本實(shí)用新型涉及打印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印機(jī)的多彩色打印機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

基于熔融沉積式(Fused Deposition Modeling，以下簡稱FDM)的3D打印技術(shù)最早出現(xiàn)在上世紀(jì)80年代，其工作原理是通過逐層增加材料來生成3D實(shí)體，在進(jìn)行3D打印時(shí)，首先由計(jì)算機(jī)通過設(shè)計(jì)、掃描等方式得到待打印物體的三維模型，再通過電腦輔助設(shè)計(jì)技術(shù)沿某個(gè)方向完成一系列的數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機(jī)上，由計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)字切片生成機(jī)器指令，3D打印機(jī)根據(jù)該機(jī)器指令打印出薄型層面，并將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個(gè)固態(tài)物體成型，形成三維立體實(shí)物，最終完成3D打印。目前FDM 3D打印機(jī)都僅限于單色打印，雖然通過更換打印材料可以實(shí)現(xiàn)多色打印，但過程非常復(fù)雜、耗時(shí)，但是所需顏色必須提前定制，而且打印的顏色質(zhì)量表現(xiàn)不高。用戶為了得到多彩打印件，必須同時(shí)定制十多種不同顏色的打印材料，打印過程中需要不斷手工更換所需顏色的打印材料；而且目前全彩的3D模型打印技術(shù)還包括三維印刷(Three-Dimensional Printing，以下簡稱3DP)、光固化成型(Stereo Lithography Apparatus，以下簡稱SLA)及層疊法成形(Laminated Object Manufacturing，以下簡稱LOM)技術(shù)，但是，對于這3類技術(shù)的造價(jià)，無論是3D模型方面還是3D打印機(jī)方面，都是非常昂貴的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的不足，本實(shí)用新型提供一種3D打印機(jī)的多彩色打印機(jī)構(gòu)，通過對模型的CMKY四種顏色分解，控制四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)顏色材料的配比，以獲得各種不同的顏色，使得多彩色3D打印機(jī)成為現(xiàn)實(shí)，用戶僅需要青色、紅紫色、黃色和黑色就可以打印出多彩的3D產(chǎn)品，而不再需要配備大量的顏色，頻繁的更換材料。

為了解決上述問題，一種3D打印機(jī)的多彩色打印機(jī)構(gòu)，它由彩色打印機(jī)構(gòu)和打印控制機(jī)構(gòu)兩部分組成。所述的彩色打印機(jī)構(gòu)由打印冷卻風(fēng)扇、風(fēng)扇架、溫控融熔擠出部件、固定板、供料管、四色供料馬達(dá)裝置、彩色料擠噴頭冷卻風(fēng)扇和彩色料擠噴頭組成；所述風(fēng)扇架設(shè)置于打印裝置底部，所述兩個(gè)打印冷卻風(fēng)扇1設(shè)置于風(fēng)扇架的左右兩側(cè)，彩色料擠噴頭冷卻風(fēng)扇設(shè)置在風(fēng)扇架后面的風(fēng)孔上；所述溫控融熔擠出部件設(shè)置在風(fēng)扇架頂部，且與固定板固定連接；所述四根供料管一端與四色供料馬達(dá)裝置連接，另一端通過固定板與溫控融熔擠出部件連接，所述四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置分別控制四個(gè)顏色打印耗材的送料，所述打印耗材通過供料管，分別導(dǎo)入到溫控融熔擠出部件，所述耗材在溫控融熔擠出部件內(nèi)被熔化并混合，變成不同的混合色料被彩色料擠噴頭擠出；

所述打印控制機(jī)構(gòu)的微處理控制裝置連接并控制X軸移動裝置、Y軸移動裝置、X軸分層移動模塊、Y軸分層移動模塊、三維彩色模塊、分層分解模塊、計(jì)算四色分段值模塊、形成四色供料速度數(shù)值模塊、溫控融熔擠出部件、四色供料馬達(dá)裝置；所述微處理控制裝置控制三維彩色模塊對三維彩色模型進(jìn)行體形分析和彩色分析，所述分層分解模塊對三維彩色模型進(jìn)行分層數(shù)據(jù)切片并且把每層切片數(shù)據(jù)中不同位置的顏色信息分解為青色、紅紫色、黃色和黑色的四色數(shù)據(jù)信息，所述計(jì)算四色分段值模塊根據(jù)四色數(shù)值核算出每個(gè)層段四種顏色的材料比例，微處理控制器根據(jù)四色的比例，通過形成四色供料速度數(shù)值模塊，分別控制四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置的供料速度，所述四色供料馬達(dá)裝置將四個(gè)顏色的材料按比例供給到溫控融熔擠出部件內(nèi)，所述溫控融熔擠出部件加熱將材料熔化和混合，將達(dá)到配色要求的材料通過彩色料擠噴頭擠出成型。

其中，所述微處理控制裝置分別控制四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置的供料速度，同時(shí)通過X軸分層移動模塊和Y軸分層移動模塊分別控制X軸移動裝置和Y移動軸移動裝置，使融溶擠出部件上的彩色料擠噴頭能夠在工作平臺內(nèi)移動。

其中，所述打印耗材為塑料絲，所述塑料絲的材料為ABS塑料或PLA塑膠。

本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型使用4種標(biāo)準(zhǔn)顏色青色、紅紫色、黃色和黑色，通過四色供料馬達(dá)裝置控制其供料比例已達(dá)到調(diào)配出不同顏色目的。使用本實(shí)用新型，用戶僅需要購買青色、紅紫色、黃色和黑色四個(gè)顏色的耗材，就可以打印出任何顏色的產(chǎn)品，同時(shí)不再需要打印后的二次手工著色，在達(dá)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果的同時(shí)節(jié)省了大量時(shí)間，無需機(jī)械加工或模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的物體，從而極大地所縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)率，降低造價(jià)成本，而且應(yīng)用領(lǐng)域不受制約。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的彩色打印機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的彩色打印控制機(jī)構(gòu)的框圖實(shí)施例示意圖。

附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件，如：打印冷卻風(fēng)扇11、風(fēng)扇架12、溫控融熔擠出部件13、固定板14、供料管15、四色供料馬達(dá)裝置16、彩色料擠噴頭冷卻風(fēng)扇17、彩色料擠噴頭18、微處理控制裝置21、X軸分層移動模22、Y軸分層移動模塊23、三維彩色模塊24、分層分解模塊25、計(jì)算四色分段值模塊26、形成四色供料速度數(shù)值模塊27、X軸移動裝置28、Y軸移動裝置29。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的和技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以對本實(shí)用新型的解釋，并不用于限定所述求的權(quán)利要求。

見圖1所示，它為彩色打印機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖，見圖2所示，它為彩色打印控制機(jī)構(gòu)的框圖實(shí)施例，彩色打印機(jī)構(gòu)由彩色打印機(jī)構(gòu)和打印控制機(jī)構(gòu)兩部分組成。

見彩色打印機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)施例示意圖1所示，所述的彩色打印機(jī)構(gòu)由打印冷卻風(fēng)扇11、風(fēng)扇架12、溫控融熔擠出部件13、固定板14、供料管15、四色供料馬達(dá)裝置16、彩色料擠噴頭冷卻風(fēng)扇17和彩色料擠噴頭18組成。所述風(fēng)扇架12設(shè)置于打印裝置底部，所述兩個(gè)打印冷卻風(fēng)扇11設(shè)置于風(fēng)扇架的左右兩側(cè)，彩色料擠噴頭冷卻風(fēng)扇17設(shè)置在風(fēng)扇架12后面的風(fēng)孔上。所述溫控融熔擠出部件13設(shè)置在風(fēng)扇架12頂部，且與固定板14固定連接。所述四根供料管15一端與四色供料馬達(dá)裝置16連接，另一端通過固定板14與溫控融熔擠出部件13連接，所述四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置16分別控制四個(gè)顏色打印耗材的送料，所述打印耗材通過供料管15分別導(dǎo)入到溫控融熔擠出部件13，所述耗材在溫控融熔擠出部件13內(nèi)被熔化并混合，變成不同的混合色料被彩色料擠噴頭18擠出。

見彩色打印控制機(jī)構(gòu)的框圖實(shí)施例示意圖2所示，所述打印控制機(jī)構(gòu)的微處理控制裝置21連接并控制X軸移動裝置28、Y軸移動裝置29、X軸分層移動模塊22、Y軸分層移動模塊23、三維彩色模塊24、分層分解模塊25、計(jì)算四色分段值模塊26、形成四色供料速度數(shù)值模塊27、溫控融熔擠出部件13、四色供料馬達(dá)裝置16；所述微處理控制裝置21控制三維彩色模塊24對三維彩色模型進(jìn)行3D體形分析和彩色分析，所述分層分解模塊25對三維彩色模型進(jìn)行分層數(shù)據(jù)切片并且把每層切片數(shù)據(jù)中不同位置的顏色信息分解為青色(Cyan)、紅紫色(Magenta)、黃色(Yellow)和黑色(Black)的四色數(shù)據(jù)信息，所述計(jì)算四色分段值模塊26根據(jù)四色數(shù)值計(jì)算出每個(gè)層段四種顏色的材料比例，微處理控制裝置21根據(jù)四色的比例，通過形成四色供料速度數(shù)值模塊27，分別控制四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置16的供料速度，所述四色供料馬達(dá)裝置16將四個(gè)顏色的材料按比例供給到溫控融熔擠出部件13內(nèi)，所述溫控融熔擠出部件13加熱將材料熔化和混合，將達(dá)到配色要求的材料通過彩色料擠噴頭18擠出成型。

進(jìn)一步地，圖2所述微處理控制裝置21通過形成四色供料速度數(shù)值模塊27分別控制四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置16的供料速度，同時(shí)通過X軸分層移動模塊22和Y軸分層移動模塊23分別控制X軸移動裝置28和和Y移動軸移動裝置29，使溫控融溶擠出部件13上的彩色料擠噴頭18能夠在所述Y軸線軌中沿Y軸方向移動或在所述X軸線軌中沿X軸方向移動，使得3D彩色打印機(jī)構(gòu)打印出不同形狀的不同顏色的3D物體。

優(yōu)選地，所述打印耗材為塑料絲，所述塑料絲的材料為ABS塑料或PLA塑膠，本實(shí)用新型所用到的耗材為塑料絲，塑料絲的材料為ABS塑料或PLA塑膠等熱塑性塑料，塑料絲內(nèi)也可以加入不同的顏色，可畫出色彩豐富的3D圖畫。

工作原理：首先由計(jì)算機(jī)通過設(shè)計(jì)、掃描等方式得到待打印物體的三維模型，再通過電腦輔助設(shè)計(jì)技術(shù)沿某個(gè)方向完成一系列的數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機(jī)上，由計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)字切片生成機(jī)器指令(將三維彩色模塊的彩色部分的顏色還原為C、M、Y、K值，根據(jù)彩色部分的C、M、Y、K的值換算出這四個(gè)顏色材料的比例，再根據(jù)C、M、Y、K的比例，分別控制四個(gè)四色供料馬達(dá)裝置的供料速度以達(dá)到配色的目的，最后四色供料馬達(dá)裝置將該四個(gè)顏色的材料按比例和不同的速度供給到溫控融熔擠出部件內(nèi)，并加熱將其熔化和混合，將混合后達(dá)到配色要求的材料擠出成型)3D打印機(jī)根據(jù)該機(jī)器指令打印出薄型層面，并將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個(gè)固態(tài)物體成型，形成三維立體實(shí)物。

實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。