自适应增材制造成型设备制造技术

本发明专利技术提供一种自适应增材制造成型设备，涉及复合材料成型的技术领域。自适应增材制造成型设备包括运动模块、成型模块、成型平台、放置平台和目标结构驱动采集杆；目标结构驱动采集杆连接运动模块的动力输出端，运动模块能够带动目标结构驱动采集杆分别沿着Z轴、X轴、Y轴方向移动；成型模块连接目标结构驱动采集杆的动力输出端；成型平台连接固定底座一端，放置平台连接固定底座另一端。解决了增材制造设备必需数字模型文件驱动的问题。本发明专利技术通过Y轴方向驱动件与目标结构驱动采集杆之间的驱动结构设置，确保成型模块在成型平台上准确打印成型目标结构件，而无需创建数字模型文件。而无需创建数字模型文件。而无需创建数字模型文件。

【技术实现步骤摘要】
自适应增材制造成型设备


[0001]本专利技术涉及复合材料成型的
，尤其是涉及一种自适应增材制造成型设备。

技术介绍

[0002]增材制造是集减材制造与等材制造外的又一重要成型制造技术，其以数字模型文件为基础，通过材料逐层累加的方式实现结构件的快速制造。
[0003]当前，增材制造技术多以数字模型文件为驱动，也就是说，在开展增材制造之前必须先获得数字模型文件，通常包括直接建模法和扫描重建法。前者往往针对新产品开发或已有建模参数，直接采用三维建模软件获得数字模型文件，是真正的“从无到有”的过程；而后者往往是基于已有结构，通过三维扫描设备采集结构数据并经一系列的处理过程而获得数字模型文件，是“从有到有”的过程。
[0004]无论哪种方法，均对使用者提出较高的技术要求，也就是说，使用者必须掌握获取数字模型文件的技能，这对没有相关基础的人员而言是充满挑战的。
[0005]此外，目前增材制造设备均需数字模型文件驱动，缺少数字模型文件将使设备无法正常工作而成型出所需结构，急需开发新型增材制造设备，满足无数字模型文件时的制造需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种自适应增材制造成型设备，以解决现有技术中存在的，增材制造设备必需数字模型文件驱动的技术问题。
[0007]本专利技术提供的一种自适应增材制造成型设备，包括运动模块、成型模块、成型平台、放置平台和目标结构驱动采集杆；
[0008]目标结构驱动采集杆连接运动模块的动力输出端，运动模块能够带动目标结构驱动采集杆分别沿着Z轴、X轴、Y轴方向移动；成型模块连接目标结构驱动采集杆的动力输出端；成型平台连接运动模块的固定底座的一端，并设置在运动模块的一侧，处于成型模块的下方，成型平台上用于放置成型模块打印后的目标结构件；放置平台连接固定底座的另一端，并设置在运动模块的另一侧，放置平台上用于放置已有结构件。
[0009]进一步的，运动模块包括Z轴方向驱动件、X轴方向驱动件和Y轴方向驱动件；
[0010]X轴方向驱动件连接Z轴方向驱动件的动力输出端，Y轴方向驱动件连接X轴方向驱动件的动力输出端；目标结构驱动采集杆连接Y轴方向驱动件的动力输出端，目标结构驱动采集杆能够采集放置平台上已有结构件的结构特征；Z轴方向驱动件能够通过X轴方向驱动件经Y轴方向驱动件带动目标结构驱动采集杆沿着Z轴方向运动，X轴方向驱动件能够通过Y轴方向驱动件带动目标结构驱动采集杆沿着X轴方向运动；Y轴方向驱动件能够带动目标结构驱动采集杆沿着Y轴方向运动，调节目标结构驱动采集杆的采集端与放置平台上已有结构件表面抵接；目标结构驱动采集杆能够调节成型模块与目标结构驱动采集杆的采集端之
间的相对距离。
[0011]进一步的，Y轴方向驱动件包括架体、驱动源、定位机构和调节机构；目标结构驱动采集杆包括Z型驱动杆、安装杆和耐磨球；
[0012]驱动源设置在架体上，定位机构的两端安装在架体上，调节机构设置在定位机构下方，且调节机构的两端安装在架体上，定位机构能够驱动调节机构沿着Y轴方向运动，调节机构的动力输出端连接Z型驱动杆；
[0013]成型模块连接Z型驱动杆一端的动力输出端，安装杆连接Z型驱动杆的另一端；耐磨球采用球铰接的方式连接安装杆的末端，耐磨球能够采集放置平台上已有结构件的结构特征。
[0014]进一步的，定位机构包括螺杆、螺母滑块一和螺母滑块二；螺杆设置在架体内，螺母滑块一的一端、螺母滑块二的一端均连接螺杆上；
[0015]调节机构包括调节杆、固定块、复位弹簧一和复位弹簧二；调节杆连接在架体内，并设置在螺杆的下方位置；螺母滑块一的另一端、螺母滑块二的另一端均设置在调节杆上；固定块连接调节杆上，并设置在螺母滑块一、螺母滑块二之间，固定块还与Z型驱动杆连接；复位弹簧一套接调节杆上，并设置在螺母滑块一与固定块之间；复位弹簧二套接调节杆上，并设置在螺母滑块二与固定块之间。
[0016]进一步的，Z型驱动杆的顶端设有导向凸台，架体的侧面设有导向盖板；
[0017]导向凸台与导向盖板滑动连接，实现Z型驱动杆与架体相对运动；
[0018]架体的顶端设有连接块，连接块与X轴方向驱动件的动力输出端连接。
[0019]进一步的，Z型驱动杆采用滚珠丝杠与伺服电机相结合的方式驱动，或者采用液压缸的方式驱动。
[0020]进一步的，成型平台包括环形成型底板件、磁性吸附器、磁性成型板、第一驱动器和第二驱动器；
[0021]环形成型底板件设置在固定底座上，磁性吸附器设置在环形成型底板件的内部；磁性成型板连接环形成型底板件上，并设置成型模块的下方；
[0022]第一驱动器、第二驱动器均连接固定底座上，第一驱动器、第二驱动器分别连接环形成型底板件的两端，第一驱动器、第二驱动器能够驱动环形成型底板件沿着环形方向运动。
[0023]进一步的，环形成型底板件包括多个依次连接的成型底板模块；成型底板模块包括成型底板胞元、加热管、磁性吸附片和密封盖；
[0024]加热管连接在成型底板胞元的空心腔室内，磁性吸附片连接在成型底板胞元的底部，磁性吸附片能够与磁性吸附器相吸附；
[0025]成型底板胞元的端面设有卡槽，密封盖与卡槽连接。
[0026]进一步的，放置平台包括安装底座和放置板；
[0027]安装底座连接固定底座的另一端，放置板连接安装底座上，放置板上设有安装孔，安装孔通过锁紧件固定已有结构件；
[0028]或者，
[0029]放置平台包括安装底座和放置板；
[0030]安装底座连接固定底座的另一端，放置板连接安装底座上，放置板上设有安装孔，
安装底座内设有负压吸引器，负压吸引器通过安装孔固定已有结构件。
[0031]进一步的，成型模块包括安装架、连续纤维增强热塑性材料打印机构和减材制造机构；安装架连接Z型驱动杆一端的动力输出端；连续纤维增强热塑性材料打印机构、减材制造机构分别连接安装架的侧面；
[0032]安装架包括安装座和旋转电机，安装座连接Z型驱动杆一端的动力输出端，旋转电机连接安装座上，旋转电机能够驱动安装座旋转；
[0033]连续纤维增强热塑性材料打印机构通过提升机连接安装架的侧面；连续纤维增强热塑性材料打印机构包括热塑性材料送料机、热塑性材料导向部、连续纤维导向部、热塑性材料与连续纤维混合加热机、加热器、温度检测器和打印头；热塑性材料导向部的输入端连接热塑性材料送料机的输出端，热塑性材料导向部的输出端、连续纤维导向部的输出端均连接热塑性材料与连续纤维混合加热机的输入端；热塑性材料与连续纤维混合加热机的输出端连接加热器，加热器内连接温度检测器，加热器的输出端连接打印头；
[0034]热塑性材料导向部包括第一喉管和第一散热器，连续纤维导向部包括第二喉管和第二散热器；第一喉管的输入端连接热塑性材料送料机的输出端，第一散热器套接第一喉管的外部；第二散热器套接第二喉管的外部；第一喉管的输出端、第二喉管的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应增材制造成型设备，其特征在于，包括运动模块(100)、成型模块(200)、成型平台(300)、放置平台(400)和目标结构驱动采集杆(700)；所述目标结构驱动采集杆(700)连接所述运动模块(100)的动力输出端，所述运动模块(100)能够带动所述目标结构驱动采集杆(700)分别沿着Z轴、X轴、Y轴方向移动；所述成型模块(200)连接所述目标结构驱动采集杆(700)的动力输出端；所述成型平台(300)连接所述运动模块(100)的固定底座(101)的一端，并设置在所述运动模块(100)的一侧，处于所述成型模块(200)的下方，所述成型平台(300)上用于放置所述成型模块(200)打印后的目标结构件(500)；所述放置平台(400)连接所述固定底座(101)的另一端，并设置在所述运动模块(100)的另一侧，所述放置平台(400)上用于放置已有结构件(600)。2.根据权利要求1所述的自适应增材制造成型设备，其特征在于，所述运动模块(100)包括Z轴方向驱动件(102)、X轴方向驱动件(103)和Y轴方向驱动件(104)；所述X轴方向驱动件(103)连接所述Z轴方向驱动件(102)的动力输出端，所述Y轴方向驱动件(104)连接所述X轴方向驱动件(103)的动力输出端；所述目标结构驱动采集杆(700)连接所述Y轴方向驱动件(104)的动力输出端，所述目标结构驱动采集杆(700)能够采集所述放置平台(400)上已有结构件(600)的结构特征；所述Z轴方向驱动件(102)能够通过所述X轴方向驱动件(103)经所述Y轴方向驱动件(104)带动所述目标结构驱动采集杆(700)沿着Z轴方向运动，所述X轴方向驱动件(103)能够通过所述Y轴方向驱动件(104)带动所述目标结构驱动采集杆(700)沿着X轴方向运动；所述Y轴方向驱动件(104)能够带动所述目标结构驱动采集杆(700)沿着Y轴方向运动，调节所述目标结构驱动采集杆(700)的采集端与所述放置平台(400)上已有结构件(600)表面抵接；所述目标结构驱动采集杆(700)能够调节所述成型模块(200)与所述目标结构驱动采集杆(700)的采集端之间的相对距离。3.根据权利要求2所述的自适应增材制造成型设备，其特征在于，所述Y轴方向驱动件(104)包括架体(105)、驱动源(106)、定位机构和调节机构；所述目标结构驱动采集杆(700)包括Z型驱动杆(701)、安装杆(702)和耐磨球(703)；所述驱动源(106)设置在所述架体(105)上，所述定位机构的两端安装在所述架体(105)上，所述调节机构设置在所述定位机构下方，且所述调节机构的两端安装在所述架体(105)上，所述定位机构能够驱动所述调节机构沿着Y轴方向运动，所述调节机构的动力输出端连接所述Z型驱动杆(701)；所述成型模块(200)连接所述Z型驱动杆(701)一端的动力输出端，所述安装杆(702)连接所述Z型驱动杆(701)的另一端；所述耐磨球(703)采用球铰接的方式连接所述安装杆(702)的末端，所述耐磨球(703)能够采集所述放置平台(400)上已有结构件(600)的结构特征。4.根据权利要求3所述的自适应增材制造成型设备，其特征在于，所述定位机构包括螺杆(107)、螺母滑块一(108)和螺母滑块二(109)；所述螺杆(107)设置在所述架体(105)内，所述螺母滑块一(108)的一端、所述螺母滑块二(109)的一端均连接所述螺杆(107)上；所述调节机构包括调节杆(110)、固定块(111)、复位弹簧一(112)和复位弹簧二(113)；所述调节杆(110)连接在所述架体(105)内，并设置在所述螺杆(107)的下方位置；所述螺母滑块一(108)的另一端、所述螺母滑块二(109)的另一端均设置在所述调节杆(110)上；所述固定块(111)连接所述调节杆(110)上，并设置在所述螺母滑块一(108)、所述螺母滑块二
(109)之间，所述固定块(111)还与所述Z型驱动杆(701)连接；所述复位弹簧一(112)套接所述调节杆(110)上，并设置在所述螺母滑块一(108)与所述固定块(111)之间；所述复位弹簧二(113)套接所述调节杆(110)上，并设置在所述螺母滑块二(109)与所述固定块(111)之间。5.根据权利要求4所述的自适应增材制造成型设备，其特征在于，所述Z型驱动杆(701)的顶端设有导向凸台(704)，所述架体(105)的侧面设有导向盖板(114)；所述导向凸台(704)与所述导向盖板(114)滑动连接，实现所述Z型驱动杆(701)与所述架体(105)相对运动；所述架体(105)的顶端设有连接块(115)，所述连接块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮志斌，陈王圣泽，栾丛丛，陈辉，
申请(专利权)人：乐清研院智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：