一種免沖洗的彩色3D打印機的制作方法

本發明涉及3d打印技術領域，尤其涉及一種免沖洗的彩色3d打印機。

背景技術：

目前3d打印，尤其是彩色打印過程中，由于用料種數顏色多，往往需要用到許多儲箱，導致打印噴頭填料線路復雜，降低打印噴頭活動自由度，從而，限制了打印件體積。另外，為了避免打印噴頭由于填料更換導致的串擾尤其是顏色串擾，往往打印噴頭換料前需要進行清洗，費時費力，還浪費打印填料，提高打印成本。

技術實現要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種免沖洗的彩色3d打印機。

本發明提出的一種免沖洗的彩色3d打印機，包括：第一基色料箱、第二基色料箱、第三基色料箱、混合倉、打印噴頭、模型分層模塊、打印計算模塊、色彩模擬模塊和控制處理模塊；

第一基色料箱、第二基色料箱和第三基色料箱分別用于存儲三種不同顏色的基色色料；混合倉通過預設的第一抽吸泵、第二抽吸泵和第三抽吸泵分別連接第一基色料箱、第二基色料箱和第三基色料箱，混合倉的底端設有出料閥，且混合倉通過出料閥連通打印噴頭；

模型分層模塊用于獲取打印模型，并將打印模型進行層切割獲得多個打印層；

打印計算模塊，其連接模型分層模塊，用于根據打印模型由下到上的順序依次獲取打印層作為目標層；打印計算模型用于對目標層進行圖像分析，并根據圖像分析結果制成一條或者多條打印路徑，每一條打印路徑所用色彩相同；

色彩模擬模塊，其連接打印計算模塊，用于獲取各條打印路徑的色彩，計算合成打印路徑色彩的三基色比例，并用于根據三基色比例和打印路徑用料總量計算打印路徑完成所需的三基色原料量；

控制處理模塊，其分別連接打印計算模型、色彩模擬模塊、第一抽吸泵、第二抽吸泵、第三抽吸泵、出料閥和打印噴頭；控制處理模塊用于根據色彩模擬模塊計算的三基色原料量控制第一抽吸泵、第二抽吸泵、第三抽吸泵和出料閥工作，并根據混合倉當前儲料和打印計算模塊計算的打印路徑控制打印噴頭工作。

優選地，混合倉內安裝有攪拌器或者振蕩器，控制處理模塊與攪拌器或者振蕩器連接，控制處理模塊根據第一抽吸泵、第二抽吸泵和第三抽吸泵工作狀態控制攪拌器或者振蕩器工作。

優選地，色彩模擬模塊還用于計算每一條打印路徑色彩的明度，控制處理模塊控制打印噴頭根據明度由高到低的順序逐一完成每一條打印路徑。

優選地，色彩模擬模塊根據明度由高到低的順序為每一條打印路徑編號，并將編號附著到打印路徑對應的三基色原料量上；打印計算模塊還用于獲取色彩模擬模塊的編號并將編號附著到對應的打印路徑上；控制處理模塊根據編號順序獲取打印路徑以及打印路徑對應的三基色原料量，控制處理模塊用于根據獲取的三基色原料量控制第一抽吸泵、第二抽吸泵和第三抽吸泵工作，并用于根據打印路徑控制打印噴頭工作。

優選地，第一抽吸泵的出料口、第二抽吸泵的出料口和第三抽吸泵的出料口均直接連接混合倉。

優選地，第一基色料箱、第二基色料箱和第三基色料箱存儲的基色色料分別為紅色、綠色和藍色。

本發明中，混合倉可通過第一抽吸泵抽取第一基色料箱中的基色料，通過第二抽吸泵抽取第二基色料箱中的基色料，通過第三抽吸泵抽取第三基色料箱中的基色料，以便第一基色料箱、第二基色料箱和第三基色料箱提供三種基色料在混合倉中按照一定的比例混合實現各種色彩。如此，打印填料通過基色料現混現制，降低了不同色彩的色料的相互串擾的影響，實現了打印噴頭在免除清洗的情況下的色料更換，即避免了清洗打印噴頭導致的時間浪費，又避免了打印噴頭清洗導致的色料浪費。

本發明中，目標層上打印路徑的數量與目標層包含的色彩數量相同，所有打印路徑的集合可還原為目標層，每一條打印路徑均為純色，每條打印路徑可以是一條連貫的線路，也可以由多條不連貫的線路組成。如此，通過分割打印路徑，明確了目標層的打印工作，使得目標層的打印有序，避免出錯率。打印目標層時，通過將同一色彩的區域歸納到同一條打印路徑上，如此打印路徑的切換也是色料的更換，從而，降低了打印噴頭內的色料更換次數，簡化了打印工作量，還降低了目標層上不同區域的色彩串擾的可能。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種免沖洗的彩色3d打印機機械結構示意圖；

圖2為本發明提出的一種免沖洗的彩色3d打印機控制結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2，本發明提出的一種免沖洗的彩色3d打印機，包括：第一基色料箱1、第二基色料箱2、第三基色料箱3、混合倉4、打印噴頭5、模型分層模塊、打印計算模塊、色彩模擬模塊和控制處理模塊。

第一基色料箱1、第二基色料箱2和第三基色料箱3分別用于存儲三種不同顏色的基色色料。本實施方式中，第一基色料箱1、第二基色料箱2和第三基色料箱3存儲的基色色料分別為紅色、綠色和藍色。

混合倉4通過預設的第一抽吸泵6、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8分別連接第一基色料箱1、第二基色料箱2和第三基色料箱3，混合倉4可通過第一抽吸泵6抽取第一基色料箱1中的基色料，通過第二抽吸泵7抽取第二基色料箱2中的基色料，通過第三抽吸泵8抽取第三基色料箱3中的基色料，以便第一基色料箱1、第二基色料箱2和第三基色料箱3提供三種基色料在混合倉4中按照一定的比例混合實現各種色彩。本實施方式中，混合倉4內安裝有攪拌器或者振蕩器，以便通過攪拌器或者振蕩器工作，使得混合倉內的基色料混合均勻，保證混合制作出的色料的品質。

混合倉4的底端設有出料閥9，且混合倉4通過出料閥9連通打印噴頭5。如此，在混合倉4中的基色料混合均勻前關閉出料閥9，直到混合倉4中基色料混合均勻再打開出料閥，有利于保證打印噴頭5填料的品質，從而保證打印作品的品質。

模型分層模塊用于獲取打印模型，并將打印模型進行層切割獲得多個打印層。多個打印層的分割是層積打印的基礎。

打印計算模塊，其連接模型分層模塊，用于根據打印模型由下到上的順序依次獲取打印層作為目標層。打印計算模型用于對目標層進行圖像分析，并根據圖像分析結果制成一條或者多條打印路徑，每一條打印路徑所用色彩相同。本實施方式中，目標層上打印路徑的數量與目標層包含的色彩數量相同，所有打印路徑的集合可還原為目標層，每一條打印路徑均為純色，每條打印路徑可以是一條連貫的線路，也可以由多條不連貫的線路組成。如此，通過分割打印路徑，明確了目標層的打印工作，使得目標層的打印有序，避免出錯率。本實施方式中，打印目標層時，通過將同一色彩的區域歸納到同一條打印路徑上，如此打印路徑的切換也是色料的更換，從而，降低了打印噴頭5內的色料更換次數，簡化了打印工作量，還降低了目標層上不同區域的色彩串擾的可能。

色彩模擬模塊，其連接打印計算模塊，用于獲取各條打印路徑的色彩，計算合成打印路徑色彩的三基色比例，并用于根據三基色比例和打印路徑用料總量計算打印路徑完成所需的三基色原料量。以紅綠藍三基色為例。本實施方式中，獲得打印路徑用料總量后，根據三基色比例計算三基色即紅色料、綠色料和藍色料的用量作為三基色原料量。如此，可保證現制的色料的總量，避免色料浪費，更可以避免打印過程中色料過多溢出目標區域造成顏色干擾。控制處理模塊，其分別連接打印計算模型、色彩模擬模塊、第一抽吸泵、第二抽吸泵7、第三抽吸泵8、出料閥9和打印噴頭。控制處理模塊用于根據色彩模擬模塊計算的三基色原料量控制第一抽吸泵、第二抽吸泵7、第三抽吸泵8和出料閥9工作，并根據混合倉4當前儲料和打印計算模塊計算的打印路徑控制打印噴頭5工作。

本實施方式中，色彩模擬模塊根據明度由高到低的順序為每一條打印路徑編號，并將編號附著到打印路徑對應的三基色原料量上；打印計算模塊還用于獲取色彩模擬模塊的編號并將編號附著到對應的打印路徑上；控制處理模塊根據編號順序獲取打印路徑以及打印路徑對應的三基色原料量，控制處理模塊用于根據獲取的三基色原料量控制第一抽吸泵、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8工作，并用于根據打印路徑控制打印噴頭工作。如此，色彩模擬模塊計算每一條打印路徑色彩的明度，控制處理模塊控制打印噴頭5根據明度由高到低的順序逐一完成每一條打印路徑，結合明度漸變原理，可避免打印噴頭中的殘留填料對后續填料的影響，從而，保證調色精度，提高打印精度。

具體的，本實施方式中，控制處理模塊根據編號順序依次獲取當前打印路徑，然后根據編號從色彩模擬模塊獲取當前打印路徑對應的三基色原料量；控制處理模塊在出料閥9關閉的狀態下，通過控制第一抽吸泵、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8的工作功率或者時間，使得第一基色料箱1、第二基色料箱2和第三基色料箱3安裝三基色原料量向混合倉4提供定量的基色料，然后基色料在混合倉中混合形成當前打印路徑的色料；然后控制處理模塊控制第一抽吸泵、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8停止工作，并控制出料閥9打開，使得混合倉4中的色料進入打印噴頭5進行填料，然后再驅動打印噴頭5安裝當前打印路徑工作，當前打印路徑完成后，再根據以上原理打印下一條打印路徑，直至完成當前目標層的打印，然后切換上一層打印層作為目標層。

本實施方式中，控制處理模塊與攪拌器或者振蕩器連接，控制處理模塊根據第一抽吸泵、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8工作狀態控制攪拌器或者振蕩器工作。具體的，控制處理模塊可在第一抽吸泵、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8中的一個或者幾個開啟后控制攪拌器或者振蕩器工作，然后，在第一抽吸泵、第二抽吸泵7和第三抽吸泵8停止工作后延時控制攪拌器或者振蕩器停止工作，以保證混合倉內的基色料混合均勻。

本實施方式中，第一抽吸泵6的出料口、第二抽吸泵7的出料口和第三抽吸泵8的出料口均直接連接混合倉4，以減少殘余料，避免對后續色料混合的影響。本實施方式中，第一基色料箱1、第二基色料箱2、第三基色料箱3可安裝在打印機支撐架a上，以縮短與混合倉的距離，從而，節約基色料。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。