本發(fā)明涉及一種用于制造三維成型物的、包括顆粒運輸管的裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種使用能夠輸送聚合樹脂小顆粒和較小顆粒而不阻塞的顆粒運輸管的三維成型物的制造裝置。

背景技術：

三維(3d)打印機是一種基于設計數(shù)據，通過對液體或粉末形態(tài)的聚合物、金屬等材料的多層加工方式堆疊的立體物體的制造裝置。自20世紀末，3d打印技術已經逐漸成為各種機構中有前途的技術，并且已經越來越多地在各個領域中得到推廣。3d打印技術已經在許多制造企業(yè)中，除了在多數(shù)部分構成的汽車領域以外，以制造各種模型為目的而使用，例如，醫(yī)療人體模型和家庭用品(如牙刷和剃須刀)。

3d打印材料的熔融、硬化的自由固體形態(tài)的熱塑性塑料占有市場的40％。3d打印機用塑料材料主要以線狀絲的形式使用。與其他方式相比，由于印刷裝置的結構和程序簡單，故具有裝置價格和維護費用低的優(yōu)點。對于利用絲線的3d打印機，例如，在韓國專利號為1346704的現(xiàn)有技術中公開了一種用于多顏色產品制造成型的3d打印機。具體來說，現(xiàn)有技術的3d打印機包括布置在框架上部的在x-y方向上可調的加熱器噴嘴；工作臺，其位置相對于加熱器噴嘴在z方向上可調；以及，多個絲線運輸部，其中每一個絲線運輸部運輸多個熱塑性絲線。3d打印機還包括噴嘴主體，絲線單獨地被引入到噴嘴主體中；噴嘴頭，絲線從噴嘴頭排放；以及，控制器，其適于單獨地控制加熱器噴嘴和傳輸絲線運輸部的操作。

最近幾年，各種方法已經得到改進，其直接使用以最初原料小顆粒形式的印刷材料替代了以絲線形式的塑料材料。其可以節(jié)約材料成本，并開發(fā)了一個可以拓寬材料的選擇余地的方法。然而，小顆粒的使用增加了擠壓機的重量。因此，擠壓機需要固定到頂部并且以成型物支撐板在三維上移動印刷的方法驅動。該結構需要給成型物支撐板提供能夠移動的較大空間，這增大了3d打印機的尺寸且價錢更貴。而且，隨著打印的進行，成型物支撐板變重，導致了打印精度變低的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明待解決的問題

本發(fā)明致力于解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于制造三維成型物的裝置，其確保了將可熔融的成型材料顆粒平滑運輸?shù)綌D壓部，在其尺寸減小的同時，提高打印精度。

用于解決該問題的手段

本發(fā)明的一個方面提供了一種用于制造三維成型物的裝置，其中，成型材料可以熔融并且熔融的成型材料顆粒的排放位置受到控制，所述裝置包括：用于三維模制的擠壓部，其中，成型材料顆粒被熔融并且通過噴嘴排放；儲存容器，在其中，待供應到擠壓部的所述成型材料顆粒被暫時儲存；作為通道的運輸管，儲存在所述儲存容器中的所述成型材料顆粒通過所述運輸管運輸?shù)剿鰯D壓部；以及，位置控制部，用于控制所述擠壓部的位置，其中，所述運輸管包括多個連接的單位運輸管。

根據本發(fā)明的一個實施方式，所述運輸管的多個單位運輸管中的至少一個可以插入并且連接到相鄰的運輸管的內部，并且在插入式連接單位運輸管之間的連接部長度是可調的。

根據本發(fā)明的另一實施方式，閂鎖凸起可以形成在所述單位運輸管之間的連接部中，以防止所述單位運輸管互相脫離。

根據本發(fā)明的另一實施方式，接近所述儲存容器的單位運輸管的直徑優(yōu)選地略小于接近所述擠壓部的單位運輸管的直徑。

根據本發(fā)明的另一實施方式，柔性連接部可置于所述儲存容器和所述運輸管之間或者置于所述擠壓部和所述運輸管之間。

本發(fā)明的效果

根據本發(fā)明的用于制造三維成型物的裝置提供了以下有利效果：

1、運輸管的長度可調，因為多個單位運輸管彼此插入且聯(lián)結。因此，成型材料顆粒的儲存容器位置在固定的狀態(tài)下，根據擠壓部的位置改變，通過運輸管的成型材料顆?？梢云交毓翑D壓部。

2、當運輸管由至少三個單位運輸管插入并連接時，運輸管的最大長度可以是其最小長度的兩倍。因此，擠壓部的移動范圍在中央部增加兩倍的情況下，運輸管的傾斜角保持在30度或更大，使得成型材料顆粒在管內部不阻塞且平滑地被運輸。

3、由于單位運輸管越接近擠壓部，其直徑越大，則成型材料可以在運輸管的連接部上不阻塞且平滑地被運輸。

4、在一個實施方式中，彈性構件可以設置在單位運輸管的連接部上。在該實施方式中，甚至當擠壓部的位置改變時，連接儲存容器和擠壓部的運輸管可以保持直線形態(tài)。因此，成型材料顆?？梢酝ㄟ^重力作用以一定的傾斜角度被運輸。

5、以小顆粒形式的聚合樹脂用作成型材料，使成型材料的制造變得容易，以降低材料成本以及拓寬材料的選擇范圍。此外，通過調整小顆粒的尺寸或者形狀可以改善成型物的制造品質。

6、可以設置第一儲存容器和第二儲存容器以區(qū)分暫時保存通過擠壓機投入的印刷材料的儲存容器。在聚合樹脂顆粒投入后，第一儲存容器基本上被固定，而與擠壓機的位置控制無關。因此，能夠提高擠壓機的位置控制精度，并且能夠降低位置控制部的制造成本。

7、此外，第一儲存容器被設計成具有比第二儲存容器相對更大的儲存容量。該設計可以增大成型材料的初始負載量，使連續(xù)操作變得更容易。

8、連接到擠壓機的第二儲存容器具有感測成型材料負載量的傳感器?；谒袦y的結果，成型材料從第一儲存容器被供應到第二儲存容器。因此，擠壓機的重量和體積可以降低，因此，用于控制擠壓機的位置控制裝置可以小型化。此外，傳感器的使用可以提高位置控制的精度。

9、在x、y、z方向上控制擠壓機的位置，或者在x和y方向上控制擠壓機的位置，以及在z方向上控制成型物支撐板的位置，由于成型物支撐板不隨著水平方向移動，所以可以降低制造裝置的體積。

10、由于擠壓機的直徑和成型材料的尺寸被限制到規(guī)定范圍，即使擠壓機的體積減少，小顆粒也能被有效熔融。

附圖說明

圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施方式的、用于制造三維成型物的裝置的透視圖。

圖2示出了用在根據本發(fā)明的一個實施方式的、用于制造三維成型物的裝置中的運輸管的一個實施方式。

圖3示出了擠壓部隨著其位置改變與運輸管的長度和傾斜角之間改變的相互關系。

圖4示出了用在根據本發(fā)明的一個實施方式的、用于制造三維成型物的裝置中的運輸管的一個實施方式。

圖5示出了用在根據本發(fā)明的一個實施方式的、用于制造三維成型物的裝置中的運輸管的連接結構的實施方式。

圖6示出了彈性構件設置在根據本發(fā)明的一個實施方式的單位運輸管連接部上時，運輸管的長度改變過程。

圖7示出了根據本發(fā)明的一個實施方式的置于運輸管和儲存容器之間的柔性連接部結構。

圖8示出了根據本發(fā)明的一個實施方式的、聯(lián)結到運輸管的振動發(fā)生裝置。

圖9示出了適用用于成型材料顆粒的移動的調節(jié)機構，其用于根據本發(fā)明的、制造三維成型物的裝置。

圖10示出了根據本發(fā)明的一個實施方式的、用于制造三維成型物的裝置的擠壓部。

100用于制造三維成型物的裝置

101第一儲存容器

102第一儲存容器固定部

103第一移動軸

104第二移動軸

105擠壓機連接部

106支撐板固定部

107殼體

108成型物支撐板

111第二儲存容器

112擠壓機

113螺釘

114排放控制器

115移動塊

116傳感器

117加熱器

118排放調節(jié)閥

119噴嘴

120閥

121振動發(fā)生裝置

122連接部

130運輸管

130a第一單位運輸管

130b第二單位運輸管

130c第三單位運輸管

130b1、130c1：上閂鎖凸起

130a2、130b2、130c2：下閂鎖凸起

140運輸管

140a第一單位運輸管

140b第二單位運輸管

140c第三單位運輸管

141第一閂鎖凸起

142第二閂鎖凸起

143彈性構件

144柔性連接部

具體實施方式

本發(fā)明旨在保護一種用于制造三維成型物的裝置，其中，成型材料顆粒熔融，并且熔融的成型材料顆粒的排放位置受到控制，該裝置包括：用于三維成型的擠壓部，其中，成型材料顆粒被熔融并且通過噴嘴排放；儲存容器，被供應到擠壓部的成型材料顆粒暫時地儲存在該儲存容器中；提供通道的運輸管，儲存在儲存容器中的成型材料顆粒通過運輸管而運輸?shù)綌D壓部；以及，控制部，用于控制擠壓部的位置，其中，運輸管由多個連接的單位運輸管構成。

本發(fā)明三維成型物制造裝置的特征在于，用于負載成型材料顆粒(例如聚合樹脂顆粒)的儲存容器被固定，無論擠壓機的位置是否改變。這里，需要確保將成型材料顆粒從儲存容器平滑地供應到擠壓機。擠壓機的尺寸變小導致了供應到擠壓機的成型材料顆粒的尺寸變小，即成型材料顆粒的尺寸變小時，不阻塞地將顆粒從儲存容器供應到擠壓機。在當小顆粒由于重力通過窄管運輸時，尤其在運輸管傾斜角中間的平緩區(qū)域時，顆粒在管中的運輸可能被阻塞。

在本發(fā)明中，實現(xiàn)負載成型材料顆粒的儲存容器和成型材料熔融排放的擠壓機之間的連接運輸管，其被設計為多個單位運輸管彼此插入并且聯(lián)結。在擠壓機的位置改變期間，運輸管基本上保持直線形態(tài)。當保持運輸管的直線形態(tài)時，由于運輸管內部的傾斜角保持在恒定水平，因此，可以有效地阻止顆粒在運輸管平緩區(qū)域中被阻塞。

現(xiàn)在，將參照附圖描述根據本發(fā)明裝置的具體實施方式和操作。

圖1為根據本發(fā)明的一個實施方式的用于制造三維成型物的裝置的透視圖。參照圖1，裝置100包括擠壓部110，儲存容器101和111，以及用于控制擠壓部位置的控制部(未示出)。

在擠壓部110中，使小顆粒形式的聚合樹脂顆粒熔融并且熔融聚合樹脂被排放以制造具有所需形狀的三維成型物。擠壓部110可以包括：擠壓機112，其包括適于提供聚合樹脂的擠壓空間的運輸管，以及螺釘113，其在長度方向上插入并聯(lián)結到運輸管的內部空間中；噴嘴119，熔融聚合樹脂通過噴嘴排放；以及，排放控制器114，其適于控制熔融聚合樹脂排放到噴嘴。

儲存容器101和111提供了空間，其用于暫時地存儲供應到擠壓部110的聚合樹脂顆粒。儲存容器分為聯(lián)結到擠壓機前端的第二儲存容器111，以及將聚合樹脂顆粒連續(xù)提供到第二儲存容器111內的第一儲存容器101。第一儲存容器101和第二儲存容器111通過運輸管130連接，使聚合樹脂顆?？梢栽谶\輸管130中移動。此時，由于第二儲存容器111直接聯(lián)結到擠壓機112，所以第二儲存容器111和擠壓機112的位置可以被一起控制。與擠壓機112的位置改變無關，第一儲存容器101可以基本上被固定。表述“基本上固定”意在包括以下二者：在三維成型物制造裝置的操作期間，第一儲存容器完全地被物理固定以及無論擠壓機的位置是否改變，第一存儲器位置不改變。也就是說，第一儲存容器可以被設置為獨立于擠壓機的位置改變而定位。第一儲存容器101可以固定在第一儲存容器固定部102。第一儲存容器固定部102還可以設置在與擠壓部分離的另外空間中。第二儲存容器111可以具有比第一儲存容器101相對小的儲存容量。由于第二儲存容器111與擠壓機一起移動，儲存大量的聚合樹脂顆粒使得第二儲存容器變得很重，并且引起了第二儲存容器的重量的改變幅度較大。因此，優(yōu)選的是，第二儲存容器具有適于排放所需量的聚合樹脂的儲存容量。相反地，第一儲存容器應當具有用于連續(xù)操作制造裝置的足夠的儲存容量。通過這些尺寸的設定，用于控制擠壓部的位置控制裝置可以降低生產成本，并且可以更精確地控制擠壓部的位置。此外，儲存容器可以不包括第二儲存容器，其可以聯(lián)結到擠壓部并且與擠壓部一起移動。將第一儲存容器101連接到第二儲存容器111的運輸管130可以移動，而不受第一儲存容器101和第二儲存容器111的干涉。在當不設置第二儲存容器的情況下，運輸管130可以將第一儲存容器101連接到擠壓部110的入口。運輸管可以由多個單位運輸管連接而構成。由于該結構，運輸管可以在長度方向上延伸并且收縮。運輸管的長度可以根據擠壓部的位移而改變。擠壓部的位置改變使運輸管長度改變以外，第一儲存容器和運輸管之間的連接角度也可以改變。因此，第一儲存容器可以利用柔性連接部連接到運輸管。此外，柔性連接部可置于運輸管和第二儲存容器之間或者運輸管和擠壓部之間的連接部上。該結構允許在第一儲存容器基本上固定的狀態(tài)下，第二儲存容器或者擠壓部的位置可以自由改變。

擠壓部的位置控制部包括移動裝置，其適于使擠壓部移動；以及控制器，其適于控制擠壓部的移動路徑。擠壓部的位置可以在x、y、z軸方向上控制。上述在x、y、z軸方向上的位置控制包括彼此移動以形成直角的情況。然而，擠壓部的移動角度即使不是直角，如果擠壓部可以三維移動，則任何角度都無妨。各種裝置可用于使得擠壓部移動。如圖1所示，擠壓部110聯(lián)結到移動塊115，以及彼此垂直的第一移動軸103和第二移動軸104可移動地聯(lián)結到移動塊115，從而擠壓部的位置可以在平面內被控制。第一移動軸103和第二移動軸104可以聯(lián)結到擠壓機連接部105。盡管在圖1中未示出，但是擠壓機連接部可另外設置有適于控制移動塊的垂直位置的裝置。移動塊可以利用在長度方向上移動的裝置(例如，馬達或者螺釘)而移動。在現(xiàn)有技術中已知的任何合適的裝置可以廣泛地用于使移動塊移動。擠壓部的移動路徑可以由控制部控制。例如，擠壓部的移動路徑可以這樣的方式進行控制：移動塊的位置沿著事先輸入的路徑而自動移動。

根據本發(fā)明，控制部控制擠壓部在x和y軸方向上的位置，并且從擠壓部排放的聚合樹脂固定的成型物能夠控制成型物支撐板在z軸方向上的位置。為此，控制部還可以包括適于使成型物支撐板移動的裝置和控制器，以便控制成型物支撐板在豎直方向上的位置。根據該結構，由于擠壓部的位置僅在平面內改變，根據擠壓部的位置改變，以盡量減少運輸管的長度改變，并且運輸管的傾斜角度可以防止過于平緩。如果成型物支撐板位置固定，并且擠壓部在z軸方向上移位，那么擠壓部位置會隨著成型的進行而逐漸向上移位，同時，運輸管的傾斜角度變得平緩使成型材料顆粒難以運輸。

支撐板固定部106可以設置在擠壓部下方，并且可以與成型物支撐板108聯(lián)結。成型物支撐板108充當在其上制造成型物的基板，并且支撐板固定部106充當成型物支撐板的固定裝置。成型物支撐板和支撐板固定部可被固定，無論擠壓部110的如何移動。在本發(fā)明中，制造模制物體在控制固定成型物支撐板的擠壓部位置的同時可降低制造裝置的總體積。本發(fā)明的裝置還可以包括殼體107，殼體包裹所有的元件以保護它們。

圖2示出了用于本發(fā)明裝置中的運輸管的一個實施方式。參照圖2，運輸管130由多個連接單位運輸管130a、130b和130c互相連接而構成。儲存容器或者連接到儲存容器的柔性連接部可以聯(lián)結到第一單位運輸管130a的上端。第一單位運輸管130a具有形成在其下端處的下閂鎖凸起130a2。第二單位運輸管130b具有分別形成在其上端和下端處的上閂鎖凸起130b1和下閂鎖凸起130b2。第三單位運輸管130c具有形成在其上端處的上閂鎖凸起130c1。單位運輸管通過：第一單位運輸管130a插入到第二單位運輸管130b中，第二單位運輸管130b插入到第三單位運輸管130c中的方式聯(lián)結。上閂鎖凸起130b1和130c1向對應的單位運輸管內部突出。下閂鎖凸起130a2、130b2和130c2向對應的單位運輸管的外部突出。上閂鎖凸起和相鄰于上閂鎖凸起的下閂鎖凸起足夠厚以彼此接觸。由于其凸起，單位運輸管被防止在彼此遠離的方向上脫離。上閂鎖凸起與連接的單位運輸管的外壁間隔開一定距離，并且下閂鎖凸起與連接的單位運輸管的內壁間隔開一定距離。這里，有利的是，閂鎖凸起與運輸管的壁間隔開一定距離，從而使得運輸管在其整個長度上基本上保持其直線形態(tài)。

在該實施方式中，運輸管的聯(lián)結方法為：第一單位運輸管的上端插入到第二單位運輸管的下端，并且第二單位運輸管的上端插入到第三單位運輸管的下端。通過該布置，插入式聯(lián)結的單位運輸管具有這樣的結構，當運輸管整體沿長度方向延伸時，上閂鎖凸起與下閂鎖凸起彼此接觸。該結構防止單位運輸管脫離。第一單位運輸管的上端連接到儲存容器，并且第三單位運輸管的下端連接到擠壓部。因此，所有單位運輸管被防止在延伸和收縮方向上的脫離。

如圖2所示，單位運輸管的數(shù)目至少為2(優(yōu)選為3)，并且單位運輸管的連接數(shù)目與運輸管的最大可延展長度相關，其將參照圖3闡述。第一單位運輸管的長度(l1)、第二單位運輸管的長度(l2)以及第三單位運輸管的長度(l3)優(yōu)選地為彼此相同，因為這樣能夠使運輸管的最大延伸長度與最小收縮長度之比達到最大。在該結構中，運輸管的最大延伸長度可以接近于3×l1，而運輸管的最小收縮長度可以為l1(＝l2＝l3)。即，最大延伸長度可以幾乎比最小收縮長度大3倍。

圖3示出了擠壓部的位置和運輸管的長度以及傾斜角度之間的相互關系。圖3的(a)示出了當?shù)谝粌Υ嫒萜?01和擠壓部111在豎直位置時，運輸管130的長度達到最小狀態(tài)。圖3的(b)示出了擠壓部移動到最大移動距離，從而使距離儲存容器的距離達到最大時，運輸管的長度同樣達到最大狀態(tài)。此時，假定擠壓部僅僅在平面內移動并且成型物支撐板在豎直方向上移動。優(yōu)選地，由于成型材料顆粒因重力而在運輸管中移動，運輸管的傾斜角度超過30度。如果運輸管以小于30度的角度傾斜，不能確保成型材料從儲存容器通過運輸管平滑運輸?shù)綌D壓部，因此，運輸管可能被成型材料顆粒阻塞。在運輸管傾斜角為30度的情況下，運輸管的長度比最小長度l1長2倍(2l1)。為此，優(yōu)選地，圖2中示出的具有該結構的運輸管的數(shù)目至少為3。

圖4示出了用在本發(fā)明裝置中的運輸管的一個實施方式。在圖4中，(a)示出了運輸管的一部分的外觀，而(b)示出了沿著(a)的線x-x截取的截面。參照圖4，運輸管140由多個單位運輸管140a、140b和140c連接而構成。圖4中，只示出了3個單位運輸管，但是單位運輸管的數(shù)目可以根據以下因素進行各種改變：諸如第一儲存容器和擠壓部之間的距離以及運輸管的直徑等。在由多個單位運輸管140a、140b和140c連接而構成的運輸管140中，第一單位運輸管140a可以插入到并且連接到相鄰的第二單位運輸管140b的方式連接。以單位運輸管插入到相鄰單位運輸管的連接方式，插入深度的改變可以使運輸管140的長度改變。

圖5示出了用于本發(fā)明裝置中的運輸管的連接結構的實施方式。參照圖5的(a)，上部的第一單位運輸管插入并且聯(lián)結到下部的第二單位運輸管，第一單位運輸管具有從其下端向外延伸的第二閂鎖凸起142，第二單位運輸管具有從其上端向內延伸的第一閂鎖凸起141。盡管圖5示出了分別從第二單位運輸管和第一單位運輸管的端部延伸的第一閂鎖凸起和第二閂鎖凸起，但是如果第一閂鎖凸起和第二閂鎖凸起可以互相接觸，其在長度方向的任何區(qū)域內設置都可以，以防止第一單位運輸管和第二單位運輸管的脫離。在該實施方式中，當?shù)谝粌Υ嫒萜骱蛿D壓部之間的距離根據擠壓部的位置改變而改變時，運輸管的長度根據該改變而調節(jié)使成型材料顆粒能夠被運輸。由于運輸管的長度方向調節(jié)比運輸管在彎曲方向上的調節(jié)更容易，所以在長度調節(jié)過程中，運輸管容易保持其直線形態(tài)。參照圖5的(b)，彈性構件143插入到第一閂鎖凸起141和第二閂鎖凸起142之間的空間中。彈性構件143優(yōu)選地設置在第一閂鎖凸起141和第二閂鎖凸起142彼此抵靠的方向上。優(yōu)選地，當不應用任何外力時，運輸管的長度短于第一儲存容器和擠壓部之間的最小連接距離，這有利于保持將第一儲存容器連接到擠壓部的運輸管的直線形態(tài)。參照圖5的(c)，彈性構件143可以為彈性螺旋彈簧。盡管在該圖中未示出，可以設置諸如橡皮筋或者長度方向的彈簧，以使得單位運輸管的連接部位具有彈性和可延伸性。在該結構中，單位運輸管插入并且聯(lián)結到相鄰的其他單位運輸管，并且可以在單位運輸管的外部設置橡皮筋或者長度方向的彈簧。當連接的單位運輸管的距離變遠時，橡皮筋或者彈簧由于伸長而具有彈性，并且運輸管隨著長度增加而具有彈性形變。在圖5中示出的結構中，對于運輸管在長度方向上伸長而具有彈性形變，彈性構件在收縮狀態(tài)下發(fā)生彈性形變以及在伸長狀態(tài)下發(fā)生彈性形變是相同的。在單位運輸管的外側設置有橡皮筋或者彈簧的構造中，為了橡皮筋或者彈簧的聯(lián)結而在單位運輸管外側形成附加的連接部。

在圖5的(a)中的實施方式示出的單位運輸管個數(shù)相對較小時是有利的。在設置了較小數(shù)目的單位運輸管的情況下，單位運輸管在收縮的情況下很難在彎曲方向上發(fā)生形變。因此，在沒有彈性構件時，運輸管易于保持其直線形態(tài)。此外，在單位運輸管的插入連接部足夠長時的情況下，甚至當?shù)诙Υ嫒萜骱蛿D壓部之間的距離達到最大時，即使單位運輸管中沒有形成閂鎖凸起，單位運輸管也不會發(fā)生脫離。圖5(b)中的實施方式示出的單位運輸管個數(shù)相對較大時是有利的。在設置了較大數(shù)目的單位運輸管的情況下，在單位運輸管的連接部上，由于運輸管在收縮的情況下很難在彎曲方向上發(fā)生形變，因此在設置彈性構件的情況下，在運輸管收縮或者延伸的過程中，運輸管能夠保持其直線形態(tài)。

直線形態(tài)盡管在擠壓部位置改變的情況下，運輸管保持其直線形態(tài)能夠有效地防止運輸管被成型材料顆粒阻塞。即使運輸管某一區(qū)域的傾斜度較平緩，顆粒由于重力的運輸收到阻礙。因此，重要的是保持運輸管的直線形態(tài)，從而確保顆粒的平滑運輸，并且防止運輸管被顆粒阻塞。

圖6示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，其用于說明在單位運輸管的連接部中設置彈性構件時運輸管的長度改變過程。參照圖6，當擠壓部和第一儲存容器的距離變遠時，當彈性構件143被壓縮時，單位運輸管之間的連接部的長度減小，并且運輸管的總長度增大(圖6(a)→(b))。

圖7示出了根據本發(fā)明的一個實施方式，其用于說明運輸管和儲存容器之間的柔性連接部的結構。參照圖7，柔性連接部144可以設置在第一儲存容器101和第一單位運輸管140a之間。柔性連接部144例如可以為橡膠管、波紋管或具有可旋轉軸結構的管。當?shù)谝粌Υ嫒萜骱蛿D壓部的水平位置隨著擠壓部的移位而改變時，運輸管隨著上述改變而改變傾斜度。圖7的(a)示出了擠壓部置于第一儲存容器101豎直位置的下方，并且運輸管豎直建立。圖7的(b)示出了第一儲存容器101和擠壓部水平方向上的位置隨著擠壓部的位置改變而改變。這里，柔性連接部144形變時，第一單位運輸管140a在豎直方向上傾斜。如圖5中的(c)所示，柔性連接部144可以為具有預定長度的彈性管，并且通過多種方式(例如，粘合劑、螺栓或連接纜線)，第一儲存容器可以連接到柔性連接部，或者柔性連接部可以連接到第一單位運輸管。盡管未示出，柔性連接部可以置于擠壓部和運輸管之間，或者第二儲存容器和運輸管之間的連接部中。

圖8示出了根據本發(fā)明的一個實施方式的、聯(lián)結到運輸管的振動發(fā)生裝置。參照圖8，運輸管140提供了聚合樹脂顆粒能夠移動通過的通道。由于運輸管140連接到可在x、y和z軸方向上或者在x軸和y軸方向上移動的擠壓部，其長度在擠壓部的移動范圍內變化以適應擠壓部的移動。聚合樹脂顆粒通過運輸管140的移動出于以下原因可被阻礙。首先，在聚合樹脂顆粒(以小顆粒形式)尺寸變小時，顆粒的表面上可以產生靜電。其次，運輸管的傾斜度變得平緩時，不能確保聚合樹脂顆粒的平滑移動。為了解決該問題，可以應用振動以確保聚合樹脂顆粒平滑移動通過運輸管140。連接部122圍繞運輸管140的表面的一部分，并且振動發(fā)生裝置121可以與連接部間隔開一定距離而設置。從振動發(fā)生裝置121產生的振動可以傳遞到連接到振動發(fā)生裝置121的連接部122。因此，運輸管140振動的同時，確保了其內部的聚合樹脂顆粒平滑移動通過運輸管。與第二儲存容器111連接的柔性管145由比運輸管140更柔性的材料或者結構形成。柔性管可以阻擋振動從運輸管140傳遞到第二儲存容器111，以防止擠壓部振動。柔性管145可以是將運輸管連接到擠壓部的柔性連接部。而且可以在運輸管的內表面上形成導電層。在沿著運輸管移動的聚合樹脂顆粒上能夠產生靜電，使在運輸管內表面上形成的導電層接地能夠移除靜電電荷，以防止聚合樹脂顆粒粘附到柔性管的內表面。

圖9示出了用于本發(fā)明裝置的成型材料顆粒的移動調節(jié)裝置。參照圖9，儲存在第一儲存容器101中的聚合樹脂顆粒可以通過運輸管140運輸?shù)降诙Υ嫒萜?11。傳感器116可設置在第二儲存容器111內部。傳感器116感測第二儲存容器中的打印材料的量，從而可以調節(jié)供應至第二儲存容器111中的聚合樹脂顆粒的量。此外，在不包含聯(lián)結到并且與擠壓部一起移動的第二儲存容器的情況下，傳感器可以設置在擠壓部的入口處，以感測打印材料的量。傳感器可以為光電傳感器，其包括光發(fā)射器和光接收器，也可以使用各種其他傳感裝置。聚合樹脂顆粒的投入量可以通過閥120調節(jié)，閥120設置在第一儲存容器101和運輸管140的節(jié)點處?？商孢x地，閥120可以設置在第一儲存容器或者運輸管140中。根據上述結構，傳感器和閥控制暫時存儲在第二儲存容器或者擠壓部中的聚合樹脂顆粒的量，從而可以降低用于控制擠壓部的位置所必要的物理負載。通過傳感器和閥，還可以將暫時存儲在第二儲存容器中的聚合樹脂的量保持在恒定水平，并且可以對擠壓部進行更精確的位置控制。

圖10示出了根據本發(fā)明的一個實施方式的擠壓部。參照圖10，注入到第二儲存容器111的聚合樹脂顆粒被供應到擠壓機112。設置在擠壓機外部的加熱器117能夠熔融聚合樹脂顆粒。聚合樹脂顆粒在擠壓機中熔融，并且通過噴嘴119而被排放到外部。排放調節(jié)閥118設置在連接到噴嘴119的排放控制器114中，從而開啟/關閉噴嘴或者控制熔融聚合樹脂移動通過的路徑的面積，從而熔融聚合樹脂的排放量可被調節(jié)。排放控制器可以包括控制器，控制器基于預先輸入信息而精確地調節(jié)排放調節(jié)閥。此時，注入的聚合樹脂顆?？梢詾闊崴苄跃酆衔铮缇廴樗?pla)，丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)或高密度聚乙烯(hdpe)等。聚合樹脂顆粒還可以與有機顆粒，金屬顆粒或復合顆粒等組合注入。聚合樹脂顆?？梢允切☆w粒的形式，其直徑優(yōu)選地在0.1mm到50mm的范圍內。如果小顆粒的尺寸小于0.1mm，則在處理小顆粒的過程中，可能導致粉末飛起或者產生靜電以阻礙供應平穩(wěn)進行。同時，如果小顆粒的尺寸超過30mm，則小顆?？赡茉谕ㄟ^擠壓機時不能被足夠熔融。小顆粒的直徑更優(yōu)選地在0.3mm到20mm的范圍內。并且，小顆粒可以為圓柱形狀。在該情況下，顆粒的長度優(yōu)選地為比起直徑大0.5到5倍?？商孢x地，成型材料顆?？梢詾榫匦涡螤睢Ｔ谠撉闆r下，顆粒的直徑優(yōu)選地在0.1mm到50mm的范圍內，更優(yōu)選地為0.3mm到20mm。適于熔融的小顆粒的尺寸與擠壓機的螺釘直徑相關。螺釘?shù)闹睆皆叫。瑪D壓機的重量和體積就越小?？紤]上述顆粒的優(yōu)選尺寸，擠壓機的螺釘直徑優(yōu)選地在1到50mm的范圍內，更優(yōu)選地為2到20mm。螺釘長度優(yōu)選地為螺釘直徑的2到30倍。

本發(fā)明裝置的特征在于，第二儲存容器設置在擠壓機上。第二儲存容器的功能是能夠進行連續(xù)成型。本發(fā)明裝置包含的運輸管由多個單位運輸管連接而成，單位運輸管中的至少一個插入并且連接到相鄰的單位運輸管中。由于該結構，插入且連接的單位運輸管的連接部長度可調。隨著第一儲存容器和擠壓機之間距離的變化，運輸管在保持其直線路徑的同時改變其長度。此時，成型材料顆粒從第一儲存容器斷斷續(xù)續(xù)地運輸?shù)降牡诙Υ嫒萜?。在成型材料顆粒從第一儲存容器連續(xù)供應到第二儲存容器的情況下，運輸管的長度可能難以控制，因為填充在運輸管中的成型材料顆粒在運輸管長度調節(jié)時克服重力而朝第一儲存容器方向回流。然而，成型材料顆粒從第一儲存容器到第二儲存容器斷斷續(xù)續(xù)運輸時，便于控制運輸管的長度，因為在擠壓機移動期間，運輸管可能被清空。如果第二儲存容器不設置在擠壓機的前端，擠壓機中的成型材料顆粒的量可能不夠，使得難以連續(xù)地對成型材料顆粒進行成型。相比，儲存在第二儲存容器中的成型材料顆?？杀还杂糜谠跀D壓機中進行連續(xù)成型。

盡管參照前面的實施方式而在本文中已經描述了本發(fā)明的精神，但是本領域的技術人員將理解，在不背離本發(fā)明的實質特征的前提下可以對實施方式進行各種改變和變型。因此，實施方式被視為是示意性，而非視為對本發(fā)明的精神和范圍的限制。本發(fā)明的范圍應當由所附權利要求書和所有改變確定，其落入到包含在其范圍內的權利要求的等效替代的含義和范圍內。