[0049] 下面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一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
[0050] 本发明中提及的固态原料为3D打印机的常规耗材，所述的固态原料呈线状结构。
[0051] 如图1-18所示，串色、混色一体式彩色3D打印机，其包括支撑主体10、设置于支撑主体10上端部并且用于控制原料流向的入料控制装置50、设置于支撑主体10下端部且可绕自身轴线转动的旋转主体20，旋转主体20的下端部设置有若干个沿其圆周方向均匀间隔布置的挤出头250，旋转主体与支撑主体的接触端面上设置有数量与挤出头250数量相同并且与挤出头呈一一对应接通的接口，支撑主体10上设置有若干个用于接收入料控制装置50提供的原料的单色熔流道120，并且其中的一个接口与单色熔流道120的其中一条相互接通。多条单色熔流道内分别放置有不同颜色的原料，通过旋转主体20的旋转并调整与相应熔流道接通的挤出头250位置，从而保证不同颜色的原料实现定量挤出，熔融态原料的挤出量是依据目标打印对象的体积计算得出，可实时的进行不同色彩原料的切换，实现串色打印的目的。
[0052] 更为完善地，上述的入料控制装置50设置成可在串色引导状态以及混色引导状态之间切换，并且处于串色引导状态时，入料控制装置50接收多股固态原料并且可引导多股固态原料依次的深入至相应的单色熔流道120内；入料控制装置50处于混色引导状态时，入料控制装置50接收多股固态原料并引导至混料机构90中并产生熔融态混合原料，入料控制装置50并引导熔融态混合原料进入至其中一个单色熔流道120中。
[0053] 如图2、3、7-9所示，入料控制装置50包括架体510，架体510上设置有引导固态原料进入的运料孔512，支撑主体10的上端部设置有用于引导架体510沿水平方向移动的导槽150，支撑主体10上设置有位于导槽150内并且沿导槽150导向方向间隔交错布置的单色熔流道120、混色入料通道130，架体510连接于导向切换机构80并且导向切换机构80输出的动力可实现入料控制装置50沿导槽150的导向方向运动并实现在串色引导状态以及混色引导状态之间切换；串色引导状态下，运料孔512引导固态原料进入至单色熔流道120内；混色引导状态下，运料孔512引导固态原料进入至混色入料通道130中；混色入料通道130的卸料端连接于混料机构90。
[0054] 更为完善地，参见附图8、9，上述的运料孔512、单色熔流道120、混色入料通道130均为三股；经过入料控制装置50的引导三种不同颜色的固态原料可分别延伸至单色熔流道120中或者分别延伸至混色入料通道130中。
[0055] 如图1、2、10-14所示，混料机构90包括混料罩体910，混料罩体910内设置有可容纳原料的混料腔，混料罩体910上还设置有若干个与混色入料通道130呈一一对应并且可接收混色入料通道130导入的原料、且将原料导入至混料腔中的接料口920，混料罩体910内还设有用于对混料腔中的原料进行破碎、混合搅拌的混料芯轴940，混料芯轴940的驱动端部连接于输料机构70的动力供应构件710并由动力供应构件710驱动混料芯轴940绕自身轴线的转动。
[0056] 如图9、11、15所示，混料罩体910的排料端部还设置有与混料腔接通的混料挤出通道960，支撑主体10上设置有可接收混料挤出通道960提供的原料的混色熔流道140，混色熔流道140的另一端与其中一个单色熔流道120接通。
[0057] 如图2、3、7、8所示，导向切换机构80包括动力发生构件810、主动带轮b820、从动带轮b830，动力发生构件810驱动端设置有主动带轮b820，主动带轮b820、从动带轮b830之间通过同步带连接，从动带轮b830同轴固定连接有第二丝杆，第二丝杆的输出端部连接于架体510且第二丝杆提供的旋转力可驱动架体510沿导槽150的导向方向运动。由动力发生构件810（电机）提供动力，并经由主动带轮b820、从动带轮b830以及设置于主动带轮b820、从动带轮b830之间同步带传递至第二丝杆，由第二丝杆提供旋转力并驱动架体510沿导槽150的导向方向运动，其中，架体510沿导槽150的导向方向运动过程中，可实现运料孔512与单色熔流道120、混色入料通道130之间连接的切换。
[0058] 更为完善地，上述的架体510的底部设置有与导槽150相匹配的导轨，架体510的底部还设置有与第二丝杆相连接的支耳515；更为优化地，支撑主体10上开设置有用于支耳515穿过的避让导槽。
[0059] 如图1、2、10-14所示，混料罩体910上安装有混料辅热源，混料辅热源可向混料腔内传递热源并将混料腔中的原料熔化，混料罩体910内设置有与混料腔共轴线布置的混料芯轴940，所述的混料芯轴940包括混合破碎段941、扰流混合段943，混合破碎段941与扰流混合段943共轴线布置并且分置于混料罩体910两端，混合破碎段941用于原料的破碎且混合破碎段941可推动原料朝向扰流混合段943方向移动，扰流混合段943用于将熔融态原料均匀混合并且可推动原料向混料挤出通道960流动。
[0060] 如图14所示，混合破碎段941的端部与混料罩体910之间还设置有用于对混料腔进行密封的端板942。
[0061] 如图14所示，扰流混合段943上还设置有沿其圆周方向均匀间隔布置并且弯曲方向与扰流混合段943转动方向相同的叶片944，叶片944上开设有推料缺口，所述的推料缺口的旋转轨迹与混料挤出通道960相接通；其有益效果在于，采用内部挤压的方式将熔融态原料挤入至混料挤出通道960中，并且推料缺口可保证熔融态原料挤出的顺畅性。
[0062] 如图12所示，混料芯轴940的驱动端部与输料机构70之间通过中间传动件连接，由输料机构70提供动力并驱动混料芯轴940工作。
[0063] 更为具体地，输料机构70包括动力供应构件710（电机）、设置于动力供应构件710输出轴并且可接收旋转力的主动带轮a720，主动带轮a720通过中间传动件与设置于混料芯轴940驱动端部的从动带轮a930连接。
[0064] 如图1、2、4、6所示，输料机构70还包括有用于推动多股固态原料逐个单独进料的单独推料机构，单独推料机构可推动其中任意一股固态原料单独朝向单色熔流道120或者混色入料通道130方向深入。
[0065] 如图1、2、4、6所示，上述的单独推料机构包括可沿自身轴线方向发生位移的传动轴件730、套接于传动轴件730并且沿传动轴件730中心轴线方向均匀间隔分布的若干个动力轮体630，传动轴件730还连接有用于推动其沿自身轴线方向移动的平移机构，动力轮体630与固态原料相对应并且动力轮体630的转动可推动与之相对应的固态原料朝向单色熔流道120或者混色入料通道130方向深入，传动轴件730上还设置有若干个沿传动轴件730中心轴线方向均匀间隔布置并且与动力轮体630相对应的外键，动力轮体630上设置有外键相匹配的键槽，并且传动轴件730沿自身轴线方向运动过程中，有且只有一个外键与上述的其中一个动力轮体630上的键槽相匹配；传动轴件730的驱动端部设置有中间带轮740，并且传动轴件730与中间带轮740之间通过键与键槽的配合建立连接，中间带轮740与设置于动力供应构件710输出端部的主动带轮a720之间通过同步带连接，并且中间带轮740与设置于混料芯轴940驱动端部的从动带轮a930之间通过同步带连接。
[0066] 如图6所示，上述的平移机构包括固定设置于传动轴件730自由端部的拨块750，拨块750还连接有中心轴线与传动轴件730的中心轴线平行的第一丝杆770，架体510上设置有约束拨块750沿传动轴件730中心轴线方向平移的导向缺口514，第一丝杆770的驱动端连接有平移动力供应部件，由平移动力供应部件提供旋转力并且驱动第一丝杆770绕自身轴线转动，第一丝杆770提供的旋转力可实现约束拨块750沿传动轴件730中心轴线方向平移。
[0067] 如图1-6所示，入料控制装置50还包括安装于架体510的束紧机构60，束紧机构60与固态原料相对应且用于推动固态原料入料，所述的束紧机构60包括拨杆610、夹持轮体620，拨杆610呈L型结构且拨杆610由相互垂直的长杆段、短杆段组成，长杆段、短杆段的垂直连接处设置有转轴并且拨杆610可绕该转轴偏转，所述的转轴的中心轴线方向与固态原料的入料方向相垂直，短杆段的自由端部活动设置有可绕自身轴线转动的夹持轮体620，夹持轮体620与动力轮体630相对应并且夹持轮体620与动力轮体630之间形成夹持区域，固态原料引入至入料控制装置50内、穿过夹持轮体620与动力轮体630之间的夹持区域，束紧机构60还包括有推动拨杆610偏转并实现夹持轮体620朝向动力轮体630方向靠拢的弹性复位件640。由弹性复位件640提供的弹性力可推动夹持轮体620朝向动力轮体630靠拢并使得动力轮体630与固态原料表面之间获得较多摩擦力，并实现稳定的推动固态原料行进。
[0068] 上述的弹性复位件640为圆柱螺旋弹簧，且为压缩弹簧。
[0069] 更为优化地，上述的夹持轮体620的圆周表面开设有向内弯曲并且与固态原料表面形状相适应的槽体，动力轮体630的圆周表面开设有防滑纹。
[0070] 更为优化地，拨杆610的长杆段上开设有用于固态原料穿过的避让孔，使得固态原料的穿过更加流畅，并且不发生弯折。
[0071] 如图1、2、4、5所示，入料控制装置50上还安装有用于若干个与束紧机构60相对应并且用于引导固态原料深入束紧机构60的引料套650，引料套650的上端部设置有引料锥槽；通过设置引料套650更加便于固态原料深入3D打印机内部。
[0072] 如图1-3所示，架体510上还设置有用于限定动力轮体630、拨杆610位置的夹槽511，并且拨杆610的旋转轨迹与夹槽511的形状相适应。
[0073] 更为具体地，上述的束紧机构60有三组，且传动轴件730上套接有三个沿其中心轴线方向均匀间隔分布的动力轮体630，动力轮体630与夹持轮体620相匹配并对三股固态原料进行夹持、引导。
[0074] 上述的多个单色熔流道120的入料端部呈分散状布置于支撑主体10的上顶面，多个单色熔流道120的排料端呈靠拢状布置于支撑主体10的下底面。参见附图8所示，上述的单色熔流道120为三条，且三条单色熔流道120的入料端部呈分散状布置于支撑主体10的上顶面，三条单色熔流道120的排料端呈靠拢状布置于支撑主体10的下底面。
[0075] 如图1、8、9所示，支撑主体10设置有用于向位于单色熔流道120内的原料、混色熔流道140内的原料传递热能的热源；更优地，支撑主体10上安装有呈柱状结构的主加热体30，并且支撑主体10上设置有用于安装主加热体30的主热源安装孔110；所述的主加热体30产生的热能可向单色熔流道120、混色熔流道140内扩散。
[0076] 如图1、15-18所示，旋转主体20呈倾斜布置于支撑主体10的下底面，并且旋转主体20的中心轴线与竖直平面之间的夹角为δ，设置于旋转主体20下底面的挤出头250呈倾斜状布置，挤出头250的中心轴线与旋转主体20中心轴线之间的交角为β，其中夹角δ等于交角β，挤出头250的中心轴线与旋转主体20中心轴线所在的平面为参照面a，相邻的参照面a之间的夹角为γ，其中，旋转主体20每次旋转的角度为夹角γ的整数倍；采用该设计的突出性优点在于，可保证挤出头250在竖直状态与单色熔流道120接通，并且挤出头250的旋转轨迹不与下方的打印目标对象发生干涉，使得更换挤出头更加方便。
[0077] 更为具体地，设置于上述旋转主体20上呈竖直方向布置的挤出头250通过与其接通的接口230与上述的其中一个单色熔流道120的排料端接通。
[0078] 上述的挤出头250的数目不少于单色熔流道120的数目，本实施例中提供的挤出头250的数目与单色熔流道120数目相等，可保证每个单色熔流道120中的熔融态原料独立流入至挤出头内。在本发明中采用挤出头250的数目大于或者等于单色熔流道120的数目还有一个目的在于，避免混色，保证每个挤出头250只通过一种颜色的原料。
[0079] 更为完善地，单色熔流道120的数目为N，挤出头250的数目为N+1，有N个挤出头可在竖直状态下与单色熔流道120的排料端呈一一对应接通，其中一个挤出头可在竖直状态下与所有的熔流道的排料端接通并在该挤出头内实现混色；由于挤出头内不存在搅拌部件，所以混色后的成型原料呈多层式结构混色料；参见附图19，三个单色熔流道挤出的颜色分别为C1、C2、C3，由三个单色熔流道12共同排料并在与三个单色熔流道同时接通的挤出头内成型有呈三层结构的混色料。
[0080] 彩色3D打印机的串色以及混料打印方法，其方法包括：
[0081] S1：向支撑主体10上的三股单色熔流道内注入颜色不同的固态原料或者熔融态原料，当注入的原料为固态原料时，可通过设置于支撑主体10上的主加热体30产生使其熔化的热能；
[0082] S2：转动旋转主体20并调整与熔流道接通的挤出头250；由于旋转主体20设置于支撑主体10下底面并且可绕自身轴线转动，旋转主体20的下底面上设置有若干个沿其圆周方向均匀间隔布置的挤出头250，旋转主体20与支撑主体10的接触端面上设置有数量与挤出头250数量相同并且与挤出头250呈一一对应接通的接口230，并且其中的一个接口与熔流道的其中一条相互接通；每一个挤出头只能挤出相同的单一色彩的原料，通过旋转主体20的旋转从而实现串色的打印；
[0083] S3：支撑主体10上还开设有与其中一股单色熔流道120相接通的混色熔流道140，混色熔流道140的入料端连接有混料机构90，所述的混料机构90包括混料罩体910，混料罩体910内设置有可容纳原料的混料腔，混料罩体910内还设有用于对混料腔中的原料进行破碎、混合搅拌的混料芯轴940，混料芯轴940的驱动端部连接于输料机构70的动力供应构件710并由动力供应构件710驱动混料芯轴940绕自身轴线的转动，混料芯轴940可推动混料腔内的原料流向混色熔流道140，当竖直状态下的挤出头通过单色熔流道120与混色熔流道
140接通时，即可挤出混合料。
[0084] 上述的步骤S2中，旋转主体20呈倾斜布置于支撑主体10的下底面，并且旋转主体20的中心轴线与竖直平面之间的夹角为δ，设置于旋转主体20下底面的挤出头250呈倾斜状布置，挤出头250的中心轴线与旋转主体20中心轴线之间的交角为β，其中夹角δ等于交角β，挤出头250的中心轴线与旋转主体20中心轴线所在的平面为参照面a，相邻的参照面a之间的夹角为γ，其中，旋转主体20每次旋转的角度为夹角γ的整数倍；设置于上述旋转主体20并且呈竖直方向布置的挤出头250通过与其接通的接口230与上述的其中一个熔流道的排料端接通。
[0085] 更为完善地，单色熔流道120的数目为三条，挤出头250的数目为四个，有三个挤出头可在竖直状态下与三个单色熔流道120的排料端呈一一对应接通，其中一个挤出头可在竖直状态下与所有的单色熔流道120的排料端接通并在该挤出头内实现混色，并形成混色料。
[0086] 如图15、16所示，支撑主体10与旋转主体20的接触端面上设置有与旋转主体20共轴线布置并且呈环状结构的旋转导轨160，所述的旋转导轨160呈双圆台结构，并且旋转导轨160的直径沿旋转主体20的中心轴线方向由其悬置端部朝向支撑主体10的下底面先逐步增大、再逐步减小，旋转导轨160内还设置有与其共轴线布置并且呈锥状锥槽，并且锥槽的开口直径沿旋转主体20的中心轴线方向由其悬置端部朝向支撑主体10的下底面逐步缩小，旋转导轨160的中心处还设置有位于锥槽槽底的中心连接孔170；旋转主体20上设置有与锥槽相匹配的锥台220，旋转主体20上还设置有套接于锥台220外部并且与旋转导轨160相匹配的导轨槽210，锥台220的中心处还安装有沿旋转主体20中心轴线方向贯穿锥台220壁部的紧固轴240，紧固轴的外部套接有轴承并与轴承的内圈固定，轴承的外圈与旋转主体20固定连接，紧固轴插接于中心连接孔170内并与支撑主体10相固定。
[0087] 更为优化地，上述的单色熔流道120的排料端沿竖直方向穿设于旋转导轨160的壁部，接口230设置于轨道槽210内。参见附图16所示，单色熔流道120呈竖直方向延伸并穿设于旋转导轨160的壁部。
[0088] 如图18所示，支撑主体10上还安装有用于驱动旋转主体20绕自身轴线转动的切换动力供应装置40，所述的切换动力供应装置40包括与旋转主体20连接的动力输出部件a430、用于接收旋转力并且可向动力输出部件a430传递旋转力的动力接收部件420。
[0089] 更为优化地，上述的动力输出部件a430为锥齿轮，上述的动力接收部件420为与动力输出部件a430相啮合的直齿轮或斜齿轮或锥齿轮。
[0090] 更为优化地，切换动力供应装置40还包括有设置有于支撑主体10的动力发生部件410（电机），动力发生部件410的输出端连接于动力接收部件420，并由动力接收部件420向动力输出部件a430传递扭力，从而驱动旋转主体20的转动。
[0091] 如图18所示，切换动力供应装置40还包括与动力接收部件420连接并且可绕自身轴线转动的动力输出部件b440、与动力输出部件b440固定连接并且共轴设置的连轴450，连轴450的输出端部设置有涡轮460，上述的第一丝杆770的驱动端部安装有蜗杆760，并且涡轮460与蜗杆760相啮合。其意义以及有益效果在于，当旋转主体20转动时，与单色熔流道120接通的挤出头发生切换，此时输料用的单色熔流道120也发生更改，由切换动力供应装置的动力发生部件410提供相同的动力源，可保证切换的同步性。
[0092] 更为优化地，上述的架体510上设置有用于安装涡轮460、蜗杆760、第一丝杆770的定位缺口513。
[0093] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
