[发明专利]单喷头彩色3D打印机自动接线装置

说明书

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种单喷头彩色3D打印机自动接线装置。其包括支撑框架、多个送料机构、选料机构、剪断机构、熔接机构和回料机构。本发明提供的技术方案结构简单小巧，出口固定，在普通单喷头3D打印机的基础上在多个料盘与喷头间增加本设备即可实现单色变彩色打印，不需要对原有的机器进行改进，操作方便，成本低廉，通过控制送料机构和选料机构可以实现多种颜色自由切换，剪切机构和熔接机构可以快速并牢固的实现不同线材的连接，并且变更后彩色打印过渡自然，维护简单，因此适用面广，具有较好的市场前景。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种单喷头彩色3D打印机自动接线装置。

背景技术

20世纪90年代3D打印技术诞生到现在已经出现了很多种3D打印技术，以熔融堆积型为代表，其凭借着设备结构简单，维护方便，开发成本低，成型方便，占据了主要市场。但相对于大多数只能打印单色的模型来说，彩色模型在视觉效果上更加直观生动，所要表达的内容更加丰富。因此，彩色3D打印机更符合未来市场需求。

目前市面上彩色熔融堆积3D打印机的解决方案基本上分为两种：一种是通过更换喷头的方式进行颜色切换，这种方法的缺点是多喷头在衔接位置会出现不精确的现象导致模型在衔接处会出现材料分层偏移，成品率低，由于需要切换喷头，故加工速度慢；比如：中国专利CN104527068A提供了一种3D打印机器人的设计，包括全方位移动平台机构、Z轴升降机构、可拓展3D打印机机构和反馈/通讯/控制电路组成。利用反馈/通讯/控制电路控制所述全方位移动平台机构直线运动和旋转以及Z轴升降机构带动多个打印头旋转实现彩色物体打印。本方案中多喷头旋转打印会出现衔接位置不精确导致模型分层，产品刚度较差，成品率低，空间中定位需要的精度较高，因此设备成本较高，不经济实用。

另一种是通过多合一喷嘴套件进行多种材料的交替供料，但是该种方案维护复杂，稳定性差，而且在换料过程中，容易出现堵头的现象。比如中国专利CN107672176A中提供了一种3D打印机彩色打印的耗材串接方法，包括选取颜色为δ、长度为L1的线材a，选取颜色为γ，长度为L2的线材b，依次序引入机构内，制热机构驱动热源运动，穿线机构进行穿线。该方案在耗材串接过程中需要冷却，影响后续打印，依靠手动换料，且并没有实现断料报警以及切料熔料接料一体自动化，只能解决接料不能解决自动换色，自动接料等问题。

综上所述，目前的彩色3D打印方案均存在不少缺陷，增加了普通熔融堆积型3D打印机升级成彩色3D打印机的难度，限制了彩色3D打印的可行性。

发明内容

本发明提供了一种单喷头彩色3D打印机自动接线装置，用以解决目前彩色3D打印解决方案存在的成本高，不实用的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述单喷头彩色3D打印机自动接线装置，其包括：

支撑框架：其包括上板、下板和设置在上板和下板之间的多个支撑柱，所述支撑柱按一周均匀分布，合围形成中空容纳空间；

多个送料机构：设置在多个支撑柱上，用于导入多条线材，所述送料机构的个数在线材颜色数以上；

选料机构：固定在支撑框架上并位于所述容纳空间内，用于汇集送料机构的线材并择一输出；

剪切机构：设置在支撑框架上并位于所述选料机构下方，用于剪断选料机构出来的线材以备更换另一线材；

熔接机构：架设在支撑框架上并位于所述剪切机构下方，用于两条线材的融合连接；和

回料机构：固定在支撑框架上，用于将所需线材导出至喷头进行3D打印。

可选地，所述选料机构包括进料板、选料板、设置在进料板和选料板之间的连接腔和将连接腔固定在支撑框架内的固定块，所述进料板上设有与送料机构一一对应的导向管和设置在进料板内的与导向管一一对应的通孔，所述选料板包括本体和设置在本体内的选料通道。