3d印表機多色彩立體成型裝置及成型方法
2023-06-01 22:21:41
3d印表機多色彩立體成型裝置及成型方法
【專利摘要】本發明提供了一種3D印表機多色彩立體成型裝置及成型方法，該裝置包括機架及安裝在機架上的送料機構和出料機構；所述送料機構包括送料電機、換料電機、齒軸、移位齒輪、若干送料齒輪、若干擠壓輪和控制器；所述出料機構包括導料倉和噴嘴。控制器用於控制送料電機和換料電機提供輸出動力，在控制器的控制下，通過齒軸、移位齒輪、送料齒輪和擠壓輪之間的密切配合，可實現更換不同顏色的料絲。本發明利用兩個電機就可以使3D印表機在列印時由同一噴頭內依序噴出不同顏色的料絲，從而可列印出具有多種不同顏色的產品，使得產品的顏色不再單一化。而且，由於其換料時，不需要噴頭本身移位，因此，換色時銜接度好，所制產品更加精美。
【專利說明】3D印表機多色彩立體成型裝置及成型方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種3D印表機，具體地說是一種3D印表機多色彩立體成型裝置及成
型方法。
【背景技術】
[0002]3D印表機，是一種具備快速成形技術的機器，它以一種數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的形狀。過去其常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型，現在正逐漸用於一些產品的直接製造。3D印表機與傳統印表機最大的區別在於它使用的「墨水」是實實在在的原材料。其工作原理是:把數據和原料(或稱耗材)放進3D印表機中，機器會按照程序把產品一層層造出來。列印出的產品，可以即時使用。
[0003]現有的3D印表機包括單噴頭3D印表機和雙色雙噴頭3D印表機。單噴頭3D印表機，即支持單一顏色耗材的列印，從而使得列印成型的產品的顏色單一。雙色雙噴頭3D印表機，其兩個噴頭各自獨立，在進行顏色更換時，需要將前邊的噴頭移開，再將另外一個噴頭移來繼續列印，但是在兩個噴頭接替的過程中，其位置不能做到完全重合，使該處的前後銜接出現問題，因而影響產品的精美程度，而對於多色彩列印中，頻繁更換顏色時，其影響更加嚴重。
【發明內容】
[0004]本發明的目的之一是提供一種3D印表機多色彩立體成型裝置，以解決現有的3D印表機不具備採用單噴頭實現多色彩產品列印功能的問題。
[0005]本發明的目的之二是提供一種3D印表機多色彩立體成型方法，以解決現有的3D印表機在列印多色彩產品時換色處顏色銜接不好的問題。
[0006]本發明是這樣實現的:一種3D印表機多色彩立體成型裝置，包括機架，安裝於機架上的送料機構和出料機構；
[0007]所述送料機構包括:
[0008]送料電機；
[0009]換料電機；
[0010]齒軸，由所述送料電機驅動；
[0011]移位齒輪，與所述齒軸嚙合，自由安裝於光滑的送料軸杆上，由所述換料電機驅動而可沿與所述齒軸的軸向平行的方向移位；
[0012]若干間隔排布並轉動套接於齒輪軸上的送料齒輪，所述送料齒輪包括連接成一體的齒部和無齒部，在所述移位齒輪移動至對應位置時，所述齒部可與所述移位齒輪嚙合；
[0013]若干擠壓輪，以自由狀態安裝於輪軸上，與所述送料齒輪的無齒部相對應，料絲自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行；以及
[0014]控制器，用於控制所述送料電機提供送料和退料動力及控制所述換料電機驅動所述移位齒輪移位；
[0015]所述出料機構包括:
[0016]導料倉，為上大、下小的漏鬥狀；自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行的料絲向下伸入導料倉；以及
[0017]位於下方的與所述導料倉對接的噴嘴。
[0018]所述移位齒輪的兩端面有間隙地位於兩撥片之間，所述兩撥片固定於一齒條的背面，所述齒條與所述送料軸杆軸向平行，並與受換料電機所驅動的齒輪相嚙合。
[0019]所述移位齒輪可移範圍、所述送料齒輪的排布位置以及所述齒軸的長度三者相對應。
[0020]若干所述送料齒輪均布於所述齒輪軸上。
[0021]所述送料電機通過第一齒輪和第二齒輪來驅動所述齒軸；所述第一齒輪安裝在第一齒輪軸上，所述第一齒輪軸與所述送料電機的輸出軸相接；所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合；所述第二齒輪與所述齒軸同軸。
[0022]所述第一齒輪和所述第二齒輪均為直齒圓柱齒輪,所述齒軸上的齒為直齒。
[0023]所述齒條為直齒齒條，所述送料齒輪的齒部的齒為直齒。
[0024]本發明所提供的一`種3D印表機多色彩立體成型方法，包括以下步驟:
[0025]①設置機架，在機架上設置送料機構和出料機構，
[0026]所述送料機構包括:
[0027]送料電機；
[0028]換料電機；
[0029]齒軸，由所述送料電機驅動；
[0030]移位齒輪，與所述齒軸嚙合，自由安裝於光滑的送料軸杆上，由所述換料電機驅動而可沿與所述齒軸的軸向平行的方向移位；
[0031]若干間隔排布並轉動套接於齒輪軸上的送料齒輪，所述送料齒輪包括連接成一體的齒部和無齒部，在所述移位齒輪移動至對應位置時，所述齒部可與所述移位齒輪嚙合；
[0032]若干擠壓輪，以自由狀態安裝於輪軸上，與所述送料齒輪的無齒部相對應，料絲自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行；以及
[0033]控制器，用於控制所述送料電機提供送料和退料動力及控制所述換料電機驅動所述移位齒輪移位；
[0034]所述出料機構包括:
[0035]導料倉，為上大、下小的漏鬥狀；自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行的料絲向下伸入導料倉；以及
[0036]位於下方的與所述導料倉對接的噴嘴；
[0037]②各不同顏色的料絲按實際排列順序依次記為I\、T2、……、Tn，N ^ 2 ;列印過程中所需用到的料絲按先後列印順序依次記為第一料絲Tx1、第二料絲ΤΧ2、……、第M料絲Txm;Μ> 2，Μ— I為列印過程中所需換色的次數；ΧρΧ2、……、XM均可以取1、2、……、N中的任一個，但是任意相鄰的兩個數均不相同；
[0038]③開始列印，初始狀態下，所述移位齒輪與料絲1\相對應，Y為1、2、……、N中的任一個；控制器控制換料電機工作，所述換料電機驅動所述移位齒輪移位至第一料絲Txi所對應的位置處；
[0039]④控制器控制送料電機正向轉動，所述送料電機通過所述齒軸驅動送料齒輪正向轉動，使第一料絲Txi向下穿行並從噴嘴噴出，實現第一料絲Txi的列印工作；
[0040]⑤當控制器讀取列印第二料絲Tx:的指令時，控制器控制送料電機反向轉動，所述送料電機通過所述齒軸驅動送料齒輪反向轉動，使第一料絲1^斷開並回退至導料倉內；[0041 ] ⑥控制器控制換料電機工作，所述換料電機驅動所述移位齒輪移位至第二料絲Tx2所對應的位置處；
[0042]⑦控制器控制送料電機正向轉動，所述送料電機通過所述齒軸驅動送料齒輪正向轉動，使第二料絲Tx向下穿行並從噴嘴噴出，實現第二料絲Tx2的列印工作；
[0043]⑧重複步驟⑤、⑥、⑦，直至實現第M料絲Txm的列印工作；
[0044]⑨控制器讀取結束列印指令，由控制器控制送料電機停止轉動，多色彩產品列印完成。
[0045]在上述3D印表機多色彩立體成型方法中，步驟①中設置若干所述送料齒輪均布於所述齒輪軸上；
[0046]步驟③具體為:
[0047]控制器運算(I X1 — Y I ) X d，並在X1 — Y > O時，控制所述換料電機驅動移位齒輪向料絲實際排列順序的方向移位(Ix1 — Y| )Xd的距離，在X1 — Y < O時，控制所述換料電機驅動移位齒輪向料絲實際排列順序的反方向移位(Ix1 — Yl )xd的距離，在X1 — Y=O時，執行步驟④；d為任意相鄰兩個料絲之間的距離；
[0048]步驟⑥具體為:
[0049]控制器運算(IX2 - X11 ) X d，並在X2 — X1 > O時，控制所述換料電機驅動移位齒輪向料絲實際排列順序的方向移位(Ix2 — X1I) Xd的距離，當X2 — X1 < O時，控制所述換料電機驅動移位齒輪向料絲實際排列順序的反方向移位(Ix2 - X1D Xd的距離。
[0050]根據需要，可以將不同顏色的料絲按順序置於選定的若干個送料齒輪與擠壓輪之間，所述各料絲的下端置於出料機構的導料倉內。開始工作時，啟動換料電機將移位齒輪移至待輸送料絲的位置處，使其與該處的送料齒輪的齒部相嚙合，控制器控制送料電機提供送料動力驅動齒軸正向轉動，進而通過移位齒輪驅動與移位齒輪嚙合的那個送料齒輪，該送料齒輪開始正向轉動，位於送料齒輪的無齒部與擠壓輪之間的料絲隨著送料齒輪的正向轉動而不斷餵入導料倉中，之後由噴嘴噴出。當需要更換耗材顏色(材質)時，首先要進行退料工作，即由控制器控制送料電機提供退料動力驅動齒軸反向轉動，進而通過移位齒輪帶動送料齒輪開始反向轉動，位於送料齒輪的無齒部與擠壓輪之間的料絲隨著送料齒輪的反向轉動而向上抽提，使軟化的料絲斷開並回退至導料倉後，控制器控制送料電機停止工作，退料工作完成。之後控制器控制換料電機工作，換料電機驅動移位齒輪在與齒軸的軸向平行的方向移位，待移位齒輪移動至與待切換的料絲所對應的送料齒輪位置處時，控制器控制換料電機停止工作， 移位齒輪停止移位。此時控制器控制送料電機提供送料動力驅動齒軸正向轉動，進而通過移位齒輪驅動與移位齒輪嚙合的那個送料齒輪，送料齒輪開始正向轉動，位於送料齒輪的無齒部與擠壓輪之間的料絲隨著送料齒輪的正向轉動而不斷餵入導料倉中，之後由噴嘴噴出，從而實現換料後的耗材輸出工作。當需要再次更換耗材顏色(材質)時,重複上述動作過程。[0051]本發明利用兩個電機就可以使3D印表機在列印時由同一噴嘴內依序噴出不同顏色的料絲，從而可列印出具有多種不同顏色的產品，使得產品的顏色不再單一化。而且，由於其換料時，不需要噴頭本身移位，因此，換色時銜接度好，所制產品更加精美。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052]圖1是本發明送料機構的結構示意圖。
[0053]圖2是圖1的仰視圖。
[0054]圖3是本發明出料機構的結構示意圖。
[0055]圖中:1、送料電機，2、換料電機，3、第一齒輪，4、第二齒輪，5、齒軸，6、送料齒輪，7、移位齒輪，8、擠壓輪，9、送料軸杆，10、第三齒輪，11、齒條，12、導料倉，13、加熱裝置，14、噴嘴，15、耗材料絲，16、撥片，17、第四齒輪軸，18、輪軸，19、第一齒輪軸，20、第二齒輪軸，21、
第二齒輪軸。
【具體實施方式】
[0056]實施例1:一種3D印表機多色彩立體成型裝置。
[0057]如圖1?圖3所示，本發明中3D印表機多色彩立體成型裝置包括機架(圖中未示出)及安裝在機架上的送料機構(見圖1和圖2)和出料機構(見圖3)。
[0058]如圖1和圖2所示，送料機構包括送料電機1、換料電機2、齒軸5、移位齒輪7、若干送料齒輪6、若干擠壓輪8和控制器(圖中未示出)。
[0059]送料電機I用於驅動齒軸5轉動。本發明實施例中送料電機I通過第一齒輪3和第二齒輪4來驅動齒軸5 ;第一齒輪3安裝在第一齒輪軸19上,第一齒輪軸19通過聯軸器與送料電機I的輸出軸相接；第二齒輪4與第一齒輪3哨合；第二齒輪4與齒軸5同軸,兩者共同安裝在第二齒輪軸20上。
[0060]移位齒輪7與齒軸5嚙合，移位齒輪7可隨著齒軸5的轉動而轉動。移位齒輪7自由安裝在光滑的送料軸杆9上，送料軸杆9與第二齒輪軸20平行，且送料軸杆9位於第二齒輪軸20的斜下方。移位齒輪7由換料電機2驅動可在送料軸杆9上進行移位，移位齒輪7可移位範圍與齒軸5的長度相對應，從而使得移位齒輪7在移位過程中始終與齒軸5嚙合。本發明實施例中移位齒輪7的兩端面(位於送料軸杆9下方的移位齒輪7的兩端面)有間隙地位於兩撥片16之間，該兩撥片16固定設置在齒條11背面的左端部，齒條11與送料軸杆9的軸向平行。齒條11正面的齒牙朝下，齒條11通過第三齒輪10與換料電機2相接，即:齒條11與第三齒輪10嚙合，第三齒輪10安裝在第三齒輪軸21上，第三齒輪軸21位於送料軸杆9的右端的斜下方並與送料軸杆9相垂直，第三齒輪軸21通過聯軸器與換料電機2的動力輸出端相接。齒條11通過第三齒輪10在換料電機2的驅動下直線運動時，其背面的撥片16帶動移位齒輪7在送料軸杆9上移位。
[0061]若干送料齒輪6均勻間隔地轉動套接在第四齒輪軸17上，第四齒輪軸17位於送料軸杆9的前斜上方並與送料軸杆9平行並列設置。送料齒輪6包括連接成一體的齒部和無齒部，在移位齒輪7移動至對應位置時，送料齒輪6的齒部與移位齒輪7嚙合。若干送料齒輪6的排布位置(總長度)與移位齒輪7的可移範圍相對應,從而保證移位齒輪7移位後可分別與各個送料齒輪6的齒部嚙合。本實施例圖中示出了 5個送料齒輪6。[0062]若干擠壓輪8以自由狀態安裝在輪軸18上，輪軸18位於第四齒輪軸17的前方且與第四齒輪軸17平行並列設置。擠壓輪8的數量與送料齒輪6的數量相同，擠壓輪8與送料齒輪6的無齒部相對應，用於列印的耗材料絲15 (可簡稱料絲或耗材)自擠壓輪8和送料齒輪6的無齒部之間向下穿行。在料絲15向下穿行的過程中，擠壓輪8對料絲15有一個擠壓的力量，起到固定料絲15的作用。不同的送料齒輪6和擠壓輪8所對應的料絲15的顏色不同，圖中示出了 5個不同顏色的料絲15。
[0063]控制器用於控制送料電機I提供送料動力和退料動力，還用於控制換料電機2驅動移位齒輪7移位。控制器內程序可通過arduino平臺使用該平臺語言編寫。
[0064]如圖3所示，出料機構包括導料倉12和噴嘴14。導料倉12為上大、下小的漏鬥狀，由擠壓輪8和送料齒輪6的無齒部之間向下穿行的料絲15向下伸入導料倉12內，導料倉12的下端與噴嘴14相對接，在噴嘴14外設置有加熱裝置13，料絲15由導料倉12的底部進入噴嘴14後經加熱裝置13被加熱，之後由噴嘴14的出口部噴出。
[0065]本發明中3D印表機多色彩立體成型裝置的具體工作過程如下:控制器內程序編寫時將具有不同顏色的料絲15按實際排列順序(例如如圖所示由左至右)依次記為！\、T2>……、Tn，N>2 ;機器開始運行時移位齒輪7初始化默認對應料絲ΤY，Υ可以為1、2、……、N中的任一個。控制器根據待列印多色彩產品的列印需求，按順序讀取列印不同顏色料絲的指令；列印過程中所需用到的料絲按先後列印順序依次記為第一料絲Tx1、第二料絲Tx2、……、第M料絲Txm ；M ^ 2, M -1為列印過程中所需換色的次數；Xp X2>……、Xm均可以取1、2、……、Ν中的任一個，但是任意相鄰的兩個數均不相同。開始列印後，控制器首先讀取列印第一料絲Txi的指令，此時控制器運算(IX1 — Y| ) Xd Cd為任意相鄰兩個料絲15之間的距離)，並將運算結果指令傳遞給換料電機2，換料電機2開始工作，第三齒輪10轉動並帶動齒條11做直線運動，齒條11背面左端的兩撥片16帶動移位齒輪7在送料軸杆9上移位(IX1 — YI ) X d的距離，若X1 — Y > 0，則向料絲實際排列順序的方向移位，若X1-Y X1，則向料絲實際排列順序的方向移位，若X2 < X1，則向料絲實際排列順序的反方向移位，使移位齒輪7移位到第二料絲Tx2所對應的送料齒輪6處，換料電機2停止工作，此時耗材換料工作完成。接下來要進行耗材擠出工作，即:由控制器控制送料電機I開始正向運動，第一齒輪3轉動並帶動第二齒輪4和齒軸5轉動，再通過移位齒輪7把力傳遞給對應的送料齒輪6，從而帶動第二料GTx向下運動擠出到導料倉12(見圖3)，通過加熱裝置13後由噴嘴14擠出並成型，實現第二+I絲Tx2的列印工作。列印耗材的色彩(材質)需要再次更換時，程序重複上述運算，直至完成第M料絲Txm的列印工作，最後控制器讀取結束列印指令，由控制器控制送料電機I停止轉動，多色彩產品列印完成。
[0066]本發明實施例中第一齒輪3、第二齒輪4和第三齒輪10均為直齒圓柱齒輪，齒軸5上的齒、齒條11上的齒以及送料齒輪6的齒部的齒均為直齒。
[0067]實施例2:—種3D印表機多色彩立體成型方法。
[0068]結合圖1~圖3，本發明中3D印表機多色彩立體成型方法包括如下步驟:
[0069]①設置機架，在機架上設置送料機構(見圖1和圖2)和出料機構(見圖3)。
[0070]送料機構包括送料電機1、換料電機2、齒軸5、移位齒輪7、若干送料齒輪6、若干擠壓輪8和控制器(圖中未示出)。
[0071]送料電機I用於驅動齒軸5轉動，齒軸5與移位齒輪7嚙合。移位齒輪7自由安裝於光滑的送料軸杆9上，移位齒輪7由換料電機2驅動並可沿與齒軸5的軸向平行的方向移動。若干送料齒輪6均勻間隔地轉動套接在第四齒輪軸17上，送料齒輪6包括連接成一體的齒部和無齒部，在移位齒輪7移動至對應位置時，送料齒輪6的齒部與移位齒輪7嚙合。移位齒輪7可移範圍、送料齒輪6的排布位置以及齒軸5的長度三者相對應。若干擠壓輪8以自由狀態安裝在輪軸18上，擠壓輪8與送料齒輪6的無齒部相對應，用於列印的料絲15自擠壓輪8和送料齒 輪6的無齒部之間向下穿行。控制器用於控制送料電機I提供送料和退料動力及控制換料電機2驅動移位齒輪7移位。
[0072]出料機構包括導料倉12和噴嘴14。導料倉12為上大、下小的漏鬥狀，自擠壓輪8和送料齒輪6之間向下穿行的料絲15向下伸入導料倉12內，再由導料倉12的底部進入噴嘴14，經噴嘴14外的加熱裝置13加熱後，最後由噴嘴14的出口部噴出。
[0073]②控制器讀取開始列印指令。
[0074]一般控制器內程序編寫時將料絲15按實際排列順序(本實施例中將實際排列順序設為自左向右)依次記為?\、τ2、……、Tn，N ^ 2 ;且將列印過程中所需用到的料絲按先後列印順序依次記為第一料絲Tx1、第二料絲ΤΧ2、……、第M料絲Txm ；M ^ 2,M-1為列印過
程中所需換色的次數；X1、X2、......、XM均可以取1、2、......、N中的任一個，但是任意相鄰的
兩個數均不相同；初始狀態下，移位齒輪7與料絲Ty相對應，Y可以為1、2、……、N中的任一個，本實施例中以Y=I為例進行說明。
[0075]③控制器首先讀取列印第一料絲Txi指令，控制器控制換料電機2工作，換料電機2驅動移位齒輪7移位至第一料絲Txi所對應的位置處。
[0076]當控制器讀取列印第一料絲1^指令後，由控制器運算(X1 - l)Xd，並將運算結果指令傳遞給換料電機2，換料電機2驅動移位齒輪7向右移位(X1 - l)Xd的距離(若X1=I,則不移位)至第一料絲Txi所對應的位置處。
[0077]④控制器控制送料電機I提供送料動力，送料電機I驅動齒軸5正向轉動，進而由齒軸5將力傳遞給與其相嚙合的送料齒輪6，送料齒輪6正向轉動並使位於送料齒輪6與擠壓輪8之間的第一料絲Txi向下穿行進入導料倉12，之後由噴嘴14噴出實現第一料絲TXi的列印。
[0078]⑤當控制器讀取到列印第二料絲Tx2指令時，控制器控制送料電機I提供退料動力，送料電機I驅動齒軸5反向轉動，進而由齒軸5將力傳遞給與其相嚙合的送料齒輪6，送料齒輪6反向轉動並使位於送料齒輪6與擠壓輪8之間的第一料絲Txi向上抽斷並回退到導料倉12內，實現第一料絲Txi的回抽工作。
[0079]⑥控制器控制換料電機2工作，換料電機2驅動移位齒輪7移位至第二料絲1\聽對應的位置處。
[0080]在控制器的控制下，換料電機2驅動移位齒輪7在送料軸杆9上移位(|X2 -X11 ) X d的距離(若X2 > X1，則向右移位，若X2 < X1，則向左移位)，到第二料絲Tx所對應的位置處，換料電機2停止工作。
[0081]⑦控制器控制送料電機I正向轉動，送料電機I通過齒軸5驅動送料齒輪6正向轉動，使第二料絲Tx:向下穿行並從噴嘴14噴出，實現第二料絲Tx2的列印工作。
[0082]⑧重複步驟⑤、⑥、⑦，直至實現第M料絲Txm的列印工作。
[0083]⑨控制器讀取結束列印指令，由控制器控制送料電機I停止轉動，多色彩產品列印完成。
【權利要求】
1.一種3D印表機多色彩立體成型裝置，包括機架，安裝於機架上的送料機構和出料機構，其特徵是， 所述送料機構包括: 送料電機； 換料電機； 齒軸，由所述送料電機驅動； 移位齒輪，與所述齒軸嚙合，自由安裝於光滑的送料軸杆上，由所述換料電機驅動而可沿與所述齒軸的軸向平行的方向移位； 若干間隔排布並轉動套接於齒輪軸上的送料齒輪，所述送料齒輪包括連接成一體的齒部和無齒部，在所述移位齒輪移動至對應位置時，所述齒部可與所述移位齒輪嚙合； 若干擠壓輪，以自由狀態安裝於輪軸上，與所述送料齒輪的無齒部相對應，料絲自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行；以及 控制器，用於控制所述送料電機提供送料和退料動力及控制所述換料電機驅動所述移位齒輪移位； 所述出料機構包括: 導料倉，為上大、下小的漏鬥狀；自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行的料絲向下伸入導料倉； 以及 位於下方的與所述導料倉對接的噴嘴。
2.根據權利要求1所述的3D印表機多色彩立體成型裝置，其特徵是，所述移位齒輪的兩端面有間隙地位於兩撥片之間，所述兩撥片固定於一齒條的背面，所述齒條與所述送料軸杆軸向平行，並與受換料電機所驅動的齒輪相嚙合。
3.根據權利要求1所述的3D印表機多色彩立體成型裝置，其特徵是，所述移位齒輪可移範圍、所述送料齒輪的排布位置以及所述齒軸的長度三者相對應。
4.根據權利要求1所述的3D印表機多色彩立體成型裝置，其特徵是，若干所述送料齒輪均布於所述齒輪軸上。
5.根據權利要求1所述的3D印表機多色彩立體成型裝置，其特徵是，所述送料電機通過第一齒輪和第二齒輪來驅動所述齒軸；所述第一齒輪安裝在第一齒輪軸上，所述第一齒輪軸與所述送料電機的輸出軸相接；所述第二齒輪與所述第一齒輪嚙合；所述第二齒輪與所述齒軸同軸。
6.根據權利要求5所述的3D印表機多色彩立體成型裝置，其特徵是，所述第一齒輪和所述第二齒輪均為直齒圓柱齒輪，所述齒軸上的齒為直齒。
7.根據權利要求2所述的3D印表機多色彩立體成型裝置，其特徵是，所述齒條為直齒齒條，所述送料齒輪的齒部的齒為直齒。
8.一種3D印表機多色彩立體成型方法，其特徵是，包括以下步驟: ①設置機架，在機架上設置送料機構和出料機構， 所述送料機構包括: 送料電機； 換料電機； 齒軸，由所述送料電機驅動；移位齒輪，與所述齒軸嚙合，自由安裝於光滑的送料軸杆上，由所述換料電機驅動而可沿與所述齒軸的軸向平行的方向移位； 若干間隔排布並轉動套接於齒輪軸上的送料齒輪，所述送料齒輪包括連接成一體的齒部和無齒部，在所述移位齒輪移動至對應位置時，所述齒部可與所述移位齒輪嚙合； 若干擠壓輪，以自由狀態安裝於輪軸上，與所述送料齒輪的無齒部相對應，料絲自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行；以及 控制器，用於控制所述送料電機提供送料和退料動力及控制所述換料電機驅動所述移位齒輪移位； 所述出料機構包括: 導料倉，為上大、下小的漏鬥狀；自所述擠壓輪和所述送料齒輪之間向下穿行的料絲向下伸入導料倉；以及 位於下方的與所述導料倉對接的噴嘴； ②各不同顏色的料絲按實際排列順序依次記為τ,、T2、……、ΤΝ，N> 2 ;列印過程中所需用到的料絲按先後列印順序依次記為第一料絲Txi第二料絲Tx ……、第M料絲Txm ；M≥2，Μ— I為列印過程中所需換色的次數；X1'Χ2、……、乂?均可以取1、2、……、Ν中的任一個，但是任意相鄰的兩個數均不相同； ③開始列印，初始狀態下，所述移位齒輪與料絲Ty相對應，Y為1、2、……』中的任一個；控制器控制換料電機工作，所述換料電機驅動所述移位齒輪移位至第一料絲Txi所對應的位置處； ④控制器控制送料電機正向轉動，所述送料電機通過所述齒軸驅動送料齒輪正向轉動，使第一料絲Txi向下穿行並從噴嘴噴出，實現第一料絲Txi的列印工作； ⑤當控制器讀取列印第二料絲Τχ2的指令時，控制器控制送料電機反向轉動，所述送料電機通過所述齒軸驅動送料齒輪反向轉動，使第一料絲Txi斷開並回退至導料倉內； ⑥控制器控制換料電機工作，所述換料電機驅動所述移位齒輪移位至第二料絲Tx2所對應的位置處； ⑦控制器控制送料電機正向轉動，所述送料電機通過所述齒軸驅動送料齒輪正向轉動，使第二料絲Tx2向下穿行並從噴嘴噴出，實現第二料絲Tx2的列印工作； ⑧重複步驟⑤、⑥、⑦，直至實現第M料絲Txm的列印工作； ⑨控制器讀取結束列印指令，由控制器控制送料電機停止轉動，多色彩產品列印完成。
9.根據權利要求8所述的3D印表機多色彩立體成型方法，其特徵是，步驟①中設置的若干所述送料齒輪均布於所述齒輪軸上； 步驟③具體為: 控制器運算(IX1 — YI) X d，並在X1 — Y > O時，控制所述換料電機驅動移位齒輪向料絲實際排列順序的方向移位(Ix1 — Y| )xd的距離，在X1 — Y O時，控制所述換料電機驅動移位齒輪向料絲實際排列順序的方向移位(Ix2-X1DXd的距離，當X2 — X1 < O時，控制所述換料電機驅動移位齒 輪向料絲實際排列順序的反方向移位(Ix2 - X1D Xd的距離。
【文檔編號】B22F3/115GK103817940SQ201410076332
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】田野 申請人:田野