本發(fā)明屬于FDM-3D打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多功能可擴(kuò)展FDM-3D打印機(jī)外接混合器。

背景技術(shù)：

目前3D打印正在如火如荼的展開，其發(fā)展呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)和材料多樣化的特點(diǎn)。目前經(jīng)常采用整體改進(jìn)的方式對(duì)3D打印機(jī)整體進(jìn)行升級(jí)從而實(shí)現(xiàn)打印材料多樣化。這使得3D打印機(jī)模塊化發(fā)展受阻，不利于其向著模塊化方向?qū)崿F(xiàn)。同時(shí)3D打印制造技術(shù)屬于新型制造和生產(chǎn)技術(shù)，越來(lái)越技術(shù)會(huì)嘗試著添加到3D打印過(guò)程當(dāng)中，這就進(jìn)一步要求3D打印的模塊化發(fā)展。

目前FDM-3D打印機(jī)占據(jù)桌面機(jī)的市場(chǎng)主流。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本低，所以很受市場(chǎng)歡迎。針對(duì)多彩打印多采用多噴頭工藝，同時(shí)也同采用多進(jìn)一出工藝。但是都是在打印機(jī)整體上改進(jìn)。并且常常伴有刮蹭，不可擴(kuò)展性。上述改進(jìn)同時(shí)會(huì)帶來(lái)3D打印機(jī)上不設(shè)備整體結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，不利于進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，設(shè)計(jì)一種在目前普遍使用的單噴頭3D打印機(jī)上直接對(duì)接的外接混色裝置。從而實(shí)現(xiàn)打印機(jī)多彩多材打印。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不僅節(jié)約了打印機(jī)的空間，在完成現(xiàn)有設(shè)備升級(jí)的同時(shí)其兼具可擴(kuò)展性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種多功能可擴(kuò)展FDM-3D打印機(jī)外接混合器，包括機(jī)架、進(jìn)給裝置、冷卻出料裝置、熔混裝置和顯示控制裝置，所述冷卻出料裝置設(shè)于機(jī)架的一側(cè)，熔混裝置設(shè)于機(jī)架的上端，進(jìn)給裝置連接于熔混裝置的入料端，熔混裝置的出料端連接有出料喉管，出料喉管外均布設(shè)有散熱片，

冷卻出料裝置包括冷水箱、循環(huán)冷卻管和水泵，循環(huán)冷卻管連接于水泵和冷水箱之間，形成循環(huán)回路，循環(huán)冷卻管途徑出料喉管并纏繞于出料喉管外的散熱片。

進(jìn)一步，所述熔混裝置包括選擇閥、超聲波混合模塊、超聲振子、核心板和升降機(jī)構(gòu)，超聲振子通過(guò)連接桿連接超聲波混合模塊，選擇閥和超聲波混合模塊均安裝于核心板上，選擇閥連接有若干個(gè)進(jìn)料導(dǎo)管，選擇閥與超聲波混合模塊之間通過(guò)連接流道連通，升降機(jī)構(gòu)連接并控制選擇閥，通過(guò)控制選擇閥來(lái)調(diào)節(jié)不同有色材料的進(jìn)給量，超聲波混合模塊的出料導(dǎo)管與出料喉管連通，超聲波混合模塊連通于進(jìn)給裝置。

進(jìn)一步，所述選擇閥包括至少兩個(gè)閥塊組，升降機(jī)構(gòu)設(shè)置的數(shù)量與閥塊組相同，每個(gè)升降裝置連接并控制一個(gè)閥塊組，閥塊組之間緊密貼合并隨著升降裝置而產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，閥塊組之間配合連通形成流道，并設(shè)有截止出料口和選通出料口，通過(guò)升降裝置調(diào)節(jié)使暫時(shí)不需要混合的有色材料流入到截止出料口停止進(jìn)給，需要混合的有色材料流入選通出料口并進(jìn)給到超聲波混合模塊中，閥塊組內(nèi)設(shè)有加熱器口和溫度傳感器口。

進(jìn)一步，所述閥塊組包括左閥塊組、中閥塊組和右閥塊組，中閥塊組設(shè)于左閥塊組和右閥塊組之間，每個(gè)閥塊組均設(shè)有一個(gè)進(jìn)料口，每個(gè)進(jìn)料口連接一個(gè)進(jìn)料導(dǎo)管，截止出料口和選通出料口設(shè)于中閥塊組上，截止出料口和選通出料口設(shè)于中閥塊組的同一側(cè)。

進(jìn)一步，所述升降機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、框架和連接塊，連接塊通過(guò)絲桿和導(dǎo)桿連接于框架內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)設(shè)于框架下方，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接絲桿，每個(gè)閥塊組對(duì)應(yīng)連接一個(gè)連接塊，閥塊組下端與連接塊上端之間通過(guò)推桿固定連接，每個(gè)連接塊對(duì)應(yīng)由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制升降，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)連接塊沿著導(dǎo)桿在豎直方向移動(dòng)，最終帶動(dòng)閥塊組在豎直方向移動(dòng)，通過(guò)閥塊組之間的相對(duì)位移來(lái)調(diào)節(jié)有色材料流向截止出料口或選通出料口。

進(jìn)一步，所述右閥塊組包括豎直方向依次拼接的A閥塊、B閥塊、C閥塊和D閥塊，推桿固定連接于A閥塊下端，B閥塊和C閥塊之間形成流道，左閥塊組和右閥塊組的結(jié)構(gòu)相同；

中閥塊組包括豎直方向依次拼接的E閥塊、F閥塊、G閥塊和H閥塊，推桿固定連接于E閥塊下端，F(xiàn)閥塊和G閥塊之間形成流道，截止出料口設(shè)于G閥塊和H閥塊之間，選通出料口設(shè)于F閥塊和G閥塊之間；

左閥塊組的出口和右閥塊組的出口可選擇連通于截止出料口或選通出料口。

進(jìn)一步，所述左閥塊組的推桿和右閥塊組的推桿均為單圓柱桿，中閥塊組的推桿設(shè)有三個(gè)，且呈三角形排列，推桿上均設(shè)有銷孔，推桿與連接塊之間通過(guò)銷固定連接。

進(jìn)一步，所述核心板包括相互鍵連接的核心上板架板和核心下板架板，核心板上設(shè)有超聲振動(dòng)塊槽和選擇閥槽，超聲振動(dòng)塊槽內(nèi)安裝有超聲波混合模塊，選擇閥槽內(nèi)安裝選擇閥，超聲振動(dòng)塊槽和選擇閥槽之間連通設(shè)有連接流道，超聲振動(dòng)塊槽在遠(yuǎn)離選擇閥槽的一端與核心板的邊緣之間設(shè)有出料口槽，選擇閥槽至核心板邊緣之間設(shè)有三個(gè)進(jìn)料口槽，分別對(duì)應(yīng)選擇閥的三個(gè)進(jìn)料口，選擇閥與選擇閥槽之間裝配有連接環(huán)。

進(jìn)一步，所述超聲波混合模塊包括豎直方向依次拼接的振動(dòng)桿推板、振動(dòng)桿套板、A超聲塊、B超聲塊、C超聲塊和D超聲塊，連接桿固定于振動(dòng)桿推板上端，振動(dòng)桿套板下端固定有若干組超聲振動(dòng)桿，超聲振動(dòng)桿貫穿于A超聲塊，并止于B超聲塊下端的流道上，B超聲塊和C超聲塊之間形成波浪形流道，閥塊組的選通出料口與波浪形流道的一端連通，波浪形流道的另一端連接出料喉管，C超聲塊和D超聲塊之間形成用于放置電熱絲的電熱絲通道；

振動(dòng)桿推板、振動(dòng)桿套板、A超聲塊和B超聲塊之間通過(guò)定位銷定位，C超聲塊和D超聲塊之間通過(guò)相互配合的燕尾槽和燕尾塊插接，超聲波混合模塊內(nèi)設(shè)有溫度傳感器口，C超聲塊通過(guò)鍵連接于超聲振動(dòng)塊槽內(nèi)。

進(jìn)一步，所述熔混裝置設(shè)有一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)熔混裝置設(shè)有多個(gè)時(shí)，前一個(gè)熔混裝置的出料端與后一個(gè)熔混裝置的入料端相接。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的多功能可擴(kuò)展FDM-3D打印機(jī)外接混合器具有以下優(yōu)勢(shì)：設(shè)計(jì)一種在目前普遍使用的單噴頭3D打印機(jī)上直接對(duì)接的外接混色裝置，從而實(shí)現(xiàn)打印機(jī)多彩多材打印，該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不僅節(jié)約了打印機(jī)的空間，在完成現(xiàn)有設(shè)備升級(jí)的同時(shí)其兼具可擴(kuò)展性。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主視圖；

圖3為本發(fā)明的俯視圖；

圖4為本發(fā)明加裝擴(kuò)展模塊進(jìn)給熔混裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的俯視圖；

圖6為本發(fā)明用于漿液態(tài)進(jìn)給的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖1中熔混裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7的主視圖；

圖9為圖7的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖9中A部分的放大示意圖；

圖11為圖7的仰視立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖8中核心板、選擇閥和超聲波混合模塊的裝配圖；圖13為圖12的俯視圖；

圖14為圖12的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為圖14的仰視立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為圖7中核心板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為圖16的組裝圖；

圖18為圖16的仰視立體示意圖；

圖19為選擇閥的立體示意圖；

圖20為圖19的后視立體圖；

圖21為圖19的主視圖；

圖22為圖19的后視圖；

圖23為圖20的俯視圖；

圖24為圖20的仰視圖；

圖25為右閥塊組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26為圖25的組裝圖；

圖27為圖25的左視立體圖；

圖28為圖27的組裝圖；

圖29為中閥塊組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖30為圖29的組裝圖；

圖31為圖29的右視立體圖；

圖32為圖31的組裝圖；

圖33為圖7中超聲波混合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖34為圖33的組裝圖；

圖35為圖33的仰視立體圖；

圖36為圖35的組裝圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-冷水箱；2-循環(huán)冷卻管；3-散熱片；4-水泵；5-出料喉管；6-遮蓋板；7-熔混裝置；8-進(jìn)給裝置；9-顯示控制裝置；10-液漿態(tài)進(jìn)給機(jī)械裝置；11-控制板；12-進(jìn)給電機(jī)；13-注射器加熱套；14-保溫導(dǎo)管；15-超聲振子；16-超聲波混合模塊；17-選擇閥；18-連接環(huán)；19-核心板；20-步進(jìn)電機(jī)；21-框架；22-導(dǎo)桿；23-絲桿；24-連接塊；25-連接桿；26-核心上板架板；27-核心下板架板；28-進(jìn)料導(dǎo)管；29-出料口槽；30-選擇閥槽；31-超聲振動(dòng)塊槽；32-連接流道；33-進(jìn)料口槽；34-左閥塊組；35-中閥塊組；36-右閥塊組；37-進(jìn)料口；38-截止出料口；39-選通出料口；40-溫度傳感器口；41-加熱器口；42-推桿；43-銷孔；44-D閥塊；45-C閥塊；46-B閥塊；47-A閥塊；48-定位銷；49-出口；50-H閥塊；51-G閥塊；52-F閥塊；53-E閥塊；54-振動(dòng)桿推板；55-振動(dòng)桿套板；56-A超聲塊；57-B超聲塊；58-C超聲塊；59-D超聲塊；60-加熱絲口；61-波浪形流道；62-鍵；63-電熱絲通道；64-出料導(dǎo)管；65-超聲振動(dòng)桿。

具體實(shí)施方式

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

如圖1～36所示，一種多功能可擴(kuò)展FDM-3D打印機(jī)外接混合器，包括機(jī)架、進(jìn)給裝置8、冷卻出料裝置、熔混裝置7和顯示控制裝置9，所述冷卻出料裝置設(shè)于機(jī)架的一側(cè)，熔混裝置7設(shè)于機(jī)架的上端，進(jìn)給裝置連接于熔混裝置7的入料端，熔混裝置7的出料端連接有出料喉管5，出料喉管5外均布設(shè)有散熱片3。

本發(fā)明的進(jìn)給裝置8可分為送絲進(jìn)給裝置和漿液態(tài)進(jìn)給裝置，通過(guò)送絲進(jìn)給裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同絲材送絲速度的控制，以及可以通過(guò)漿液態(tài)進(jìn)給裝置控制不同漿液態(tài)物質(zhì)的進(jìn)給量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同絲材或者液漿態(tài)材料的配比控制。

送絲進(jìn)給裝置具體的技術(shù)方案是：對(duì)于固態(tài)絲材進(jìn)給系統(tǒng)采用42步進(jìn)電機(jī)，為送絲進(jìn)給裝置提供動(dòng)力。電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，絲材經(jīng)過(guò)齒輪和輔助輪擠壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)送絲速度及送絲量的控制，絲材經(jīng)過(guò)送絲導(dǎo)管傳送到熔混裝置7中。對(duì)于漿液態(tài)的材料，進(jìn)給裝置8與熔混裝置7之間通過(guò)保溫導(dǎo)管14連接，保溫導(dǎo)管14和進(jìn)給裝置8之間連接有注射器加熱套13，首先將其放在經(jīng)過(guò)注射器加熱套13加熱的注射器中，操作控制板11控制液漿態(tài)進(jìn)給機(jī)械裝置10，通過(guò)進(jìn)給電機(jī)12推進(jìn)注射器，經(jīng)由保溫導(dǎo)管14輸送到熔混裝置7中。

通過(guò)冷卻出料裝置可以使經(jīng)由熔混裝置7混合后熔融態(tài)材料降溫。對(duì)于熔點(diǎn)較高的材料可以直接變?yōu)楣虘B(tài)。對(duì)于漿態(tài)材料可以改變其混合后的粘稠度，從而有利于運(yùn)輸和打印。

冷卻出料裝置包括冷水箱1、循環(huán)冷卻管2和水泵4，循環(huán)冷卻管2連接于水泵4和冷水箱1之間，形成循環(huán)回路，循環(huán)冷卻管2途徑出料喉管5并纏繞于出料喉管5外的散熱片3。

混合后材料的熱量經(jīng)由散熱片3帶入到循環(huán)冷卻管2。在冷水箱1中水的部分熱量被空氣自然對(duì)流帶走，從而水溫降低。利用水泵4低溫水被抽到循環(huán)冷卻管2，最終又回到散熱片3進(jìn)一步帶走熱量。從而使混合后材料的溫度快速降低。

所述熔混裝置包括選擇閥17、超聲波混合模塊16、超聲振子15、核心板19和升降機(jī)構(gòu)，超聲振子15通過(guò)連接桿25連接超聲波混合模塊16，選擇閥17和超聲波混合模塊16均安裝于核心板19上，選擇閥17連接有若干個(gè)進(jìn)料導(dǎo)管28，選擇閥17與超聲波混合模塊16之間通過(guò)連接流道32連通，升降機(jī)構(gòu)連接并控制選擇閥17，通過(guò)控制選擇閥17來(lái)調(diào)節(jié)不同有色材料的進(jìn)給量，超聲波混合模塊16的出料導(dǎo)管64與出料喉管5連通，超聲波混合模塊16連通于進(jìn)給裝置8。

所述選擇閥17包括至少兩個(gè)閥塊組，升降機(jī)構(gòu)設(shè)置的數(shù)量與閥塊組相同，每個(gè)升降裝置連接并控制一個(gè)閥塊組，閥塊組之間緊密貼合并隨著升降裝置而產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，閥塊組之間配合連通形成流道，并設(shè)有截止出料口38和選通出料口39，通過(guò)升降裝置調(diào)節(jié)使暫時(shí)不需要混合的有色材料流入到截止出料口38停止進(jìn)給，需要混合的有色材料流入選通出料口39并進(jìn)給到超聲波混合模塊16中，閥塊組內(nèi)設(shè)有加熱器口41和溫度傳感器口40。加熱器口41用于放置加熱器，溫度傳感器口40用于放置溫度傳感器，分別用來(lái)加熱和測(cè)量所在閥塊的溫度。

所述閥塊組包括左閥塊組34、中閥塊組35和右閥塊組36，中閥塊組35設(shè)于左閥塊組34和右閥塊組36之間，每個(gè)閥塊組均設(shè)有一個(gè)進(jìn)料口37，每個(gè)進(jìn)料口37連接一個(gè)進(jìn)料導(dǎo)管28，截止出料口38和選通出料口39設(shè)于中閥塊組35上，截止出料口38和選通出料口39設(shè)于中閥塊組35的同一側(cè)。

所述升降機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)20、框架21和連接塊24，連接塊24通過(guò)絲桿23和導(dǎo)桿22連接于框架21內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)20設(shè)于框架21下方，步進(jìn)電機(jī)20的輸出軸連接絲桿23，每個(gè)閥塊組對(duì)應(yīng)連接一個(gè)連接塊24，閥塊組下端與連接塊24上端之間通過(guò)推桿42固定連接，每個(gè)連接塊24對(duì)應(yīng)由一個(gè)步進(jìn)電機(jī)20控制升降，步進(jìn)電機(jī)20帶動(dòng)絲桿23轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)連接塊24沿著導(dǎo)桿22在豎直方向移動(dòng)，最終帶動(dòng)閥塊組在豎直方向移動(dòng)，通過(guò)閥塊組之間的相對(duì)位移來(lái)調(diào)節(jié)有色材料流向截止出料口38或選通出料口39。每個(gè)連接塊24連接有兩個(gè)導(dǎo)桿22，使連接塊24在移動(dòng)過(guò)程中保持平衡和平穩(wěn)。

所述右閥塊組36包括豎直方向依次拼接的A閥塊47、B閥塊46、C閥塊45和D閥塊44，推桿42固定連接于A閥塊47下端，B閥塊46和C閥塊45之間形成流道，左閥塊組34和右閥塊組36的結(jié)構(gòu)相同；

中閥塊組35包括豎直方向依次拼接的E閥塊53、F閥塊52、G閥塊51和H閥塊50，推桿42固定連接于E閥塊53下端，F(xiàn)閥塊52和G閥塊51之間形成流道，截止出料口38設(shè)于G閥塊51和H閥塊50之間，選通出料口39設(shè)于F閥塊52和G閥塊51之間；

左閥塊組34的出口49和右閥塊組36的出口49可選擇連通于截止出料口38或選通出料口39。

所述左閥塊組34的推桿42和右閥塊組36的推桿42均為單圓柱桿，中閥塊組35的推桿42設(shè)有三個(gè)，且呈三角形排列，推桿42上均設(shè)有銷孔43，推桿42與連接塊24之間通過(guò)銷固定連接。

所述核心板，采取板式復(fù)合層結(jié)構(gòu)，通過(guò)研磨加工成型，采用螺栓固定裝配，核心板包括相互鍵連接的核心上板架板26和核心下板架板27，核心板上設(shè)有超聲振動(dòng)塊槽31和選擇閥槽30，超聲振動(dòng)塊槽31內(nèi)安裝有超聲波混合模塊16，選擇閥槽30內(nèi)安裝選擇閥17，超聲振動(dòng)塊槽31和選擇閥槽30之間連通設(shè)有連接流道32，超聲振動(dòng)塊槽31在遠(yuǎn)離選擇閥槽30的一端與核心板的邊緣之間設(shè)有出料口槽29，選擇閥槽30至核心板邊緣之間設(shè)有三個(gè)進(jìn)料口槽33，分別對(duì)應(yīng)選擇閥17的三個(gè)進(jìn)料口37，選擇閥17與選擇閥槽30之間裝配有連接環(huán)18。連接環(huán)18容易進(jìn)行調(diào)整加工，以便于核心板與選擇閥17之間裝配。

所述超聲波混合模塊16包括豎直方向依次拼接的振動(dòng)桿推板54、振動(dòng)桿套板55、A超聲塊56、B超聲塊57、C超聲塊58和D超聲塊59，連接桿25固定于振動(dòng)桿推板54上端，振動(dòng)桿套板55下端固定有若干組超聲振動(dòng)桿65，超聲振動(dòng)桿65貫穿于A超聲塊56，并止于B超聲塊57下端的流道上，B超聲塊57和C超聲塊58之間形成波浪形流道61，閥塊組的選通出料口39與波浪形流道61的一端連通，波浪形流道61的另一端連接出料喉管5，C超聲塊58和D超聲塊59之間形成用于放置電熱絲的電熱絲通道63。

振動(dòng)桿推板54、振動(dòng)桿套板55、A超聲塊56和B超聲塊57之間通過(guò)定位銷48定位，C超聲塊58和D超聲塊59之間通過(guò)相互配合的燕尾槽和燕尾塊插接，超聲波混合模塊16內(nèi)設(shè)有溫度傳感器口40，C超聲塊58通過(guò)鍵62連接于超聲振動(dòng)塊槽31內(nèi)。

所述熔混裝置7設(shè)有一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)熔混裝置7設(shè)有一個(gè)時(shí)，實(shí)現(xiàn)“三進(jìn)一出”的混合效果，即熔混裝置7連接三個(gè)進(jìn)給裝置8。通過(guò)熔混裝置7對(duì)接也可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，從而增加入料口。當(dāng)熔混裝置7設(shè)有兩個(gè)時(shí)，前一個(gè)熔混裝置7的出料端與后一個(gè)熔混裝置7的入料端相接，通過(guò)雙模塊裝置可以實(shí)現(xiàn)“五進(jìn)一出”的混合效果，從而實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展。

本裝置的使用過(guò)程為：通過(guò)熔混裝置7可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的融化、混合，有超聲振子15和選擇閥電機(jī)組提供動(dòng)力。在熔混裝置7中，材料經(jīng)由進(jìn)給裝置8進(jìn)入到熔混裝置7中的選擇閥17中加熱到指定溫度。通過(guò)升降裝置調(diào)節(jié)使暫時(shí)不需要混合的有色材料流入到截止出料口38停止進(jìn)給，需要混合的有色材料流入選通出料口39并進(jìn)給到超聲波混合模塊16中。超聲波混合模塊16保持適當(dāng)?shù)臏囟群统暪β剩瑥亩牧匣旌暇鶆颉?/p>

超聲振子選用40khz、50w的規(guī)格，為超聲波混合模塊16提供動(dòng)力。選擇閥17的步進(jìn)電機(jī)20選用20BYJ微型步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)選擇閥17提供動(dòng)力。

超聲振動(dòng)桿包括超聲1型振動(dòng)桿和超聲2型振動(dòng)桿，在B超聲塊57的流道上留有1型、2型振動(dòng)桿孔組，用以連接超聲1型、2型振動(dòng)桿組，超聲振動(dòng)桿組通過(guò)振動(dòng)桿推板54和振動(dòng)桿套板55固定與定位。通過(guò)振動(dòng)桿推板54上的連接桿25連接超聲振子15，從而傳遞振動(dòng)。

超聲波混合模塊的D超聲塊底部設(shè)有兩個(gè)加熱絲口60，連通電熱絲通道63。電熱絲經(jīng)由加熱絲口60在C超聲塊58和D超聲塊59間形成電熱絲通道63中加熱超聲塊體。

在左閥塊組和右閥塊組中，溫度傳感器口40分布于A閥塊47、B閥塊46和D閥塊44，溫度傳感器放置于這3個(gè)溫度傳感器口40中，反饋溫度。在中閥塊組中，溫度傳感器口40分布于E閥塊、F閥塊和H閥塊中，溫度傳感器放置于這3個(gè)溫度傳感器口40中，反饋溫度。各閥塊體間通過(guò)鍵鎖緊，通過(guò)定位銷48定位。

熔混裝置7上設(shè)有遮蓋板6，用于防止落入灰塵。

本裝置采用研合工藝加工選擇閥17。

顯示控制裝置9的具體方案是，控制系統(tǒng)包括arduino2560及開發(fā)擴(kuò)展板、電源，連接被控電機(jī)、超聲振子15、加熱器和溫度傳感器。所述控制方案包括：

(1)以arduino2560及開發(fā)擴(kuò)展板為控制核心，與上位機(jī)切片軟件通訊獲取3D打印機(jī)的打印速度。為了確保打印過(guò)程中不出現(xiàn)斷絲、堆絲現(xiàn)象，所設(shè)計(jì)進(jìn)給裝置8的進(jìn)給速度與打印機(jī)的打印速度保持一致，其出絲速度由送絲速度控制。

(2)熔混裝置7裝有溫度傳感器和加熱器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)融室溫度，當(dāng)融室溫度低于設(shè)定值時(shí)接通加熱裝置；當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，斷開加熱裝置。由于溫度控制存在滯后性，需采用合適算法實(shí)現(xiàn)融室的恒溫控制。當(dāng)混合材料相對(duì)粘稠時(shí)，接通超聲振子15，進(jìn)行超聲混和，使混合更均勻。當(dāng)出口溫度過(guò)高，不利于材料的凝固，采用接通水泵繼電器和散熱風(fēng)扇，使得出料喉管5快速降溫。

(3)通過(guò)控制選擇閥電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)入口處進(jìn)料的通斷。當(dāng)入口材料當(dāng)前不需要混合時(shí)，選擇閥17在選擇閥電機(jī)組的作用關(guān)閉，阻止暫不混合材料參與混合，影響混合效果。

應(yīng)用實(shí)施例1：

PLA材料混色時(shí)，加熱融室中心溫度控制在190-200℃，3個(gè)進(jìn)料閥門打開，進(jìn)出料口溫度小于50℃。其中紅色、藍(lán)色送絲速度分別為20mm/s。其余顏色絲材停止送絲。最終形成混色紫色，出絲速率40mm/s。

應(yīng)用實(shí)施例2：

ABS材料混色時(shí)，加熱融室中心溫度控制在220-230℃，3個(gè)進(jìn)料閥門打開，進(jìn)出料口溫度60-50℃。其中紅色送絲速度20mm/s、黃色送絲速度10mm/s。其余顏色絲材停止送絲。最終形成混色紅橙色，出絲速率30mm/s。

應(yīng)用實(shí)施例3：

巧克力材料混色時(shí)，加熱融室中心溫度控制在35-39℃，進(jìn)出料口溫度30-35℃。2個(gè)進(jìn)料閥門打開，中黑巧克力進(jìn)給速度0.05ml/s、白巧克力進(jìn)給速度為0.05mm/s，持續(xù)時(shí)間1min。然后關(guān)閉黑巧克力閥門，停止黑巧克力進(jìn)給、白巧克力進(jìn)給速度為0.1mm/s，持續(xù)時(shí)間為1min。然后關(guān)閉白巧克力閥門，停止白巧克力進(jìn)給、黑巧克力進(jìn)給速度為0.1mm/s，持續(xù)時(shí)間為1min。之后恢復(fù)到2個(gè)進(jìn)料閥門打開的初始狀態(tài)和材料進(jìn)給量進(jìn)給時(shí)間一次重復(fù)。最終形成灰黑白有規(guī)律變化的顏色。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。