本實用新型涉及3D打印機技術領域，具體涉及一種3D打印機彩打裝置。

背景技術：

近年來，3D打印機已經成為了一個十分時髦的產品，其在未來量產并走進普通家庭是一個必然趨勢。目前市場上流行的3D打印機絕大多數都只能打印一種顏色或者分別打印幾種單一顏色，這就使打印產品的美觀度受到很大影響，制約了其推廣發展。

中國發明專利申請CN103434135A公開了一種彩色 3D 打印機及其制備三維制品的方法，該技術是根據需要打印的顏色，利用預混器對紅、黃、藍三色樹脂進行混合形成所需要的顏色，然后將混合后的樹脂進行打印，最終獲得彩色的3D產品。 但是，該方案存在以下問題 ：需要打印的產品每個像素點的顏色均可能不同，因此，整個打印過程需要不斷的變換顏色，而且單個像素點所需要的膠量非常小，采用預混合的方式打印難于實現在不同的顏色間進行切換，而且難于保證前一次顏色的膠水在預混合器內不會有殘留而影響后一次顏色的效果。

目前，現有的中小型企業及家用彩色3D打印機的彩打模塊集成復雜、精密度高，極高的精度在驗證、探索性實驗或者娛樂、教學性打印中并不是必須的，而且極高的打印精度造成的高昂成本和設備不穩定性制約了3D打印技術向某些企業和家庭、學校推廣普及。

技術實現要素：

針對現有技術中的上述不足，本實用新型提供了一種3D打印機彩打裝置以解決現有的3D彩色打印裝置彩打混色造成彩打效果差的問題。

為了達到上述發明目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種3D打印機彩打裝置，包括殼體，以及設置于殼體內的：

至少一個與絲材擠出機構相連接、用于對絲材進行染色的染色裝置，以及

控制所述染色裝置進行染色的控制裝置；

所述染色裝置包括染料供給裝置、用于接收染料供給裝置的染料并將其涂刷于絲材上的涂刷裝置以及用于根據控制裝置發出的信號進而帶動涂刷裝置旋轉的伺服電機。

所述殼體上與每個染色裝置相對應的位置均設有一個與所述控制裝置連接的按鈕。

所述染料供給裝置為染料筆，所述染料筆包括用于存儲單一顏色染料的染料存儲區和與染料存儲區連接的刷頭；

所述涂刷裝置為染色刷輪。

所述控制裝置為伺服控制板。

優選地，一種3D打印機彩打裝置，包括：

三個染色裝置，所述每個染色裝置均與絲材擠出機構的一個開口相連接；

控制裝置，與每個染色裝置的伺服電機相連接，用于控制伺服電機以實現對不同染色要求的絲材的印染。

優選地，一種3D打印機彩打裝置，包括：

一個染色裝置，所述染色裝置與絲材擠出機構相連接；

控制裝置，與所述染色裝置的伺服電機相連接，用于控制伺服電機以實現對絲材的印染。

一上述3D打印機彩打裝置的打印方法，包括：

控制裝置發送控制命令至染色裝置；

染色裝置根據所接收到的控制命令信息進行染色，實現了3D打印機的彩色打印過程。

所述控制裝置發送控制命令至染色裝置的具體步驟為：

輸入設定的顏色信息，控制裝置解析所述設定顏色信息，并根據解析結果發送控制命令至染色裝置。

所述控制裝置發送控制命令至染色裝置的具體步驟為：

根據所要打印的顏色信息，按壓相對應顏色的按鈕，控制裝置解析所述按動按鈕的信號信息，并根據解析結果發送控制命令至染色裝置。

所述染色裝置根據所接收到的控制命令信息進行染色的具體步驟為：

伺服電機根據所接收到的控制命令信息控制涂刷裝置在一定轉速下進行轉動，從而將染料供給裝置中的染料涂刷于絲材上，完成對3D打印機的彩色打印過程。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型通過設置多個獨立的染色裝置，每種染色裝置只能印染一種顏色，根據顏色設定要求，由控制裝置自動控制不同顏色的染色裝置進行染色，進而實現了在各種顏色之間自由切換，并且不會出現混色的問題。

本實用新型還可以在殼體上相對于每種染色裝置的位置分別設置一個按鈕，通過手動按壓按鈕的方式切換顏色，進而實現了在各種顏色之間自由切換，并且不會出現混色的問題；并且通過手動方式切換顏色，可以增加3D打印過程中的樂趣，實現即時創造，提高用戶參與度，有效消除因漫長等待而產生的無聊情緒。

本實用新型的彩打裝置簡單，成本低，打印原理簡單易行，通過這種簡單、穩定的彩打結構就能實現高級的彩色打印方案，具有巨大的應用價值。

附圖說明

圖1為3D打印機彩打裝置的結構示意圖。

圖2為3D打印機彩打裝置的原理框圖。

其中，1、伺服控制板；2、伺服電機；3、殼體；4、染料筆；41、刷頭；42、染料存儲區；5、染色刷輪；6、絲材擠出機構；7、按鈕。

具體實施方式

下面對本實用新型的具體實施方式進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本實用新型，但應該清楚，本實用新型不限于具體實施方式的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本實用新型的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本實用新型構思的發明創造均在保護之列。

根據本申請的一個實施例，參考圖1和圖2，圖1示出了3D打印機彩打裝置的結構示意圖；圖2示出了3D打印機彩打裝置的原理框圖；如圖1和圖2所示，該3D打印機彩打裝置包括殼體3，設置于殼體3內的三個染色裝置和一個控制裝置，三個染色裝置上下交錯排列或者在同一平面內呈三角形交錯排列設置，且均與絲材擠出機構6相連接；絲材擠出機構設置有3個開口，每個染色裝置的涂刷裝置與絲材擠出機構的一個開口相連接。

染色裝置包括染料供給裝置、涂刷裝置和伺服電機2；其中，每個染色裝置中的染料供給裝置中染料的顏色均不相同，在本實施例中，三個染色裝置中的顏色分別為紅色、黃色和藍色；每個染色裝置均可以染一種顏色；控制裝置通過解析用戶設定顏色信息并根據解析結果控制紅色、黃色和/或藍色的染色裝置在一定的條件下進行染色。

在本實用新型實施例中，涂刷裝置為染色刷輪5；控制裝置為伺服控制板1；染料供給裝置為染料筆，染料筆4包括染料存儲區42和刷頭41，染料存儲區42中均存儲一種顏色的染料，刷頭41用于將染料存儲區42內的染料涂刷在染色刷輪5上。

本實用新型的3D打印機彩打裝置的前端連接絲材擠出機構6，下端連接熱熔打印裝置；絲材擠出機構6將未染色的原色絲材按要求擠出并運送至染色區域，伺服控制板1根據用戶設定的顏色信息，控制紅色、黃色和/或藍色的染色裝置中的伺服電機2在一定的轉速下轉動，從而帶動染色刷輪旋轉，使染料筆中的染料涂刷在原色絲材上，完成彩色的3D打印過程；其中，轉速越高，染色輪刷5涂在原色絲材上的染料越多。

在上述方法中，紅色、黃色和藍色這三種顏色的打印，是伺服控制板1根據用戶設定的顏色信息分別控制各自的染色裝置進行染色實現的，解決了打印過程中需要不斷地變換顏色導致易混色以及打印效率低的問題，打印精度和打印效率更高。

采用上述3D打印機彩打裝置進行3D打印的具體方法為：

輸入用戶設定的顏色信息，伺服控制板1解析上述設定的顏色信息，并根據解析結果發送控制命令至紅色、黃色和/或藍色染色裝置中的伺服電機2；

伺服電機2根據所接收到的控制命令信息控制染色刷輪5在一定轉速下進行旋轉，從而將存儲于染料存儲區42內的染料通過刷頭41轉至染色刷輪5上，再由染色刷輪5將相應顏色的染料涂刷于原色絲材上，完成彩色的3D打印過程。

在本實用新型中，伺服控制板1會解析用戶設定的顏色方案并根據解析的顏色信號信息來自動實時調節各染色刷輪5的轉速，原色絲材勻速向前傳達，染色刷輪5將傳輸至其上的染料涂刷于原色絲材上，即實現了成功染色過程。

根據本申請的另外一個實施例，該3D打印機彩打裝置包括殼體3和設置于殼體3內的一個染色裝置和一個控制裝置；該染色裝置包括染料供給裝置、涂刷裝置和伺服電機；染料供給裝置為染料筆4，染料筆4的染料存儲區42存儲一種顏色的染料，刷頭41與染料存儲區42連接；涂刷裝置為染色刷輪5；控制裝置為伺服控制板1；

在使用中，伺服控制板1解析用戶設定顏色信息，并根據解析結果控制伺服電機2在不同的轉速條件下進行轉換，進而帶動染色刷輪5將染料涂刷于原色絲材上，實現對同一種顏色的不同顏色深度的打印，完成彩色的3D打印過程。

根據本申請的另外一個實施例，該3D打印機彩打裝置包括殼體3，設置于殼體3內的三個染色裝置和一個控制裝置，三個染色裝置中的顏色分別為紅色、黃色和藍色，三個染色裝置上下交錯排列或者在同一平面內呈三角形交錯排列設置，且均與絲材擠出機構6相連接；絲材擠出機構設置有3個開口，每個染色裝置的涂刷裝置與絲材擠出機構的一個開口相連接；殼體上與每個染色裝置的染料筆相對應的位置處均設有一個按鈕7，每個按鈕7均與控制裝置相連接；

涂刷裝置為染色刷輪5；控制裝置為伺服控制板1；染料供給裝置為染料筆，染料筆4包括染料存儲區42和刷頭41，染料存儲區42中均存儲一種顏色的染料，刷頭41用于將染料存儲區42內的染料涂刷在染色刷輪5上。

采用上述3D打印機彩打裝置進行3D打印的具體方法為：

用戶根據所需打印顏色需求，手動按壓相對應顏色的按鈕7，伺服控制板接收到按壓信號，解析該信號，并根據解析結果控制伺服電機轉動，從而帶動染色刷輪進行染色；其中，按鈕7按的越深，相對應的伺服電機轉速越高，可以通過用戶的意愿，任意調配顏色，激發創造，刷然自己喜歡的顏色，趣味性得到大大提高。

綜上所述，本實用新型提供的3D打印機彩打裝置及其打印原理簡單易行，機構簡單，彩打效果卻能滿足絕大部分人的要求；本實用新型通過簡單、穩定的彩打機構完成較高級的彩色打印方案，造價低廉，維護簡單，具有巨大的應用范圍。