UV光固漆，則可選擇紫外燈作為涂料固化單元120;而如果所用的涂料為熱固油墨，則可采用加熱裝置作為涂料固化單元，例如紅外燈。
[0059]以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對這些已描述的實施方式做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種彩色3D打印機，包括打印機構(gòu)和噴色機構(gòu)，其特征在于，還包括支撐材料送料機構(gòu)，所述打印機構(gòu)包括打印頭和工作缸體，所述支撐材料送料機構(gòu)在打印過程中根據(jù)打印對象的實時支撐需求將顆粒支撐材料送到所述工作缸體中，堆積成相應(yīng)的支撐高度以對打印對象進(jìn)行支撐，所述噴色機構(gòu)在打印對象的逐層打印過程中對打印對象的表面實時地進(jìn)行噴色。2.如權(quán)利要求1所述的彩色3D打印機，其特征在于，還包括設(shè)置在所述工作缸體上的缸體震動機構(gòu)，所述缸體震動機構(gòu)用于震動所述工作缸體以使得所述顆粒支撐材料所堆積的支撐物頂面在所述工作缸體內(nèi)保持水平。3.如權(quán)利要求1所述的彩色3D打印機，其特征在于，還包括設(shè)置在所述工作缸體上的支撐材料位置感應(yīng)器，所述支撐材料位置感應(yīng)器用于檢測所述工作缸體中的所述顆粒支撐材料的堆積高度是否達(dá)到設(shè)定高度，當(dāng)達(dá)到設(shè)定高度時，所述支撐材料送料機構(gòu)停止向所述工作缸體中送料。4.如權(quán)利要求1所述的彩色3D打印機，其特征在于，所述工作缸體內(nèi)設(shè)置有升降工作臺，所述升降工作臺與所述工作缸體為活塞式配合關(guān)系，所述升降工作臺連接工作臺升降機，所述打印對象和所述顆粒支撐材料均支撐在所述升降工作臺上，所述升降工作臺在打印過程中由工作臺升降機驅(qū)動進(jìn)行升降運動，以配合所述打印機構(gòu)的打印頭的高度位置實現(xiàn)對打印對象的逐層打印。5.如權(quán)利要求4所述的彩色3D打印機，其特征在于，所述打印機構(gòu)的打印頭在高度方向上位置固定，在打印對象的逐層打印過程中，所述升降工作臺逐層下降，使得打印對象的打印層與所述打印頭保持設(shè)定距離。6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的彩色3D打印機，其特征在于，在所述支撐材料送料機構(gòu)向所述工作缸體內(nèi)送料并使所述顆粒支撐材料達(dá)到相應(yīng)的支撐高度的過程中，所述打印機構(gòu)暫停打印對象下一層的打印，按此方式實現(xiàn)打印對象各層的打印并在打印對象需要搭建支撐的高度上的實現(xiàn)支撐。7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的彩色3D打印機，其特征在于，所述噴色機構(gòu)包括噴色頭、涂料固化單元、噴色頭定位驅(qū)動單元、涂料混合單元和多個涂料供應(yīng)單元； 所述噴色頭包括與所述涂料供應(yīng)單元數(shù)量相同的多個噴口，所述噴口與所述涂料供應(yīng)單元--對應(yīng)地設(shè)置； 所述噴色頭定位驅(qū)動單元用于驅(qū)動所述噴色頭沿打印對象的層的外觀面進(jìn)行移動； 所述涂料混合單元可將不同涂料分別提供給所述噴色頭或?qū)⑼苛匣旌虾筇峁┙o所述嗔色頭； 所述噴色頭用于通過所述多個噴口將來自所述涂料混合單元的涂料噴涂于打印對象的層的外觀面； 所述涂料固化單元用于固化噴涂于打印對象的層的外觀面上的涂料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種彩色3D打印機，包括打印機構(gòu)和噴色機構(gòu)，還包括支撐材料送料機構(gòu)，所述打印機構(gòu)包括打印頭和工作缸體，所述支撐材料送料機構(gòu)在打印過程中根據(jù)打印對象的實時支撐需求將顆粒支撐材料送到所述工作缸體中，堆積成相應(yīng)的支撐高度以對打印對象進(jìn)行支撐，所述噴色機構(gòu)在打印對象的逐層打印過程中對打印對象的表面實時地進(jìn)行噴色。本發(fā)明可實現(xiàn)在3D打印過程中實時地對打印對象的表面進(jìn)行噴色處理，大大提高處理效率，并顯著節(jié)省打印耗材。
【IPC分類】B29C67/00, B41J2/21, B33Y30/00, B41J3/44
【公開號】CN105620053
【申請?zhí)枴緾N201610029166
【發(fā)明人】宗貴升, 蔡振宇, 劉寶華
【申請人】深圳市七號科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月15日