一种新型3D打印机

技术领域

本发明属于打印设备技术领域，具体的说是一种新型3D打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器。3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“打印材料”一层一层地叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这项技术常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造。目前存在多种3D打印技术，常用的技术包括粘结材料三维打印、光固化三维打印以及熔融材料三维打印等。在3D打印领域采用的技术，无论是SLS、SLA、FDM还是别的技术，几乎所有的3D打印机均是单色打印，无法实现模型真实的颜色外表，进而满足用户更高的要求。随着3D打印技术的发展，3D打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大的飞跃。3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短了产品的生产周期，提高了生产率。现有的大部分3D打印机只能打印出单色的模型。现有的3D打印机仅可单色成形，制作好产品后再次上色，这样不仅工序繁琐而且在上色的过程中对已经成形的产品精度会产生一部分影响。

现有技术中也出现了一些关于打印设备的技术方案，如申请号为2018113618405的一项中国专利公开了一种新型全彩3D打印机，包括括底座和底座下方的支撑住，其特征在于：所述底座上对称设有Y轴，所述Y轴上设有与之相配合运动的Y轴进给箱，所述Y轴进给箱上设有跟随其移动的Z轴，所述Z轴上设有与之相配合运动的Z轴进给箱，所述Z轴进给箱上设有跟随其移动的X轴，所述X轴上设有与之相配合运动的X轴进给箱，所述X轴进给箱上设有支撑板，所述支撑板上设有第一色料箱、第二色料箱、第三色料箱和第四色料箱，所述X轴进给箱设有打印装置。本发明和现有技术相比优点在于：3D打印机全彩成色、完成的产品不被破坏的取下，提供一种新型全彩3D打印机。

上述技术中，3D打印机只能将不同颜色的原料分别从打印头中喷射出来，无法将几种颜色的原料混合得到新的颜色，无法达到随意调色的效果，具有一定的局限性，需要根据设计内容不断对原料的颜色进行更换，给打印工作造成了很大的不便。

为此，本发明提供一种新型3D打印机。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决3D打印机只能将不同颜色的原料分别从打印头中喷射出来，无法将几种颜色的原料混合得到新的颜色，无法达到随意调色的效果，具有一定的局限性，需要根据设计内容不断对原料的颜色进行更换，给打印工作造成了很大的不便的问题，本发明提出了一种新型3D打印机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种新型3D打印机，包括支架；所述支架下端固接有成型板；所述支架一侧固接有原料箱；所述支架中滑动连接有导轨；所述导轨上滑动连接有打印头；所述打印头通过三根导管与原料箱连通；所述导管靠近打印头的一端固接有电磁阀；所述打印头中靠近导管的位置铰接有电热板，且电热板之间形成通料口；所述通料口下方的打印头中通过座板固接有混合皿；所述混合皿底端固接有安装板；所述安装板上开设有安装孔和通料孔；所述安装孔中转动连接有蜗杆，且蜗杆由电机驱动旋转；工作时，现有技术中的3D打印机只能将不同颜色的原料分别从打印头中喷射出来，无法将几种颜色的原料混合得到新的颜色，无法达到随意调色的效果，具有一定的局限性，需要根据设计内容不断对原料的颜色进行更换，给打印工作造成了很大的不便；此时本发明中通过原料箱可存储三种颜色的原料，即红色、黄色和蓝色，理论上根据这三种颜色可以调配出任意颜色，通过计算机控制电磁阀的开关，将一种或者几种颜色的原料挤入打印头中，当原料接触到电热板时，会被加热到热熔状态，进而通过通料口进入混合皿中，在混合皿中充分搅拌，从而使得不同颜色的原料混合均匀，再由通料孔流出，完成打印工作，这种方式不仅能直接使用三原色，还能将几种颜色混合得到新的颜色，极大程度的提高了打印机的实用性，同时在打印过程中如需更换颜色时，只需使用计算机控制电磁阀，重新调配即可，提高了打印工作的连贯性，方便快捷。

优选的，所述电热板下方的打印头侧壁上固接有气囊，且电热板在重力作用下抵压在气囊上；所述混合皿侧壁中开设有导气腔，且导气腔通过一号气管与气囊连通；所述混合皿内表面靠近导气腔的位置开设有喷孔，且喷孔与导气腔连通；工作时，打印机使用完毕后，混合皿中剩余的原料凝固后残留在混合皿内表面上，影响下一次工作，当再次使用打印机时，原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，同时电热板挤压气囊，气囊中的气体通过一号气管进入导气腔中，进而从喷孔中喷出，清理残留在混合皿中的原料，防止原料在混合皿中堆积过多影响打印机工作质量。

优选的，所述喷孔开设有多个，且均匀布置在混合皿内表面上；工作时，当原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，同时电热板挤压气囊，气囊中的气体通过一号气管进入导气腔中，进而从喷孔中喷出，清理上一次残留在混合皿中的原料，通过设置的多个喷孔，增大了清理面积，提高了清理效果。

优选的，所述电热板靠近通料口的一端铰接有连杆；所述连杆下端铰接有起料块，且起料块靠近混合皿内表面；工作时，当原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，进而通过连杆带动起料块在混合皿内表面刮动，进一步清理上一次残留在混合皿中的原料，提高了打印机的实用性。

优选的，所述起料块下端固接有电热丝，且电热丝尾端略微翘起；工作时，连杆带动起料块在混合皿内表面刮动，同时电热丝给上一次残留在混合皿中的原料加热，使其融化后通过通料孔流出，电热丝尾端略微翘起，起到导向的作用，防止在接触过程中电热丝折断。

优选的，所述起料块靠近混合皿的一侧设有刮齿，且刮齿呈月牙形，刮齿的尖端朝下；工作时，当原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，进而通过连杆带动起料块在混合皿内表面刮动，通过设置的多个刮齿，进一步提高了清理效果，防止部分残留的原料硬度过大而无法清除。

优选的，所述起料块靠近刮齿的一侧开设有一号滑槽；所述一号滑槽中滑动连接有一号滑块；所述刮齿通过导杆与一号滑块固接；相邻的所述导杆之间固接有弹性条；工作时，当原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，进而通过连杆带动起料块在混合皿内表面刮动，因阻力作用，下方的一号滑块带动刮齿向上方滑动，使得所有刮齿都滑到上方并挤压在一起，当起料块与电热板分离时，刮齿在弹性条的作用下快速回弹并振动，防止原料粘连在刮齿上，进一步提高了打印机的实用性。

优选的，所述刮齿包括底板和浮动齿，且浮动齿为中空结构；所述底板和浮动齿之间固接有一号弹簧；所述底板靠近浮动齿的一侧固接有滑杆，且滑杆延伸至浮动齿中并与之滑动连接；所述滑杆位于浮动齿中的一端固接有托块；所述浮动齿上开设有滑孔；所述托块远离滑杆的一侧固接有顶针，且顶针滑动连接在滑孔中；工作时，当浮动齿与混合皿内表面接触时，一号弹簧收缩，滑杆通过托块带动顶针在滑孔中滑出，顶针刮动上一次残留在混合皿中的原料，进一步提高了清理效果。

优选的，所述电热板中开设有二号滑槽；所述二号滑槽中滑动连接有二号滑块；所述二号滑槽的一端通过二号气管与气囊连通，另一端与二号滑块之间固接有二号弹簧；工作时，当原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，同时电热板挤压气囊，气囊中的气体通过二号气管进入二号滑槽，进而推动二号滑块在二号滑槽中振动，从而带动电热板振动，提高了原料在电热板表面的流动效果，起到导流的作用，使得原料顺利从通料口流出。

优选的，所述电热板上侧靠近二号气管的位置通过扭簧铰接有拨杆，且拨杆的一端位于电热板外，另一端延伸至二号滑槽中；所述拨杆位于电热板外的一端铰接有承接杆；所述承接杆外侧固接有导流针；工作时，二号滑块在弹簧力的作用下回弹时，推动拨杆的一端，进而拨杆转动，带动承接杆在电热板表面滑动，从而导流针拨动原料，进一步提高了导流效果，使得原料顺利从通料口流出。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种新型3D打印机，通过原料箱可存储三种颜色的原料，即红色、黄色和蓝色，理论上根据这三种颜色可以调配出任意颜色，通过计算机控制电磁阀的开关，将一种或者几种颜色的原料挤入打印头中，当原料接触到电热板时，会被加热到热熔状态，进而通过通料口进入混合皿中，在混合皿中充分搅拌，从而使得不同颜色的原料混合均匀，再由通料孔流出，完成打印工作，这种方式不仅能直接使用三原色，还能将几种颜色混合得到新的颜色，极大程度的提高了打印机的实用性，同时在打印过程中如需更换颜色时，只需使用计算机控制电磁阀，重新调配即可，提高了打印工作的连贯性，方便快捷。

2.本发明所述的一种新型3D打印机，打印机使用完毕后，混合皿中剩余的原料凝固后残留在混合皿内表面上，影响下一次工作，当再次使用打印机时，原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，同时电热板挤压气囊，气囊中的气体通过一号气管进入导气腔中，进而从喷孔中喷出，清理残留在混合皿中的原料，防止原料在混合皿中堆积过多影响打印机工作质量。

3.本发明所述的一种新型3D打印机，当原料接触到电热板时会挤压电热板并使其转动，同时电热板挤压气囊，气囊中的气体通过一号气管进入导气腔中，进而从喷孔中喷出，清理上一次残留在混合皿中的原料，通过设置的多个喷孔，增大了清理面积，提高了清理效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明中打印头的剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是图2中B处的局部放大图；

图5是本发明中起料块的剖视图；

图6是本发明中刮齿的结构示意图；

图7是本发明中电热板的剖视图；

图8是图7中C处的局部放大图；

图中：1、支架；2、成型板；3、原料箱；4、导轨；5、打印头；6、导管；7、电磁阀；8、电热板；9、通料口；10、座板；11、混合皿；12、安装板；13、安装孔；14、通料孔；15、蜗杆；16、气囊；17、导气腔；18、一号气管；19、喷孔；20、连杆；21、起料块；22、电热丝；23、刮齿；24、一号滑槽；25、一号滑块；26、导杆；27、弹性条；231、底板；232、浮动齿；233、一号弹簧；234、滑杆；235、托块；236、滑孔；237、顶针；28、二号滑槽；29、二号滑块；30、二号气管；31、二号弹簧；32、拨杆；33、承接杆；34、导流针。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，本发明所述的一种新型3D打印机，包括支架1；所述支架1下端固接有成型板2；所述支架1一侧固接有原料箱3；所述支架1中滑动连接有导轨4；所述导轨4上滑动连接有打印头5；所述打印头5通过三根导管6与原料箱3连通；所述导管6靠近打印头5的一端固接有电磁阀7；所述打印头5中靠近导管6的位置铰接有电热板8，且电热板8之间形成通料口9；所述通料口9下方的打印头5中通过座板10固接有混合皿11；所述混合皿11底端固接有安装板12；所述安装板12上开设有安装孔13和通料孔14；所述安装孔13中转动连接有蜗杆15，且蜗杆15由电机驱动旋转；工作时，现有技术中的3D打印机只能将不同颜色的原料分别从打印头5中喷射出来，无法将几种颜色的原料混合得到新的颜色，无法达到随意调色的效果，具有一定的局限性，需要根据设计内容不断对原料的颜色进行更换，给打印工作造成了很大的不便；此时本发明中通过原料箱3可存储三种颜色的原料，即红色、黄色和蓝色，理论上根据这三种颜色可以调配出任意颜色，通过计算机控制电磁阀7的开关，将一种或者几种颜色的原料挤入打印头5中，当原料接触到电热板8时，会被加热到热熔状态，进而通过通料口9进入混合皿11中，在混合皿11中充分搅拌，从而使得不同颜色的原料混合均匀，再由通料孔14流出，完成打印工作，这种方式不仅能直接使用三原色，还能将几种颜色混合得到新的颜色，极大程度的提高了打印机的实用性，同时在打印过程中如需更换颜色时，只需使用计算机控制电磁阀7，重新调配即可，提高了打印工作的连贯性，方便快捷。

作为本发明的一种实施方式，所述电热板8下方的打印头5侧壁上固接有气囊16，且电热板8在重力作用下抵压在气囊16上；所述混合皿11侧壁中开设有导气腔17，且导气腔17通过一号气管18与气囊16连通；所述混合皿11内表面靠近导气腔17的位置开设有喷孔19，且喷孔19与导气腔17连通；工作时，打印机使用完毕后，混合皿11中剩余的原料凝固后残留在混合皿11内表面上，影响下一次工作，当再次使用打印机时，原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，同时电热板8挤压气囊16，气囊16中的气体通过一号气管18进入导气腔17中，进而从喷孔19中喷出，清理残留在混合皿11中的原料，防止原料在混合皿11中堆积过多影响打印机工作质量。

作为本发明的一种实施方式，所述喷孔19开设有多个，且均匀布置在混合皿11内表面上；工作时，当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，同时电热板8挤压气囊16，气囊16中的气体通过一号气管18进入导气腔17中，进而从喷孔19中喷出，清理上一次残留在混合皿11中的原料，通过设置的多个喷孔19，增大了清理面积，提高了清理效果。

作为本发明的一种实施方式，所述电热板8靠近通料口9的一端铰接有连杆20；所述连杆20下端铰接有起料块21，且起料块21靠近混合皿11内表面；工作时，当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，进而通过连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，进一步清理上一次残留在混合皿11中的原料，提高了打印机的实用性。

作为本发明的一种实施方式，所述起料块21下端固接有电热丝22，且电热丝22尾端略微翘起；工作时，连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，同时电热丝22给上一次残留在混合皿11中的原料加热，使其融化后通过通料孔14流出，电热丝22尾端略微翘起，起到导向的作用，防止在接触过程中电热丝22折断。

作为本发明的一种实施方式，所述起料块21靠近混合皿11的一侧设有刮齿23，且刮齿23呈月牙形，刮齿23的尖端朝下；工作时，当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，进而通过连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，通过设置的多个刮齿23，进一步提高了清理效果，防止部分残留的原料硬度过大而无法清除。

作为本发明的一种实施方式，所述起料块21靠近刮齿23的一侧开设有一号滑槽24；所述一号滑槽24中滑动连接有一号滑块25；所述刮齿23通过导杆26与一号滑块25固接；相邻的所述导杆26之间固接有弹性条27；工作时，当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，进而通过连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，因阻力作用，下方的一号滑块25带动刮齿23向上方滑动，使得所有刮齿23都滑到上方并挤压在一起，当起料块21与电热板8分离时，刮齿23在弹性条27的作用下快速回弹并振动，防止原料粘连在刮齿23上，进一步提高了打印机的实用性。

作为本发明的一种实施方式，所述刮齿23包括底板231和浮动齿232，且浮动齿232为中空结构；所述底板231和浮动齿232之间固接有一号弹簧233；所述底板231靠近浮动齿232的一侧固接有滑杆234，且滑杆234延伸至浮动齿232中并与之滑动连接；所述滑杆234位于浮动齿232中的一端固接有托块235；所述浮动齿232上开设有滑孔236；所述托块235远离滑杆234的一侧固接有顶针237，且顶针237滑动连接在滑孔236中；工作时，当浮动齿232与混合皿11内表面接触时，一号弹簧233收缩，滑杆234通过托块235带动顶针237在滑孔236中滑出，顶针237刮动上一次残留在混合皿11中的原料，进一步提高了清理效果。

作为本发明的一种实施方式，所述电热板8中开设有二号滑槽28；所述二号滑槽28中滑动连接有二号滑块29；所述二号滑槽28的一端通过二号气管30与气囊16连通，另一端与二号滑块29之间固接有二号弹簧31；工作时，当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，同时电热板8挤压气囊16，气囊16中的气体通过二号气管30进入二号滑槽28，进而推动二号滑块29在二号滑槽28中振动，从而带动电热板8振动，提高了原料在电热板8表面的流动效果，起到导流的作用，使得原料顺利从通料口9流出。

作为本发明的一种实施方式，所述电热板8上侧靠近二号气管30的位置通过扭簧铰接有拨杆32，且拨杆32的一端位于电热板8外，另一端延伸至二号滑槽28中；所述拨杆32位于电热板8外的一端铰接有承接杆33；所述承接杆33外侧固接有导流针34；工作时，二号滑块29在弹簧力的作用下回弹时，推动拨杆32的一端，进而拨杆32转动，带动承接杆33在电热板8表面滑动，从而导流针34拨动原料，进一步提高了导流效果，使得原料顺利从通料口9流出。

工作时，通过原料箱3可存储三种颜色的原料，即红色、黄色和蓝色，理论上根据这三种颜色可以调配出任意颜色，通过计算机控制电磁阀7的开关，将一种或者几种颜色的原料挤入打印头5中，当原料接触到电热板8时，会被加热到热熔状态，进而通过通料口9进入混合皿11中，在混合皿11中充分搅拌，从而使得不同颜色的原料混合均匀，再由通料孔14流出，完成打印工作，这种方式不仅能直接使用三原色，还能将几种颜色混合得到新的颜色，极大程度的提高了打印机的实用性，同时在打印过程中如需更换颜色时，只需使用计算机控制电磁阀7，重新调配即可，提高了打印工作的连贯性，方便快捷；打印机使用完毕后，混合皿11中剩余的原料凝固后残留在混合皿11内表面上，影响下一次工作，当再次使用打印机时，原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，同时电热板8挤压气囊16，气囊16中的气体通过一号气管18进入导气腔17中，进而从喷孔19中喷出，清理残留在混合皿11中的原料，防止原料在混合皿11中堆积过多影响打印机工作质量；当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，同时电热板8挤压气囊16，气囊16中的气体通过一号气管18进入导气腔17中，进而从喷孔19中喷出，清理上一次残留在混合皿11中的原料，通过设置的多个喷孔19，增大了清理面积，提高了清理效果；当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，进而通过连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，进一步清理上一次残留在混合皿11中的原料，提高了打印机的实用性；连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，同时电热丝22给上一次残留在混合皿11中的原料加热，使其融化后通过通料孔14流出，电热丝22尾端略微翘起，起到导向的作用，防止在接触过程中电热丝22折断；当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，进而通过连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，通过设置的多个刮齿23，进一步提高了清理效果，防止部分残留的原料硬度过大而无法清除；当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，进而通过连杆20带动起料块21在混合皿11内表面刮动，因阻力作用，下方的一号滑块25带动刮齿23向上方滑动，使得所有刮齿23都滑到上方并挤压在一起，当起料块21与电热板8分离时，刮齿23在弹性条27的作用下快速回弹并振动，防止原料粘连在刮齿23上，进一步提高了打印机的实用性；当浮动齿232与混合皿11内表面接触时，一号弹簧233收缩，滑杆234通过托块235带动顶针237在滑孔236中滑出，顶针237刮动上一次残留在混合皿11中的原料，进一步提高了清理效果；当原料接触到电热板8时会挤压电热板8并使其转动，同时电热板8挤压气囊16，气囊16中的气体通过二号气管30进入二号滑槽28，进而推动二号滑块29在二号滑槽28中振动，从而带动电热板8振动，提高了原料在电热板8表面的流动效果，起到导流的作用，使得原料顺利从通料口9流出；二号滑块29在弹簧力的作用下回弹时，推动拨杆32的一端，进而拨杆32转动，带动承接杆33在电热板8表面滑动，从而导流针34拨动原料，进一步提高了导流效果，使得原料顺利从通料口9流出。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。