增减材复合制造设备制造技术

本发明专利技术提供一种增减材复合制造设备，包括机架、复合打印机构和驱动机构，机架上具有工作台，复合打印机构包括打印头和打印头驱动组件，打印头驱动组件与打印头连接，以驱动打印头旋转；驱动机构设置在机架上，驱动机构与打印头驱动组件连接，以通过打印头驱动组件驱动打印头相对于工作台移动，打印头用于向工作台上涂布打印材料，并精修打印材料。本发明专利技术提供的增减材复合制造设备能够通过同一套运动控制系统同时实现增材和减材，有效的减小了增减材制造过程中产生的误差，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
增减材复合制造设备


[0001]本专利技术涉及陶瓷精密加工制造
，尤其涉及一种增减材复合制造设备。

技术介绍

[0002]直写式增材制造(3D打印)技术基于“离散
‑
堆积原理”能够实现三维立体结构的成型，由于直写式增材制造技术具有结构简单、成本低、可长时间持续工作等特点，使其被广泛的应用于塑料、树脂、金属和陶瓷等材料的增材制造

[0003]为了确保直写式增材制造的精度和效率，目前采用在直写式增材制造设备上同时集成增材装置和减材装置。首先由增材装置将材料打印在直写式增材制造设备的工件台上，以形成三维实体的毛坯工件，并且在打印的同时留有一定的余量。接着通过工件台将毛坯工件移动至减材工作区，并由减材装置对毛坯工件进行精加工，使得工件的尺寸精度更高，表面质量更加精细。
[0004]但是，现有技术中由于直写式增材制造设备中的增材装置和减材装置相互独立运动，导致直写式增材制造设备的误差较大，工作效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种增减材复合制造设备，能够通过同一套运动控制系统同时实现增材和减材，有效的减小了增减材制造过程中产生的误差，提高了工作效率。
[0006]本专利技术提供一种增减材复合制造设备，包括机架、复合打印机构和驱动机构，机架上具有工作台，复合打印机构包括打印头和打印头驱动组件，打印头驱动组件与打印头连接，以驱动打印头旋转；
[0007]驱动机构设置在机架上，驱动机构与打印头驱动组件连接，以通过打印头驱动组件驱动打印头相对于工作台移动，打印头用于向工作台上涂布打印材料，并精修打印材料。
[0008]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，复合打印机构还包括供料组件，供料组件与打印头驱动组件连通，打印头驱动组件与打印头连通，以使供料组件通过打印头驱动组件为打印头提供打印材料。
[0009]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，打印头包括打印头本体和多条刀刃，打印头本体上具有输送打印材料的输料孔，输料孔的延伸方向与打印头本体的延伸方向一致，刀刃绕打印头本体的外周侧设置，刀刃用于精修打印材料。
[0010]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，打印头本体包括连接部和铣削部，连接部与铣削部同轴连接，连接部用于与打印头驱动组件连接，输料孔包括第一输送孔和第二输送孔，第一输送孔与第二输送孔连通，第一输送孔位于连接部内，且第一输送孔的轴线与连接部的轴向重合，第二输送孔位于铣削部内，且第二输送孔的轴线与铣削部的轴向重合，刀刃呈螺旋状绕设铣削部的外周侧。
[0011]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，第二输送孔为锥形孔，第二输送孔的大径端朝向第一输送孔，且第二输送孔的大径端与第一输送孔连通，第
二输送孔的大径端的内径与第一输送孔的内径相等。
[0012]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，打印头驱动组件为驱动电机，驱动电机包括电机本体、电机壳体和中空轴，电机本体和中空轴连接，以驱动中空轴旋转，电机壳体罩设在电机本体和中空轴上；
[0013]部分中空轴位于电机壳体罩外，且与连接部同轴插接。
[0014]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，供料组件包括打印材料容器和阀门，打印材料容器具有容纳腔，容纳腔用于容纳打印材料，打印材料容器具有进料通道和出料通道，进料通道和出料通道均与容纳腔连通，出料通道与中空轴连通，阀门用于关闭或打开出料通道。
[0015]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，阀门包括阀体和阀头，阀头与阀体连接，阀体与电机壳体连接，阀体部分插设于容纳腔内，阀头和部分阀体位于出料通道内；
[0016]打印材料容器可朝向打印头驱动组件移动，以使阀头封堵出料通道，或者打印材料容器可朝向背离打印头驱动组件的方向移动，以使阀头打开出料通道。
[0017]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，出料通道的内侧壁呈锥型，出料通道的大径端朝向容纳腔，且与容纳腔连通，阀头呈球状；
[0018]出料通道的外侧壁呈锥型，出料通道部分插设在中空轴内。
[0019]在一种可能的实现方式中，本专利技术提供的增减材复合制造设备，打印材料为浆料；
[0020]还包括固化光源，固化光源用于产生固化光线，以使工作台上的打印材料固化。
[0021]本专利技术提供一种增减材复合制造设备，通过在机架上设置复合打印机构，以将增减材制过程中的增材装置和减材装置集成在同一套运动控制系统上，能够通过同一套运动控制系统同时实现增材和减材，这样可以节省一套运动控制系统，减少了增减材复合制造设备中的运动轴的数量，降低了增减材复合制造设备的制造成本，使得增减材复合制造设备的系统较为简单，增减材复合制造设备的工作效率明显提高。同时还可以有效节省增材喷头和减材铣刀找准对齐的工序，有效的降低了增减材复合制造设备的误差。通过设计采用中空结构的打印头，以使打印头能够兼具有打印材料和对打印后的材料进行精修的功能，这样可以有效提升增减材复合制造设备在增材和减材工艺切换时的效率和精度，以使打印材料的加工余量减小，避免浪费过多的打印材料。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术提供的增减材复合制造设备的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提供的增减材复合制造设备中复合打印机构的结构示意图；
[0025]图3为本专利技术提供的增减材复合制造设备中打印头的结构示意图；
[0026]图4为图3的剖面视图；
[0027]图5为本专利技术提供的增减材复合制造设备中阀门与中空轴的连接状态示意图；
[0028]图6为本专利技术提供的增减材复合制造设备中阀门与中空轴的分离状态示意图。
[0029]附图标记说明：
[0030]100
‑
机架；110
‑
工作台；120
‑
支撑件；
[0031]200
‑
复合打印机构；
[0032]210
‑
打印头；211
‑
打印头本体；212
‑
刀刃；213
‑
输料孔；
[0033]2111
‑
连接部；2112
‑
铣削部；2131
‑
第一输送孔；2132
‑
第二输送孔；
[0034]220
‑
打印头驱动组件；221
‑
电机本体；222
‑
电机壳体；223本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增减材复合制造设备，其特征在于，包括机架、复合打印机构和驱动机构，所述机架上具有工作台，所述复合打印机构包括打印头和打印头驱动组件，所述打印头驱动组件与所述打印头连接，以驱动所述打印头旋转；所述驱动机构设置在所述机架上，所述驱动机构与所述打印头驱动组件连接，以通过所述打印头驱动组件驱动所述打印头相对于所述工作台移动，所述打印头用于向所述工作台上涂布打印材料，并精修所述打印材料。2.根据权利要求1所述的增减材复合制造设备，其特征在于，所述复合打印机构还包括供料组件，所述供料组件与所述打印头驱动组件连通，所述打印头驱动组件与所述打印头连通，以使所述供料组件通过所述打印头驱动组件为所述打印头提供所述打印材料。3.根据权利要求2所述的增减材复合制造设备，其特征在于，所述打印头包括打印头本体和多条刀刃，所述打印头本体上具有输送所述打印材料的输料孔，所述输料孔的延伸方向与所述打印头本体的延伸方向一致，所述刀刃绕所述打印头本体的外周侧设置，所述刀刃用于精修所述打印材料。4.根据权利要求3所述的增减材复合制造设备，其特征在于，所述打印头本体包括连接部和铣削部，所述连接部与所述铣削部同轴连接，所述连接部用于与所述打印头驱动组件连接，所述输料孔包括第一输送孔和第二输送孔，所述第一输送孔与所述第二输送孔连通，所述第一输送孔位于所述连接部内，且所述第一输送孔的轴线与所述连接部的轴向重合，所述第二输送孔位于所述铣削部内，且所述第二输送孔的轴线与所述铣削部的轴向重合，所述刀刃呈螺旋状绕设所述铣削部的外周侧。5.根据权利要求4所述的增减材复合制造设备，其特征在于，所述第二输送孔为锥形孔，所述第二输送孔的大径端朝向所述第一输送孔，且所述第二输送孔的大径端与所述第一输...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡楚雄，汪泽，赵紫延，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：