CN114506080B - 多色耗材生产装置及3d打印线材生产装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多色耗材生产装置及3D打印线材生产装备，其中该多色耗材生产装置包括下料装置和单螺杆挤出机，下料装置包括自上向下依次设置的料盘、转盘、漏料盘以及漏斗，料盘包括多个周向间隔设置的色母斗和主料斗，主料斗设置于所述色母斗的外周。螺杆挤出机包括炮管、螺杆以及加热模块；螺杆转动安装于炮管内，螺杆的外周侧设置有螺牙，螺杆转动以使进入炮管内的浆料沿螺牙形成的通道螺旋挤出。本发明提出的多色耗材生产装置不需要人工时刻进行手动加料，从而大大降低了人工成本，且能生产出具有更多种颜色的彩虹渐变线材，且生产出来的多色线材的不同色间隔更短。

Description

多色耗材生产装置及3D打印线材生产装备

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，特别涉及一种多色耗材生产装置及3D打印线材生产装备。

背景技术

3D打印技术是一种新兴的综合性、前沿性的先进制造技术，集合了计算机、精密器械、新材料等高新技术于一体，是制造技术的一次革命性飞跃。3D打印技术目前在模型验证、珠宝首饰铸造、医疗辅助、艺术设计、教育等诸多领域形成了广泛应用。FDM技术是3D打印中最常用的技术之一，相对于其他3D打印技术，具有相对广泛的材料选择以及低成本等优势。

但是以热塑性塑料为材料的FDM技术，打印多彩色制件是其短板。在一些模型展示及艺术创意中，能同时打印多种色彩组合，不但使一些打印件更加直观和美观，而且更具逼真性和创意。但是现有技术中的线材生产装置在生产出具有多种不同颜色的耗材的时候，相邻两种颜色的线材距离较长，且生产出来的FDM型3D打印线材的不同色间隔长，单位长度范围内颜色种类较少的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种多色耗材生产装置，旨在解决现有技术生产出来的FDM型3D打印耗材单位长度范围内颜色种类较少的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种多色耗材生产装置，包括：

下料装置，所述下料装置包括自上向下依次设置的料盘、转盘、漏料盘以及漏斗，所述料盘包括多个周向间隔设置的色母斗和主料斗，所述主料斗设置于所述色母斗的外周，每一所述色母斗具有供色母料添加的色母进料口，每一所述主料斗具有供主料添加的主料进料口；

每一所述色母斗的底面开设有第一漏料孔，每一所述主料斗的底面开设有第二漏料孔；

所述转盘转动安装于所述料盘和所述漏料盘之间，所述转盘与所述料盘的下表面贴合设置，所述转盘具有间隔设置的第一量料孔和第二量料孔，多个所述第一漏料孔设置于所述第一量料孔的移动路径上，多个所述第二漏料孔设置于所述第二量料孔的移动路径上；

所述漏料盘周向开设有多个第一对接孔和第二对接孔，多个所述第一对接孔设置于所述第一量料孔的移动路径上，多个第二漏料孔设置于所述第二量料孔的移动路径上；

每一所述第一对接孔用于将所述第一量料孔内的色母料导入所述漏斗内，每一所述第二对接孔用于将所述第二量料孔内的主料导入所述漏斗内；

单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机包括炮管、螺杆以及加热模块；所述炮管与所述漏斗的出料口连通，以使所述漏斗的料直接进入炮管内，所述加热模块置于所述炮管的外侧，以用于为所述炮管加热；

所述螺杆转动安装于所述炮管内，所述螺杆的外周侧设置有螺牙，所述螺杆转动以使进入所述炮管内的浆料沿所述螺牙形成的螺旋通道自炮筒远离出料口的一端挤出。

可选地，所述螺牙的深度为6-12mm，相邻两个螺牙的间距为2-8mm。

可选地，所述炮管的长度为600-800mm，所述炮管的内径为20-40mm。

可选地，所述螺杆上设置有凸起部，所述凸起部置于所述螺牙形成的螺旋通道内。

可选地，所述凸起部置于所述螺杆的中间部分。

可选地，还包括驱动件，所述驱动件置于所述单螺杆挤出机靠近所述下料装置的一端，所述驱动件与所述螺杆转动连接。

可选地，所述色母斗的数量大于3个且小于等于15个。

可选地，每一所述第一对接孔和与之对应设置的所述第二对接孔为一组；每一组所述第一对接孔的中心点和所述漏料盘的中心点的连线与所述第二对接孔的中心点和所述漏料盘的中心点的连线的角度为3-15°；

所述第一漏料孔和所述第一对接孔的数量相同且周向错开设置，所述第二漏料孔和所述第二对接孔周向错开设置。

本发明还提出了一种3D打印线材生产装备，包括以上任一项所述的多色耗材生产装置。

本发明提出的多色耗材生产装置包括，下料装置以及单螺杆挤出机，其中下料装置包括自上向下依次设置的料盘、转盘、漏料盘以及漏斗，料盘包括多个周向间隔设置的色母斗和主料斗，主料斗设置于色母斗的外周，每一色母斗具有供色母料添加的色母进料口，每一主料斗具有供主料添加的主料进料口；每一色母斗的底面开设有第一漏料孔，每一主料斗的底面开设有第二漏料孔；转盘转动安装于料盘和漏料盘之间，转盘与料盘的下表面贴合设置，转盘具有间隔设置的第一量料孔和第二量料孔，多个第一漏料孔设置于第一量料孔的移动路径上，多个第二漏料孔设置于第二量料孔的移动路径上；漏料盘周向开设有多个第一对接孔和第二对接孔，多个第一对接孔设置于第一量料孔的移动路径上，多个第二漏料孔设置于第二量料孔的移动路径上；每一第一对接孔用于将第一量料孔内的色母料导入漏斗内，每一第二对接孔用于将第二量料孔内的主料导入漏斗内，然后经漏斗将色母料和主料依次导入进炮管内。单螺杆挤出机包括炮管、螺杆以及加热模块；炮管与进料口连通，下料装置的料直接进入炮管内，加热模块置于炮管的外侧，以用于为炮管加热；螺杆转动安装于炮管内，螺杆的外周侧设置有螺牙，螺杆转动以使进入炮管内的浆料沿螺牙形成的通道挤出。

将每一母料斗和置于其外周的主料斗定义为一组，每一个间隔设置的主料斗和每一色母斗内均具有储料空间，当需要下料时，只需要将对应颜色的浆料通过每个料斗的进料口加入至每一主料斗和每一色母斗即可。转盘转动过程中，第一量料孔依次与每一色母斗的第一漏料孔连通，第二量料孔依次与每一主料斗的第二漏料孔连通，即，转盘转动过程中依次与每一组的主料斗和色母斗分别与第一量料孔和第二量料孔连通，完成各颜色的色母料依次下料。且每个主料斗和色母斗均具有储料空间，可以一次性存放大量浆料，而不需要人工时刻进行手动加料，从而大大降低了人工成本。且转盘的上表面与料盘的下表面相贴合，转盘在转动下料过程中，转盘的上表面与漏料盘之间磨平，每一组的主料斗和色母斗进入到漏斗内的主料和色母料能保持一致，且通过漏斗依次进入到炮管内，加热模块对炮管加热，防止浆料在螺杆凝固，影响生产。而螺杆转动，使漏斗内的浆料在螺旋通道内按进入到炮管内的先后次序进行排列，并随着螺杆的转动前进，挤出，得到多色耗材，且由于不同颜色的色母料每次进料量一致，使得自螺杆螺旋挤出得到的多色耗材相邻两种颜色的长度更均匀，且通过控制每次进料量，可以缩短单色线材的长度，生产出来的多色线材在同等长度下具备有更多个色彩，使一些打印件更加直观和美观，而且更具逼真性和创意。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明多色耗材生产装置一实施例中的螺杆和炮管的***图；

图2为本发明多色耗材生产装置一实施例的结构示意图；

图3为本发明多色耗材生产装置一实施例中的下料装置的结构***图；

图4为图3中的料盘的结构示意图；

图5为图3中转盘的结构示意图；

图6为图3中漏料盘的结构示意图；

图7a为本发明多色耗材生产装置一实施例中下料装置自三个相邻混料区经漏斗流入炮管后的色母料和主料依次排布示意图；

图7b为图7a中的色母料混合后的示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

针对现有技术中生产出来的FDM型3D打印耗材单位长度范围内颜色种类较少的问题。

本发明提出一种多色耗材生产装置。

在一实施例中，如图1-6所示，该多色耗材生产装置包括下料装置100及单螺杆挤出机50。其中，下料装置100包括自上向下依次设置的料盘30、转盘20、漏料盘40以及漏斗10，料盘30包括多个周向间隔设置的色母斗31和主料斗32，主料斗32设置于色母斗31的外周，每一色母斗31具有供色母料添加的色母进料口，每一主料斗32具有供主料添加的主料进料口；每一色母斗31的底面开设有第一漏料孔311，每一主料斗32的底面开设有第二漏料孔312；转盘20转动安装于料盘和漏料盘之间，转盘20与料盘的下表面贴合设置，转盘20具有间隔设置的第一量料孔201和第二量料孔202，多个第一漏料孔311设置于第一量料孔201的移动路径上，多个第二漏料孔312设置于第二量料孔202的移动路径上；漏料盘40周向开设有多个第一对接孔41和第二对接孔42，多个第一对接孔41设置于第一量料孔201的移动路径上，多个第二漏料孔312设置于第二量料孔202的移动路径上；每一第一对接孔41用于将第一量料孔201内的色母料导入漏斗10内，每一第二对接孔42用于将第二量料孔202内的主料导入漏斗10内，然后经漏斗10将色母料和主料依次导入进炮管51内。单螺杆挤出机50包括炮管51、螺杆52以及加热模块；炮管51与进料口连通，下料装置100的料直接进入炮管51内，加热模块置于炮管51的外侧，以用于为炮管51加热，防止进入炮管51内的主料和母料发生凝固；螺杆52转动安装于炮管51内，螺杆52的外周侧设置有螺牙521，螺杆52转动以使进入炮管51内的浆料沿螺杆52的螺牙521和炮筒51的内周壁形成的通道前进，挤出炮管51。

将每一母料斗和置于其外周的主料斗32定义为一组，每一个间隔设置的主料斗32和每一色母斗31内均具有储料空间，当需要下料时，只需要将对应颜色的浆料通过每个料斗的进料口加入至每一主料斗32和每一色母斗31即可。转盘20转动过程中，第一量料孔201依次与每一色母斗31的第一漏料孔311连通，第二量料孔202依次与每一主料斗32的第二漏料孔312连通，即，转盘20转动过程中依次与每一组的主料斗32和色母斗31分别与第一量料孔201和第二量料孔202连通，完成各颜色的色母料依次下料。且每个主料斗32和色母斗31均具有储料空间，可以一次性存放大量浆料，而不需要人工时刻进行手动加料，从而大大降低了人工成本。且转盘20的上表面与料盘30的下表面相贴合，转盘20在转动下料过程中，转盘20的上表面与漏料盘40之间磨平，每一组的主料斗32和色母斗31进入到漏斗10内的主料和色母料能保持一致，且通过漏斗10依次进入到炮管51内，加热模块对炮管51加热，防止浆料在炮管51内凝固，影响浆料挤出效果。而螺杆52转动，使漏斗10内的浆料（包括各色母料和主料）在螺旋通道522内按进入到炮管51内的先后次序进行排列，并随着螺杆52的转动前进，挤出，得到多色耗材，且由于不同颜色的色母料每次进料量一致，使得自螺杆52螺旋挤出得到的多色耗材相邻两种颜色的长度更均匀，且通过控制每次进料量，可以缩短单色线材的长度，生产出来的多色线材在同等长度下具备有更多个色彩，使一些打印件更加直观和美观，而且更具逼真性和创意。

需要说明的是，料盘30可以是方形也可以是圆筒或是其他形状，在此不一一限定。本实施例中，从便于生产考虑以及便于和转盘20配合考虑，料盘30选用的是圆筒状，料盘30的外周壁向上延伸，与料盘30的上表面围合形成一容纳槽，多个主料斗32和色母斗31均置于该容纳槽内，防止主料斗32和色母斗31内的料溢出。

进一步需要说明的是，螺杆52远离炮管51的一端与电机驱动连接，电机驱动螺杆转动。

在一实施例中，如图2所示，料盘30为圆盘状，料盘30的上表面凸设有多块隔板，以将料盘30分成多个部分，其中料盘30、相邻两块隔板以及料盘30的内壁面围合形成一储料组33，料盘30的上表面凸设有一环形板，该环形板与每块隔板十字交叉，以将每一储料组33分隔为一色母斗31和一主料斗32，作为储料空间，使得不同颜色的浆料可以直接存放在每一色母斗31和每一主料斗32内且相互之间互不干涉。每一色母斗31的上端为色母料进料口，每一主料斗32的上端为主料进料口。根据需要设定每一个色母斗31和主料斗32的储料空间的大小，使得每一色母斗31和主料斗32内都储存有浆料，下料装置100在下料过程中可以保持连续生产几个小时或是几天不需要人工进行加料，当色母斗31和主料斗32内的储存的色母料和主料快用完时，可以通过人工或是机器将主料自每一个主料斗32的主料进料口加入，将色母料自每一个色母斗31的色母进料口加入即可。从而不需要在人工频繁手动定量下料，大大减低了人工成本。

可以理解的是，从便于加料考虑，每一主料斗32的储料空间均一致，每一色母斗31的储料空间均一致时，由于下料口的大小相同，从而多个斗内的浆料可以同步消耗，加料更加方便。

在一实施例中，如图1所示，螺牙521的深度为6-12mm，相邻两个螺牙521的间距为2-8mm。

可以理解的是，由于加热模块安装在炮筒的外侧，当螺杆52转动带动浆料沿螺旋通道522前进时，螺牙521越深，加热模块对处于螺旋通道522内的浆料的加热效果越差，置于螺牙521底部的色母料受热温度较低，导致螺旋通道522内的色母料受热不均匀，进一步可能导致挤出机的机头511出料不畅或是堵塞。因此，在本实施例中，优选的将螺牙521的深度设为6-12mm，可以是6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm，或是它们之间的任意值。经发明人反复实验验证，当螺杆52的深度为6-12mm内时，螺旋通道522内的色母料的受热效果最好。在螺杆52转动将色母料挤出的过程中，螺旋通道522内的色母料能充分被加热模块加热并处于熔融状态，使得色母料的挤出更顺畅，单螺杆挤出机50不会发生堵塞。

进一步的可以知道的是，相邻的两个螺牙521的间距越大，螺杆52通道的宽度就越宽，单位长度的螺杆52所能容纳的色母料的体积越大。而在本实施例中，为使制得的线材在单位长度内拥有更多种不同的颜色，可以通过控制第一量料孔201和第二量料孔202的大小，来量定每种颜色的色母料的体积，例如，第一量料孔201的容积为10ml，第二量料孔202的容积为10ml时，单次进入炮筒内的同一颜色的浆料的体积为20ml，当相邻的两个螺牙521的间距过大时，相邻两种不同色差的色母料在混料过程中很容易相互干扰，影响生产出来的线材效果，而当相邻的两个螺牙521的间距过小时，单色浆料在螺杆52通道内的长度较长，会使得制得的线材单位长度内拥有的颜色种类更少。因此，本实施例中，为使制得的线材在单位长度内拥有更多种不同的颜色的同时，相邻两种不同色差的色母料不会相互干扰，产生混料，优选的将相邻两个螺牙521的间距设为2-8mm，即相邻两个螺牙521之间的间距可以为2mm、3mm、4mm、6mm、8mm以及它们之间的任一数值，在此不一一限定。

在一实施例中，炮管51的长度为600-800mm，炮管51的内径为20-40mm。

需要说明的是，自下料装置100进入单螺杆52挤压机的浆料由螺杆52转动带动，自炮筒的机头511挤出。自下料装置100进入炮筒内的色母料和主料为按顺序排布的主料、色母料、主料、色母料、主料、色母料等，在螺杆52转动下沿螺旋通道522前进过程中，色母料会与位于其两端的主料进行混色，而主料为白色浆料，色母料为其他颜色的浆料，在混色过程中色母料和主料自相接部分处相互扩散，进行混料。例如，其中一个储料组33中的色母仓内装有红色色母料1，主料斗32内的白色母料4，与之相邻的两个储料组33中的每个色母仓内分别盛装的为蓝色色母料2，紫色色母料3，这3个储料组33自漏斗10出口流入炮筒内各色母料和白色母料在螺旋通道522内的分布如图7a所示，依次为白色母料4、蓝色色母料2、白色母料4、红色色母料1、白色色母料4以及紫色色母料3，在渐变过程中，相邻两种颜色的色母料分别从两端均匀扩散，将依次渐变形成的色母浆料的颜色转化为如图7b所示，形成的线材浆料依次为蓝色色母料2、红色色母料1以及紫色色母料3，并在螺杆52的带动下子机头511挤出，使得自机头511挤出的线材浆料为互不混色的各色差的色母料。而当炮管51的长度过长或是炮筒的直径过大时，螺杆52上的螺旋通道522自炮筒的进料口到机头511之间的路径越长，即各色母料和主料在炮筒内停留的时间较长，色母料与其相邻的主料混色后会继续和与之相邻的另一色差的色母料进行混色，导致相邻两种不同色差的色母料串色严重，影响生产出的线材质量。因此，经发明人反复实验验证，当炮管51的长度在600-800mm，如600mm、700mm、750mm、800mm以及它们之间的任意数值，炮管51的内径为20-40mm，如20mm、25mm、30mm、35mm、40mm以及它们之间的任意数值时，能避免自下料装置100进入炮筒内的色母料在螺杆52挤出过程中串色严重的问题，使得生产出来的3D打印线材的质量更好，相邻两种色差的色母料的成型好过更好。

在一实施例中，螺杆52上设置有凸起部523，凸起部523置于螺牙521形成的螺旋通道522内。

可选地，该凸起部523可以是一个凸起点，也可以是一凸起块，也可以是呈凸凹螺旋状，在此不一一限定。当螺杆52转动，自下料装置100进入单螺杆52挤压机的浆料由螺杆52转动下在螺旋通道522内流动前进，移动速度较快，可能并未填满整个螺旋通道522，浆料就已经自炮筒的机头511处挤出了，该凸起部523可以对流经该凸起部523的浆料起到一定的阻碍作用，以用于减缓螺杆52内浆料的流速，能进一步促使色母料和与之相邻的主料充分混色。为了便于生产，凸起部523可以是和螺杆52一体成型设置。

在一实施例中，如图1所示，凸起部523设置于螺杆52上的中间部位。

可选地，将螺杆52自进料口到挤出口的部分均分为三等分，分别为前端部分、中间部分以及后端部分，凸起部523可以是凸设于螺杆52上的前端部分，也可以是凸设于螺杆52上的中间部分，经发明人反复实验验证，当凸起部523可以是凸设于螺杆52的中间部分且靠近螺杆52的前端部分时，出料效果更好。

可以理解的是，进入炮筒的浆料在螺杆52的带动下沿着螺旋通道522的轨迹进行移动，在浆料进口至凸起部523段，浆料的流速是逐步下降的，而流经凸起部523后，浆料的流速逐步上升。当凸起部523设置在螺杆52的中间部位时，下料装置100进入炮筒内的浆料自进口处移动至凸起部523时，流速降低，而下料装置100的下料速度不变，使得浆料在该凸起部523的处进行堆积，压缩，使得同一种颜色的色母料所占据的螺旋通道522的长度更短，进而使得生产出来的线材的同色间隔更短。且凸起部523凸设于螺杆52的中间部位，给置于螺旋通道522内的浆料提供了一段缓冲距离，使得螺旋通道522内的浆料不会因为该凸起部523而造成螺旋通道522堵塞，影响出料效果。且自该凸起部523到炮筒的机头511部位的浆料流速逐步递增，不会影响其挤出速度和挤出效果。

进一步需要说明的是，主料斗32均用于存储主料（白色浆料），每一色母斗31根据需要用户所需要获得的3D线材的颜色种类的数目进行自行设定，每一色母斗31可以是用于存储不同颜色的色母浆料，如赤、橙、红、绿、青、紫、黄、蓝、灰、白等不同颜色的色母浆料。

例如，转盘20在转动过程中，第一量料孔201与装有红色色母浆料的色母斗31的第一漏料孔311连通的同时，第二量料孔202与置于该色母斗31外周的主料斗32的第一漏料孔311连通，此时置于该色母斗31内的红色色母浆料依次穿过第一漏料孔311和第一量料孔201流入漏斗10内后自出料口11进入到螺杆挤出机50内，主料依次穿过第二漏料孔312和第二量料孔202流入漏斗10内后自出料口11流出。随着转盘20的转动，第一量料孔201与该储料组33中的第一漏料孔311隔开，而与置于该装有红色色母浆料之后的装有黄色色母浆料的色母斗31中的第一漏料孔311和第一量料孔201连通，黄色色母浆料穿过第一量料孔201流入下料盘30，置于该装有黄色色母浆料的色母斗31外周的主料斗32的第二漏料孔312和第二量料孔202，主料依次穿过该第二漏料孔312和第二量料孔202流入漏斗10内后自出料口11，实现第二次下料，依次类推，随着转盘20的转动，实现各个储料组33的依次下料，从而不需要人工手动依次将各种颜色的色母浆料加入到螺杆挤出机50内，节约了生产成本的同时，大大提高了其生产效率。

在一实施例中，可选色母斗31的数量为3-15个，如3个、4个、5个、6个、7个、8个、10个、12个、15个以及它们之间的任意数目。可以理解的是，色母斗31的数目越多，可装的色母浆料的颜色种类就越多，通过该下料装置100进入到螺杆52挤压机后生产出来的线材的颜色种类就越多。例如，当用户需要3D线材的颜色的种类为10种时，该料盘30的上表面具有周向间隔有10个储料组33，10个储料组33相互间隔分开，里面存放的浆料互不干涉。进一步的，每一个储料组33又通过一块外环板分隔成色母斗31和主料斗32。当生产时，直接在每一个储料组33的色母斗31内容置不同颜色的色母浆料，每一个储料组33的主料斗32内储存主料，转盘20旋转过程中，转盘20上开设的第一量料孔201和第二量料孔202依次与每个储料组33的第一漏料孔311和第二漏料孔312连通，并下料，从而实现10中不同颜色的色母浆料依次下料，并循环这个下料过程。当每个主料斗32后色母斗31内的浆料快要下完或者是达到设定的最低液位时，人工将每个主料斗32后色母斗31内的浆料布满，从而不需要人工时刻进行加料，降低了人工成本。且转盘20的上表面和料盘30的下表面相贴合，使得转盘20旋转过程中，第一量料孔201离开其中一个第一漏料孔311时，第一量料孔201的进口端的浆料被料盘30的下表面抹平，使得10个储料组33的单次下料量能保持一致，使得生产出来的线材同色间隔更均匀。

在一实施例中，为便于表述，将每一第一漏料孔311和与之对应设置的第二漏料孔312为一组；料盘30的中心点与每一组的第一漏料孔311的中心点以及第二漏料孔312的中心点位于同一直线上。

可以理解的是，在转盘20转动下料过程中，由于转盘20的转速是一定的，转盘20的第一量料孔201与每一个第一漏料孔311联通的时间是一定的，转盘20的第二量料孔202与每一个第二料孔联通的时间是一定的，即每一个第一漏料孔311和第二漏料孔312在单位时间漏的浆料的含量是一定的。因此，为了控制料盘30的每一个的单次下料量，可以根据开设的第一漏料孔311的第二漏料孔312的孔径尺寸，来调节每一个料盘30在一个转动周期内的下料量，而通过将第一量料孔201与第一漏料孔311形状大小设定为一致，第二量料孔202和第二漏料孔312的大小形状设定为一致，使转盘20转动时与过程中，第一量料孔201与多个第一漏料孔311依次对位更精准，第二量料孔202与多个第二漏料孔312之间对位更精准，整个下料装置100的下料更流程，不会造成漏料孔堵塞。其中，料盘30为圆盘，料盘30的中心点与每一组的第一漏料孔311的中心点以及第二漏料孔312的中心点位于同一直线上时，更方便料盘30生产加工。

在一实施例中，第一量料孔201为圆形孔，第二量料孔202为方形孔。相比于其他类型的通孔而言，将第一量料孔201设置为圆形孔，例如，当转盘20带动第一量料孔201转动至其中一个第一漏料孔311的正下方时，该圆形第一量料孔201被自该第一漏料孔311流出的浆料填满，此时第一量料孔201浆料的体积更方便计算，从而更便于控制单次下料量，当然，在其他实施例中，第一量料孔201也可以是方形孔或是其他类型的孔，在此不一一限定。相应的，将第二量料孔202开设为方形通孔也是为了方便计算第二量料孔202被主料填满时的，主料的体积，当然，第二量料孔202也可以是圆形通孔或是其他形状的通孔，在此不一一限定。

在一实施例中，转盘20还包括驱动电机，驱动电机安装于下料装置100的一侧，驱动电机与转盘20驱动连接。

可选地，转盘20可以是转动圆盘，也可以是方形盘或是其他形状的转盘20，在此不一一限定。在本实施例中，转盘20为圆盘，驱动组件包括电机，与转盘20驱动连接，用于驱动转盘20沿转盘20的中心线旋转，进而实现下料装置100的依次下料。

在一实施例中，如图1、图2、图3以及图4所示，漏料盘40置于转盘20下方且与转盘20的下表面相贴，漏料盘40周向开设有多个第一对接孔41和第二对接孔42，多个第一对接孔41设置于第一量料孔201的移动路径上，多个第二漏料孔312设置在第二量料孔202的移动路径上。

每一所述第一对接孔41用于将第一量料孔201内的色母料导入漏斗10内，每一第二对接孔42用于将第二量料孔202内的主料导入漏斗10内。

需要说明的是，转盘20转动过程中会产生一个圆周力，色母斗31的色母浆料自转盘20上开设的第一量料孔201流入至第一对接孔41时，因转盘20和漏斗10的出料口11之间的竖直间距过大，自第一量料孔201的下端流出的色母浆料在圆周力的作用下会被甩飞，从而与相邻的储料组33内流下来的其他颜色的色母浆料发生混色，影响3D线材的制造效果。因此，本实施例中，通过在转盘20的下方设置一个漏料盘40，用于将流经第一量料孔201内的色母浆料和流经第二量料孔202内的主料竖直导入漏斗10内。可选地，将转盘20和漏料盘40尽可能的靠近设置，可以将漏料盘40的上表面贴设于转盘20的下表面，即转盘20转动限位于料盘30和漏料盘40的空间内，使得转盘20转动过程中，当第一量料孔201与其中一个第一漏料孔311对准连通，此时其中与该第一漏料孔311对应的色母斗31内流出的色母浆料依次流经第一漏料孔311、第一量料孔201以及第一对接孔41内流出至漏斗10，转盘20的转动不会对自第一对接孔41内流出的色母浆料造成影响，以使自该第一对接孔41内流出的色母浆料在自身重力作用下进入到漏斗10内，避免了流入漏斗10内的色母浆料与其相邻的色母浆料发生混色，影响3D打印线材的生产。

在一实施例中，每一第一对接孔41和与之对应设置的第二对接孔42为一组；每一组第一对接孔41的中心点和漏料盘40的中心点的连线与第二对接孔42的中心点和所述漏料盘40的中心点的连线成角度设置。

需要说明的是，各种颜色的色母浆料和组料混合过程中不会对色母浆料的颜色发生改变。将每一组第一对接孔41和在漏料盘40上的位置定义为混料区43。每一组第一对接孔41的中心点和漏料第二对接孔42盘的中心点的连线与第二对接孔42的中心点和漏料盘40的中心点的连线成角度设置，即第一对接孔41和第二对接孔42在漏料盘40上呈偏心设置，使得转盘20转动过程中，转盘20的第一量料孔201和第二量料孔202置于其中一个混料区43时，第一量料孔201会先与第一对接孔41连通，之后第二量料孔202才与第二对接孔42连通；或者是转盘20的第二量料孔202会先于第二对接孔42连通，之后第一量料孔201才与第一对接孔41连通。使得通过每一个混料区43下来的色母料和主料有先后次序之分内，进而自每一个混料区43落入漏斗10内的浆料中依次为色母料、主料、色母料、主料、色母料等，相邻的两种不同颜色色母料之间始终会隔着一段主料，防止不同颜色的色母料之间发生混色。进而转盘20转动将开设在转盘20上的第一量料孔201和第二量料孔202转移至下一混料区43，并与该混料区43的第一对接孔41、第二对接孔42连通的过程中，该混料区43流下的浆料在自出料口11流入至螺杆52挤压机内的浆料至少会存在最先落下的部分色母料和最后落下的主料的之间未混合，也会得到前端主料、中间混色料、后端色母料的浆料，即相邻的两个色母料中间始终会间隔有未被混合的主料，很大程度的避免相邻两种不同色差的线材在混料时，颜色相互干扰的问题，使得生产出来的线材的色差分隔更明显，显示效果更好。

例如，其中一个储料组33中的色母仓内装有红色色母浆料1，主料斗32内的白色母料4，与之相邻的两个储料组33中的每个色母仓内分别盛装的为蓝色色母料2，紫色色母料3，在渐变混色过程中，各色母料和白色母料的分布如图7a所示，依次为白色母料4、蓝色色母料2、白色母料4、红色色母料1、白色色母料4以及紫色色母料3，在渐变过程中，相邻两种颜色的色母料分别从两端均匀扩散，将依次渐变形成的色母浆料的颜色转化为如图7b所示，形成的线材浆料依次为蓝色色母料2、红色色母料1以及紫色色母料3，使得相邻两个不同颜色的色母料在渐变混色过程中都是与主料进行，从而很大程度的避免相邻两种不同色差的线材在混料时，颜色相互干扰的问题，使得生产出来的线材的同色间隔更短的同时，不会出现混色问题。

在一实施例中，第一对接孔41的中心点和漏料盘40的中心点的连线与第二对接孔42的中心点和漏料盘40的中心点的连线之间的夹角为3-15°，即，第一对接孔41和第二对接孔42之间在漏料盘40上的偏心角为3-15°。它们之间的夹角可以是3°、5°、10°、12°、15°以及它们之间的任意角度数值，在此不一一限定。当第一对接孔41和第二对接孔42之间的偏心角在2-15°这个范围内时，如10°时，此时相邻两种颜色的色母料之间的主料（白色母料）在下料进入到螺杆52挤压机内时，能够刚好使每种颜色的色母料的两端分别和主料进行混色，而不会在相邻两种色母料上发生混色，而避免相邻的两种色母料在混料过程中产生相互干涉，相互混色，影响生产出来的线材的同色间距，使得生产出来的3D线材的同色间距更短的同时，色彩显示效果更好。

在一实施例中，第一漏料孔311和第一对接孔41的数量相同且周向错开设置；第二漏料孔312和第二对接孔42周向错开设置。

可选地，第一漏料孔311和第一对接孔41的一一对应，第二漏料孔312和第二对接孔42一一对应，自每一个第一漏料孔311流下来的色母料均通过第一量料孔201后从漏料盘40上与之相对的第一对接孔41流入漏斗10内，自每一个第二漏料孔312下来的主料均通过第二量料孔202后从漏料盘40上与之相对的第二对接孔42流入漏斗10内。在这个过程中，转盘20转动带动第一量料孔201与第一漏料孔311连通时，此时与该第一漏料孔311相对应的第一对接孔41与第一漏料孔311隔开，该色母斗31中的料通过第一漏料孔311流入第一量料孔201内进行储存，随着转盘20的转动，该第一对接孔41和第一漏料孔311逐步隔开，且转盘20的上表面与料盘30的下表面抹平，此时第一量料孔201内的色母料为一定量，再随着转盘20的转动，该第一量料孔201的下端与该第一漏料孔311连通，将置于第一量料孔201内的色母料通过该第一漏料孔311转移至漏斗10内，完成定量下料。自该第二漏料孔312下来的主料与上述色母料的方式一致，在此不重复赘述，通过该方式下料，可以保证自每个色母斗31和每个主料斗32每次进入漏斗10内的浆料的含量都一致，即第一量料孔201和第二量料孔202所能容纳的浆料。达到通过设定第一量料孔201和第二量料孔202的体积大小来间接控制下料装置100每次下的主料和色母料的量，来控制生产出来的3D线材的间隔，使得用户可以生产出来的线材颜色间隔的种类更多，同色间隔可以达到更短。

本发明还提出了一种3D打印线材生产设备，包括该多色耗材生产装置，多色耗材生产装置的具体结构参照以上任一实施例，由于本多色耗材生产装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一实施例中，多色耗材生产装置在工作时，以生产10中不同颜色的3D打印线材为例。此时储料组33为10组，每一个储量组中的色母料的颜色均不相同，开始生产时，转盘20转动，第一量料孔201和第二量料孔202依次与每一储料组33的色母斗31和主料斗32相连通，将定量的色母料和主料通过与该储料组33相匹配的混料区43中的第一对接孔41和第二对接孔42流入到漏斗10里面，10组储量组的色母料和主料依次自漏斗10的出料口11流入到单螺杆挤出机50内，其中每相邻两个色母料中间夹杂有一主料，并随着转盘20转动循环这个下料过程。自漏斗10的出料口11直接流入炮管51内的色母料和主料在螺杆52的转动下，沿着螺杆52的螺旋通道522向炮管51的机头511方向前进，为了避免在相邻两种色差的色母料挤出过程中，加热时间过程，导致串色严重的问题，将炮管51的长度做短，设定为700mm，内径做小，为30mm；同时，为了避免螺杆52的牙过深，导致受热不均的问题，将螺牙521的深度设为8mm、螺杆52的长度为120mm、相邻两个螺牙521的间距为4mm；另外，为了使混料更均匀，螺杆52上中部设置有凸起，以阻碍出料速度，并减缓流经该凸起部523各色母料和主料的流速，使各色母料依次从单螺杆挤出机50被挤出，以得到具有10中不同颜色的3D打印线材。本发明提出的多色耗材生产装置不需要人工进行下料，生产效率高，且生产出来的多色线材在同等长度下能够具备有更多个颜色，使一些打印件更加直观和美观，而且更具逼真性和创意。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种多色耗材生产装置，其特征在于，包括：

下料装置，所述下料装置包括自上向下依次设置的料盘、转盘、漏料盘以及漏斗，所述料盘包括多个周向间隔设置的色母斗和主料斗，所述主料斗设置于所述色母斗的外周，每一所述色母斗具有供色母料添加的色母进料口，每一所述主料斗具有供主料添加的主料进料口；

每一所述色母斗的底面开设有第一漏料孔，每一所述主料斗的底面开设有第二漏料孔；

所述转盘转动安装于所述料盘和所述漏料盘之间，所述转盘与所述料盘的下表面贴合设置，所述转盘具有间隔设置的第一量料孔和第二量料孔，多个所述第一漏料孔设置于所述第一量料孔的移动路径上，多个所述第二漏料孔设置于所述第二量料孔的移动路径上；

所述漏料盘周向开设有多个第一对接孔和第二对接孔，多个所述第一对接孔设置于所述第一量料孔的移动路径上，多个第二漏料孔设置于所述第二量料孔的移动路径上；

每一所述第一对接孔用于将所述第一量料孔内的色母料导入所述漏斗内，每一所述第二对接孔用于将所述第二量料孔内的主料导入所述漏斗内；

单螺杆挤出机，所述单螺杆挤出机包括炮管、螺杆以及加热模块；所述炮管与所述漏斗的出料口连通，以使所述漏斗的料直接进入炮管内，所述加热模块置于所述炮管的外侧，以用于为所述炮管加热；

所述螺杆转动安装于所述炮管内，所述螺杆的外周侧设置有螺牙，所述螺杆转动以使进入所述炮管内的浆料沿所述螺牙形成的螺旋通道自炮筒远离出料口的一端挤出；

所述多色耗材生产装置还包括驱动件，所述驱动件置于所述单螺杆挤出机靠近所述下料装置的一端，所述驱动件与所述螺杆转动连接；

所述色母斗的数量大于3个且小于等于15个；

每一所述第一对接孔和与之对应设置的所述第二对接孔为一组；每一组所述第一对接孔的中心点和所述漏料盘的中心点的连线与所述第二对接孔的中心点和所述漏料盘的中心点的连线的角度为3-15°；

所述第一漏料孔和所述第一对接孔的数量相同且周向错开设置，所述第二漏料孔和所述第二对接孔周向错开设置。

2.如权利要求1所述的多色耗材生产装置，其特征在于，所述螺牙的深度为6-12mm，相邻两个螺牙的间距为2-8mm。

3.如权利要求2所述的多色耗材生产装置，其特征在于，所述炮管的长度为600-800mm，所述炮管的内径为20-40mm。

4.如权利要求1所述的多色耗材生产装置，其特征在于，所述螺杆上设置有凸起部，所述凸起部置于所述螺牙形成的螺旋通道内。

5.如权利要求4所述的多色耗材生产装置，其特征在于，所述凸起部置于所述螺杆的中间部分。

6.一种3D打印线材生产装备，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的多色耗材生产装置。