本发明涉及一种毛衣生产设备，尤其涉及一种3D打印式毛衫生产设备。
背景技术：
目前，毛衫的制造一般采用毛线、纱线通过编织机编织而成，生产效率较低，生产时造成大量的噪音和毛絮，对环境造成严重污染，而且，经常出现断纱情况，导致毛衫出现小洞，质量及合格率均较低。
另外，在毛衫编织前的毛线生产，更需要经过多道繁复的工序，不仅成本较高，也造成严重的环境污染。
基于传统毛衫制造的上述弊端，领域内技术人员一直致力于毛衫制造的技术改进，但是，一直都没有较大的进展，更不用说突破性的改进。随着3D打印技术的发展，3D打印原料不再局限于硅胶，使得采用3D打印各种物品成为可能，也为毛衫的3D打印提供了基础。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种3D打印式毛衫生产设备，这种3D打印式毛衫生产设备能够以3D打印的方式直接生产高仿真毛衫，降低制造成本，更加绿色环保，提高质量及制造良率。采用的技术方案如下：
一种3D打印式毛衫生产设备，其特征是：包括图像处理控制装置、至少一台3D打印机、组合装置、转移机构和搓揉装置， 3D打印机、组合装置、搓揉装置依次设置，转移机构能够在3D打印机与组合装置之间、组合装置与搓揉装置之间往复移动，3D打印机、组合装置、转移机构、搓揉装置均与图像处理控制装置电连接。
上述图像处理控制装置一般采用计算机，计算机设有3D图像处理软件和控制3D打印机、组合装置、转移机构、搓揉装置作相应动作的控制模块。
上述采用3D打印机进行打印，具体可以选择如下几种3D打印方式：（1）普通的堆积打印方式；（2）在熔融纤维中加入适量光固化胶，一边打印，一边光固化成型；（3）按照分层打印数据打印底层的平面膜层，接着进行激光雕刻，然后再在底层上打印上一层的平面膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整；（4）采用现成的纤维膜层进行激光雕刻，再复合另外纤维膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整。
图像处理控制装置对毛衫的3D仿真模型的各个功能布片进行分层切割，然后将分层打印数据输出给3D打印机，3D打印机按分层打印数据进行逐层打印，最终形成完整的功能布片，也即是说，将各条毛线均沿长度方向切成很多切片（各个功能布片分别沿厚度方向进行分层切割），然后再将很多切片逐层打印堆叠在一起构成毛线，因为每条毛线都这样打印，从而能够打印出各条毛线在交织处的细节（只是在交织处粘连在一起，再通过后续搓揉步骤进行脱钩），从而能够打印出毛线相互交织的功能布片以及各条毛线的细节，高逼真模拟毛衫的交织特征，使组合后的毛衫与纺织毛衫在各项性能上基本一致；接着，图像处理控制装置分别输出控制信号给转移机构和组合装置，转移机构将各个功能布片转移到组合装置上进行组合成毛衫，例如前幅、后幅、袖子等进行组合，具有明显的接缝，与纺织毛衫一致，穿起来更舒适；最后，图像处理控制装置输出控制信号给转移机构和搓揉装置，转移机构将组合后的毛衫转移到搓揉装置上进行搓揉，使得交织在一起的毛线在粘连点处脱钩，即是使粘连点断裂，从而使得毛衫的各条毛线没有固定的连接点，更加柔顺；采用3D打印方式制作毛衫，无需大量机械部件的频繁动作，大幅度降低噪音，不会产生毛絮，更加绿色环保；跳过毛线制造的繁复工序，进一步减少环境污染并降低成本；不存在断纱可能，提高质量及制造良率。
作为本实用新型的优选方案，所述转移机构为机械手。机械手一般具有夹持、升降、移动等功能。
作为本发明的优选方案，所述组合装置为热合装置或超声波封合装置。
作为本发明的优选方案，所述搓揉装置包括搓揉底板、搓揉顶板，以及驱动搓揉底板、搓揉顶板作往复相对运动的驱动机构，搓揉底板、搓揉顶板均具有粗糙面，搓揉底板、搓揉顶板平行设置并且均与驱动机构的动力输出端连接。驱动机构可以是包括伺服电机、丝杆、导向杆、螺母相配合的直线驱动结构，以驱动搓揉底板、搓揉顶板在直线方向上作往复相对运动，实现对毛衫的搓揉；驱动机构还可以包括伺服电机、转轴相配合的旋转驱动结构，只要驱动搓揉底板、搓揉顶板其中的一个相对于另一个作往复相对转动，就可以实现对毛衫的搓揉。
作为本发明的优选方案，还包括激光发射器，激光发射器设置在所述搓揉装置后方并与所述图像处理控制装置电连接。在毛衫组合成型、搓揉之后，采用激光发射器发射密集激光对毛衫进行随机扫射，在毛衫的毛线上形成大量的细小凹点，进行随机起绒，使得毛衫更接近真实毛料的毛衫。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
这种3D打印式毛衫生产设备，采用3D打印机打印出毛线相互交织的功能布片以及各条毛线的细节，高逼真模拟毛衫的交织特征，再通过组合装置组合成毛衫，最后通过搓揉装置将组合后的毛衫进行搓揉，使得交织在一起的毛线在粘连点处脱钩，使得毛衫的各条毛线没有固定的连接点，更加柔顺；采用3D打印方式制作毛衫，无需大量机械部件的频繁动作，大幅度降低噪音，不会产生毛絮，更加绿色环保；跳过毛线制造的繁复工序，进一步减少环境污染并降低成本；不存在断纱可能，提高质量及制造良率。
附图说明
图1是本实用新型优选实施方式的结构示意图；
图2是搓揉装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。
如图1所示，这种3D打印式毛衫生产设备，包括图像处理控制装置1、两台3D打印机2（也可以一台或多台）、超声波封合装置3、机械手4、搓揉装置5和激光发射器6， 3D打印机2、超声波封合装置3、搓揉装置5、激光发射器6依次设置，机械手4能够在3D打印机2与超声波封合装置3之间、超声波封合装置3与搓揉装置5之间往复移动，3D打印机2、超声波封合装置3、机械手4、搓揉装置5、激光发射器6均与图像处理控制装置1电连接。
上述机械手4可以固定安装在3D打印机2与搓揉装置5之间，通过机械手4的转动及伸缩，实现3D打印机2与超声波封合装置3之间、超声波封合装置3与搓揉装置5之间往复移动；上述机械手4也可以通过导轨安装在3D打印机2与搓揉装置5之间，并在导轨的一侧设置用于驱动机械手往复移动的平移机构，平移机构可以包括电机、丝杆、导向杆、螺母相配合的结构。
上述图像处理控制装置1一般采用计算机，计算机设有3D图像处理软件和控制3D打印机2、超声波封合装置3、机械手4、搓揉装置5、激光发射器6作相应动作的控制模块。
上述采用3D打印机进行打印，具体可以选择如下几种3D打印方式：（1）普通的堆积打印方式；（2）在熔融纤维中加入适量光固化胶，一边打印，一边光固化成型；（3）按照分层打印数据打印底层的平面膜层，接着进行激光雕刻，然后再在底层上打印上一层的平面膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整；（4）采用现成的纤维膜层进行激光雕刻，再复合另外纤维膜层，再进行激光雕刻，直至将功能布片打印完整。
如图2所示，上述搓揉装置5包括搓揉底板501、搓揉顶板502，以及驱动搓揉底板501、搓揉顶板502作往复相对运动的驱动机构503，搓揉底板501、搓揉顶板502均具有粗糙面504，搓揉底板501、搓揉顶板502平行设置并且均与驱动机构503的动力输出端连接。在一种具体方案中，驱动机构503包括电机5031、丝杆5032、导向杆5033、第一螺母5034和第二螺母5035，丝杆5032、导向杆5033平行设置，电机5031与丝杆5032传动连接，丝杆5032上设有正向螺纹段和反向螺纹段，第一螺母5034、第二螺母5035分别处于正向螺纹段、反向螺纹段上，搓揉底板501、搓揉顶板502分别通过导向套505安装在导向杆5033上并能够沿导向杆5033移动，第一螺母5034、第二螺母5035分别与相应的导向套505连接。在另一种具体方案中，驱动机构503包括伺服电机、转轴相配合的旋转驱动结构，只要驱动搓揉底板、搓揉顶板其中的一个相对于另一个作往复相对转动，就可以实现对毛衫的搓揉。
图像处理控制装置1对毛衫的3D仿真模型的各个功能布片进行分层切割，然后将分层打印数据输出给3D打印机2，3D打印机2按分层打印数据进行逐层打印，最终形成完整的功能布片，也即是说，将各条毛线均沿长度方向切成很多切片（各个功能布片分别沿厚度方向进行分层切割），然后再将很多切片逐层打印堆叠在一起构成毛线，因为每条毛线都这样打印，从而能够打印出各条毛线在交织处的细节（只是在交织处粘连在一起，再通过后续搓揉步骤进行脱钩），从而能够打印出毛线相互交织的功能布片以及各条毛线的细节，高逼真模拟毛衫的交织特征，使组合后的毛衫与纺织毛衫在各项性能上基本一致；接着，图像处理控制装置1分别输出控制信号给机械手4和超声波封合装置3，机械手4将各个功能布片转移到超声波封合装置3上进行组合成毛衫，例如前幅、后幅、袖子等进行组合，具有明显的接缝，与纺织毛衫一致，穿起来更舒适；然后，图像处理控制装置1输出控制信号给机械手4和搓揉装置5，机械手4将组合后的毛衫转移到搓揉装置5上进行搓揉，使得交织在一起的毛线在粘连点处脱钩，即是使粘连点断裂，从而使得毛衫的各条毛线没有固定的连接点，更加柔顺；最后，在毛衫组合成型、搓揉之后，采用激光发射器6发射密集激光对毛衫进行随机扫射，在毛衫的毛线上形成大量的细小凹点，进行随机起绒，使得毛衫更接近真实毛料的毛衫。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。