一种3D增材运动系统及其方法与流程

文档序号:19787062发布日期:2020-01-24 13:43阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种3d增材运动系统,包括底座(1),底座(1)上端设有对称分布的底端部滑轨(11),底端部滑轨(11)上安装有滑动的打印平台(12),其特征在于,所述打印平台(12)正上方安装有镜像分布沿着x方向移动的x方向滑块(2),x方向滑块(2)正下方均安装喷头支架(20),喷头支架(20)上固定安装有喷头(21),喷头(21)内缠绕有电加热丝;

所述底座(1)上安装有平台驱动电机(13),平台驱动电机(13)输出端设有平台驱动螺纹杆(14),其中平台驱动电机(13)与平台驱动螺纹杆(14)之间通过螺纹配合连接;

所述喷头支架(20)上端设有旋转电机(22),旋转电机(22)上端设有旋转轴(23),旋转轴(23)上端设有支撑盘(24),支撑盘(24)上端设有轴向分布的卷辊(25),卷辊(25)上裹卷有纤维复合条(3),支撑盘(24)上开设有与卷辊(25)一一对应穿孔(241),穿孔(241)下端设有夹紧套(26),夹紧套(26)内设有弹性卡片;

所述支撑盘(24)下端设有与夹紧套(26)一一对应伸缩杆(27),伸缩杆(27)上套设有弹簧(28),伸缩杆(27)底端设有夹条(29),夹条(29)一端设有对称分布的弧形弹性片(291);

所述喷头支架(20)上端设有电动缸支撑块(4),电动缸支撑块(4)上设有电动缸(41),电动缸(41)的收缩杆顶端设有挤压转盘支撑块(42),挤压转盘支撑块(42)一端开设有活动槽(421),活动槽(421)内转动安装有挤压转盘支撑轴,挤压转动支撑轴上固定安装有挤压转盘(43),挤压转盘支撑轴与挤压转盘驱动电机(44)输出端固定连接,其中挤压转盘驱动电机(44)固定安装在挤压转盘支撑块(42)侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,所述喷头支架(20)正下方安装有刮取仓(5),刮取仓(5)仓口前端设有刮刀(51)。

3.根据权利要求2所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,所述刮取仓(5)内攘嵌有电加热丝,电加热丝对余量纤维复合材料进行融化,x方向滑块(2)上设有余量储液罐(56),余量储液罐(56)与刮取仓(5)之间通过连通管(57)连通,刮取仓(5)内设有高粘度泵,通过高粘度泵将刮取仓(5)内融化的纤维复合材料进行抽送至余量储液罐(56)内,完成对余量纤维复合材料进行收集。

4.根据权利要求3所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,所述刮取仓(5)上端设有对称分布的升降套(52),其中喷头支架(20)上设有刮取仓升降电机(53),刮取仓升降电机(53)输出端设有升降螺杆(54),升降螺杆(54)与任一升降套(52)之间通过螺纹配合连接,同时喷头支架(20)下端设有升降导柱,升降导柱与另一个升降套(52)之间滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,所述打印平台(12)上端固定安装有z轴导轨(6),z轴导轨(6)上安装有沿着z轴导轨(6)上下滑动的上端支撑平台(61),同时打印平台(12)上端固定安装有z轴驱动电机(62),z轴驱动电机(62)输出端设有z轴螺纹杆(63),z轴螺纹杆(63)与上端支撑平台(61)通过螺纹配合连接。

6.根据权利要求5所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,所述上端支撑平台(61)下端安装有y轴导轨(64),y轴导轨(64)上安装有沿着y轴导轨(64)滑动的x方向支撑平台(65),同时上端支撑平台(61)下端固定安装有y轴驱动电机(66),y轴驱动电机(66)输出端设有y轴螺纹杆(67),y轴螺纹杆(67)与x方向支撑平台(65)通过螺纹配合连接。

7.根据权利要求6所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,所述x方向支撑平台(65)下端安装有x轴导轨(7),其中x方向滑块(2)沿着x轴导轨(7)滑动,x方向支撑平台(65)下端固定安装有对称分布的x轴驱动电机(8),x轴驱动电机(8)输出端设有x轴螺纹杆(81),x轴螺纹杆(81)分别与对应的x方向滑块(2)通过螺纹配合连接。

8.根据权利要求7所述的一种3d增材运动系统,其特征在于,其使用方法,包括以下步骤:

第一步,所述z轴驱动电机(62)通过z轴螺纹杆(63)驱动上端支撑平台(61)沿着z轴方向移动,实现上端支撑平台(61)高度位置调节,即实现调节喷头(21)至指定高度位置;

第二步,所述y轴驱动电机(66)通过y轴螺纹杆(67)驱动x方向支撑平台(65)沿着y轴方向移动,实现x方向支撑平台(65)的y方向位置调节;以及x轴驱动电机(8)通过x轴螺纹杆(81)驱动x方向滑块(2)沿着x轴方向移动,实现x方向滑块(2)的x方向位置调节,使喷头(21)到达指定位置,准备进行打印;

第三步,所述纤维复合条(3)伸入至喷头(21)内,电加热丝将纤维复合条(3)融化,融化后的纤维复合条(3)从喷头(21)喷出,进行3d打印,本发明每层打印均采用两个镜像分布的喷头(21)同时向打印中心位置移动,在喷头(21)移动过程中,根据事先设定好的位置进行纤维复合条(3)喷出进行打印;

第四步,当需要更换所述纤维复合条(3)时,电动缸(41)的收缩杆驱动挤压转盘支撑块(42)运动至喷头(21)正上方,同时旋转电机(22)通过旋转轴(23)驱动支撑盘(24)转动,使目标卷辊(25)对应的纤维复合条(3)前端处于喷头(21)正上方,使挤压转盘支撑块(42)以及弧形弹性片(291)处于喷头(21)正上方时,挤压转盘支撑块(42)挤压弧形弹性片(291),使弧形弹性片(291)撑开,此时弧形弹性片(291)对之间的纤维复合条(3)进行松弛,在此期间,挤压转盘(43)挤压纤维复合条(3),此时启动挤压转盘驱动电机(44),挤压转盘驱动电机(44)驱动挤压转盘(43)转动,挤压转盘(43)通过摩擦力使纤维复合条(3)均速向下延伸,当纤维复合条(3)延伸至喷头(21)内部时,电加热丝将纤维复合条(3)融化,融化后的纤维复合条(3)从喷头(21)喷出,进行3d打印,由于纤维复合条(3)均速向下延伸,即喷头(21)单位时间内喷出的融化纤维复合条(3)量为一定的,即实现喷头(21)喷出均匀;

第五步,所述3d打印过程中,通过刮刀(51)进行刮除,使打印层处于设定值,刮除的余量纤维复合材料进入至刮取仓(5)内;

第六步,所述刮取仓(5)内电加热丝对余量纤维复合材料进行融化,高粘度泵将刮取仓(5)内融化的纤维复合材料进行抽送至余量储液罐(56)内,完成对余量纤维复合材料进行收集;

第七步,当所述喷头(21)无需喷出融化纤维复合条(3)时,关闭喷头(21)和挤压转盘驱动电机(44),实现喷头(21)停止喷出。

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