一种基于机械臂的单次多材料3D打印机构制造技术

本发明专利技术属于3D打印领域，并具体公开了一种基于机械臂的单次多材料3D打印机构，其包括数据处理系统、控制系统、动力系统、机械臂和挤出系统，其中：所述数据处理系统用于根据材料特性预设打印路径；所述控制系统用于通过所述动力系统和机械臂控制所述挤出系统按预设打印路径进行打印；所述挤出系统包括多喷嘴组件，该多喷嘴组件安装在所述机械臂末端，其包括多个相互独立的单喷嘴单元，每个所述单喷嘴单元均包括相互连接的打印喷嘴和储料斗，所述打印喷嘴的直径各不相同。本发明专利技术将建模软件与机械臂相结合，同时对多喷嘴组件进行设计，实现以单次固定移动速度为基础对异直径的多喷嘴挤出速率进行调整，同时提高了打印精度和打印速度。

A single time multi material 3D printing mechanism based on Manipulator

【技术实现步骤摘要】
一种基于机械臂的单次多材料3D打印机构
本专利技术属于3D打印领域，更具体地，涉及一种基于机械臂的单次多材料3D打印机构。
技术介绍
3D打印是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术，3D打印技术在工业机械、航空航天等行业已经得到广泛应用。3D混凝土打印技术还不成熟，远没有达到可以全面推广阶段。建筑领域内，由于材料和尺寸等方面的因素，常见的挤出式3D打印机仅包括单个喷嘴，单次打印一种材料，存在打印速度慢、打印材料单一等问题。张自强等在深入研究3D打印机工作机理的基础上，充分考虑现有挤出机构在成型精度及成型速度等方面的问题，对3D打印机挤出机构进行了设计改进，建立了新型三喷嘴挤出机构模型，通过三维造型软件进行虚拟设计从而得到最优设计模型。覃亚伟等针对建筑3D打印工艺中的挤出固化打印技术，集成数控技术、机械技术、计算机技术等设计研制出新型混凝土3D打印装置，该装置由控制机构、XYZ运动机构、挤出机构、数据处理机构等模块组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机械臂的单次多材料3D打印机构，其特征在于，包括数据处理系统、控制系统、动力系统、机械臂和挤出系统，其中：/n所述数据处理系统用于根据材料特性预设打印路径；/n所述控制系统用于通过所述动力系统和机械臂控制所述挤出系统按预设打印路径进行打印；/n所述挤出系统包括多喷嘴组件，该多喷嘴组件安装在所述机械臂末端，其包括多个相互独立的单喷嘴单元，每个所述单喷嘴单元均包括相互连接的打印喷嘴和储料斗，所述打印喷嘴的直径各不相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机械臂的单次多材料3D打印机构，其特征在于，包括数据处理系统、控制系统、动力系统、机械臂和挤出系统，其中：
所述数据处理系统用于根据材料特性预设打印路径；
所述控制系统用于通过所述动力系统和机械臂控制所述挤出系统按预设打印路径进行打印；
所述挤出系统包括多喷嘴组件，该多喷嘴组件安装在所述机械臂末端，其包括多个相互独立的单喷嘴单元，每个所述单喷嘴单元均包括相互连接的打印喷嘴和储料斗，所述打印喷嘴的直径各不相同。


2.如权利要求1所述的基于机械臂的单次多材料3D打印机构，其特征在于，所述数据处理系统包括“移动速率-材料种类-喷嘴直径区间”匹配数据库，通过向该匹配数据库输入移动速率和材料种类获取喷嘴直径区间，进而确定各个打印喷嘴的直径。


3.如权利要求1所述的基于机械臂的单次多材料3D打印机构，其特征在于，所述动力系统包括多个直接动力单元，该直接动力单元与所述单喷嘴单元一一对应；所述直接动力单元包括相连接的电机与蜗杆，所述电机带动蜗杆实现材料从所述储料斗到打印喷嘴的输送。


4.如权利要求1所述的基于机械臂的单次多材料3D打印机构，其特征在于，所述打印喷嘴出...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆汉宾，张佳乐，龚翔宇，尹紫微，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42