一种3D打印工装的制作方法

本申请涉及材料成型，具体而言，涉及一种3d打印工装。

背景技术：

1、3d打印技术又称增材制造技术，目前主要是利用激光等固化原理，将原材料融化后从一固定水平面向上堆叠成型的一种工艺。由于原材料的层层堆叠，因此部分结构需要做支撑，导致该工艺成本较高，且材料物理性能不易保证，无法大规模开展。复合材料成型技术目前还比较依赖于模具，需要先有模具作为形状支撑，而后将纤维材料覆盖在模具表面，再涂抹树脂和固化剂，最后干燥成型。该技术后期制作工艺复杂，同样会增加生产成本。

2、为了解决现有的3d打印技术和复合材料成型技术制作工艺复杂、成本较高，成型后材料性能受到影响等问题，我们提出了一种3d打印工艺，利用工业机器人灵活姿态调整和软件算法的优势，将复合材料穿过打印头的圆管中心，通过机器人姿态调整，使复合材料围绕预先制作好的工装以不断缠饶的方式，打印出不同的架构。但是，现有的工装无法适用于上述3d打印工艺，因此，继续设计一种应用于3d打印工艺的工装。

技术实现思路

1、本申请的目的在于，提供一种3d打印工装，能够应用于3d打印工艺中，从而打印出不同的架构。

2、为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

3、本申请实施例提供一种3d打印工装，包括：工装支撑架、设置在工装支撑架上的工装固定抓手和多个工装缠绕柱，工装固定抓手用于与固定支架连接以固定3d打印工装，工装缠绕柱用于缠绕纤维以形成预设架构。

4、可选地，工装缠绕柱的外壁设有环形卡槽，环形卡槽与工装缠绕柱同轴设置。

5、可选地，环形卡槽包括多个，多个环形卡槽沿工装缠绕柱的轴线方向间隔分布。

6、可选地，工装支撑架沿长度方向依次划分有第一边缘区域、中间区域和第二边缘区域，位于第一边缘区域和第二边缘区域内的工装缠绕柱的尺寸大于位于中间区域内的工装缠绕柱的尺寸。

7、可选地，工装缠绕柱与工装支撑架通过第一连接件可拆卸连接。

8、可选地，第一连接件包括第一螺栓和第一螺母，工装缠绕柱内部中空，第一螺栓穿过工装缠绕柱和工装支撑架后与第一螺母螺纹连接。

9、可选地，工装缠绕柱呈圆柱形并垂直设置在工装支撑架的表面。

10、可选地，工装固定抓手上设有多个第一连接孔，多个第二连接件分别穿过多个第一连接孔后与固定支架连接。

11、可选地，工装固定抓手上设有多个第二连接孔，多个第三连接件分别穿过多个第二连接孔后与工装支撑架连接。

12、可选地，工装支撑架包括相对设置的第一支撑板和第二支撑板，以及用于连接第一支撑板和第二支撑板的多个连接板，多个连接板沿第一支撑板的长度方向间隔分布，多个工装缠绕柱分别设置在第一支撑板和第二支撑板相互远离的表面上。

13、本申请的有益效果包括：

14、本申请提供了一种3d打印工装，包括：工装支撑架、设置在工装支撑架上的工装固定抓手和多个工装缠绕柱，工装固定抓手用于与固定支架连接以固定3d打印工装，工装缠绕柱用于缠绕纤维以形成预设架构。该3d打印工装应用于3d打印工艺，利用机器人灵活姿态调整和软件算法的优势，将复合材料依次缠绕固定在3d打印工装的多个工装缠绕柱上，待缠绕的纤维达到一定厚度后，相邻的两个工装缠绕柱上的纤维会在环氧树脂和固化剂的作用下连接为一整体从而打印出不同的架构。

技术特征：

1.一种3d打印工装，其特征在于，包括：工装支撑架、设置在所述工装支撑架上的工装固定抓手和多个工装缠绕柱，所述工装固定抓手用于与固定支架连接以固定所述3d打印工装，所述工装缠绕柱用于缠绕纤维以形成预设架构。

2.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装缠绕柱的外壁设有环形卡槽，所述环形卡槽与所述工装缠绕柱同轴设置。

3.如权利要求2所述的3d打印工装，其特征在于，所述环形卡槽包括多个，多个所述环形卡槽沿所述工装缠绕柱的轴线方向间隔分布。

4.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装支撑架沿长度方向依次划分有第一边缘区域、中间区域和第二边缘区域，位于所述第一边缘区域和所述第二边缘区域内的所述工装缠绕柱的尺寸大于位于所述中间区域内的所述工装缠绕柱的尺寸。

5.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装缠绕柱与所述工装支撑架通过第一连接件可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的3d打印工装，其特征在于，所述第一连接件包括第一螺栓和第一螺母，所述工装缠绕柱内部中空，所述第一螺栓穿过所述工装缠绕柱和所述工装支撑架后与所述第一螺母螺纹连接。

7.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装缠绕柱呈圆柱形并垂直设置在所述工装支撑架的表面。

8.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装固定抓手上设有多个第一连接孔，多个第二连接件分别穿过多个所述第一连接孔后与所述固定支架连接。

9.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装固定抓手上设有多个第二连接孔，多个第三连接件分别穿过多个所述第二连接孔后与所述工装支撑架连接。

10.如权利要求1所述的3d打印工装，其特征在于，所述工装支撑架包括相对设置的第一支撑板和第二支撑板，以及用于连接所述第一支撑板和所述第二支撑板的多个连接板，多个所述连接板沿所述第一支撑板的长度方向间隔分布，多个所述工装缠绕柱分别设置在所述第一支撑板和所述第二支撑板相互远离的表面上。

技术总结
本申请提供一种3D打印工装，涉及材料成型技术领域。该3D打印工装包括：工装支撑架、设置在工装支撑架上的工装固定抓手和多个工装缠绕柱，工装固定抓手用于与固定支架连接以固定3D打印工装，工装缠绕柱用于缠绕纤维以形成预设架构。该3D打印工装应用于3D打印工艺，利用机器人灵活姿态调整和软件算法的优势，将复合材料依次缠绕固定在3D打印工装的多个工装缠绕柱上，待缠绕的纤维达到一定厚度后，相邻的两个工装缠绕柱上的纤维会在环氧树脂和固化剂的作用下连接为一整体从而打印出不同的架构。

技术研发人员：王道群,李江山
受保护的技术使用者：贵州翰凯斯智能技术有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/3/21