[發明專利]一種彩色3D打印頭

在審

• 申請號: 201711141644.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN107718536A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 梁松松;張弓;袁海;侯至丞;王衛軍;王建;李均;韓彰秀
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所;深圳市中科德睿智能科技有限公司
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/209;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務所(普通合伙)44326
• 代理人: 劉新年

技術領域

本發明屬于3D打印技術領域，涉及一種彩色3D打印頭。

背景技術

隨著3D打印技術的快速發展和普及，應用的領域也越來越廣泛，種類也很多。對于非金屬3D打印機，光固化3D打印機的精度相對來說比較高的，成型后的表面效果好。SLA光固化3D打印機利用紫外光按輪廓信息掃描在樹脂表面，光點經過的地方，受輻射的液體固化，一層一層的粘結固化，直到工件的完成。其中，DLP技術的光源成型效率高，但是不能在同一層打印不同顏色的材料，有一定的局限性。

現有的光固化3D打印技術中，一般有兩種方式打印形式：第一種是將打印之后的模型進行上色，這樣的方法浪費時間，最后上色的質量不易保證；第二種是將利用三基色混合原理將材料進行混合得到不同顏色的材料，在進行打印。

現有技術的缺點有：彩色打印機成本高；實現過程復雜，利用三基色混合控制難度大。

發明內容

本發明針對現有的技術存在的上述問題，提供一種彩色3D打印頭，該彩色3D打印頭能夠簡化彩色打印過程，降低彩色打印機的成本，能更好地控制色彩。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種彩色3D打印頭，其特征在于，所述彩色3D打印頭包括打印頭本體、運動平臺和彩色打印機構，所述運動平臺固定在所述打印頭本體的中部，打印頭本體的底部具有噴嘴，所述彩色打印機構包括固定臺和光源固定座，所述固定臺與所述運動平臺相固連且位于運動平臺的下方，所述光源固定座與固定臺相連接且位于固定臺的下方，光源固定座上固定有若干光源發射器，所述光源固定座上還固定有能夠對所述噴嘴噴出的材料進行上色的彩色墨盒。

其工作原理是：運動平臺固定在打印頭本體的中部，運動平臺與打印機的驅動機構連接，驅動機構根據需要打印的輪廓驅動運動平臺進行運動。光源固定座上的各光源發射器發射的光匯聚到打印頭本體的噴嘴下方形成光斑，噴嘴噴出材料后，彩色墨盒對噴出的材料進行上色，之后匯聚的光斑將材料固化，彩色墨盒能夠精確地控制色彩，解決現有技術的3D彩色打印中，材料色彩控制難的問題，此外，若干光源發射器能夠對材料同時進行固化，提高打印效率。

在上述的一種彩色3D打印頭中，所述彩色打印機構還包括墨盒固定座，所述墨盒固定座固定在光源固定座的下方，所述彩色墨盒固定在墨盒固定座上。彩色墨盒通過墨盒固定座與光源固定座固定連接，彩色墨盒能夠跟隨打印頭本體和光源發射器同步運動。

在上述的一種彩色3D打印頭中，所述固定臺的底部具有若干第一凸臺，所述光源固定座的頂部具有若干第二凸臺，所述第一凸臺與第二凸臺的數量相同且各第二凸臺分別與對應的第一凸臺之間連接有滾輪，各第一凸臺的底部均具有第一斜面，分別與第一凸臺對應的各第二凸臺的頂部均具有第二斜面，所有第一斜面和所有第二斜面均相平行。滾輪在第一斜面與第二斜面之間移動，可以實現光源固定座的上下位移，從而更加需要調整光斑的位置，打印更加方便。

在上述的一種彩色3D打印頭中，所述固定臺與光源固定座相平行，所有第一凸臺和所有第二凸臺的高度均相等，所有第一斜面和所有第二斜面的傾斜角度均相等。該結構中，分別位于第一斜面與第二斜面之間的各滾輪可以同步調節，使光源固定座上下平動，調高對光斑位置調節的方便性。

在上述的一種彩色3D打印頭中，所述固定臺和光源固定座均呈圓形，各第一凸臺和各第二凸臺分別沿所述固定臺和光源固定座的周向均勻分布。

在上述的一種彩色3D打印頭中，各光源發射器均相對于所述光源固定座傾斜設置且沿所述打印頭本體的周向均勻分布。該結構布置更加合理，各光源發射器能夠從打印頭的四周將光線發射過來并匯聚成光斑。

與現有技術相比，本發明的優點如下：

1、彩色3D打印頭的彩色墨盒能夠精確地控制色彩，解決現有技術的3D彩色打印中，材料色彩控制難的問題。

2、彩色3D打印頭的若干光源發射器能夠對材料同時進行固化，提高打印效率。

3、彩色3D打印頭使光源固定座的上下位移，從而更加需要調整光斑的位置，打印更加方便。

附圖說明

圖1是本彩色3D打印頭的結構示意圖。

圖2是彩色打印機構的主視圖。

圖3是彩色打印機構的側視圖。

圖4是彩色打印機構的立體圖。

圖5是滾輪與第一凸臺和第二凸臺相連接的示意圖。