[发明专利]一种像素针成型机及基于布尔运算的成型方法

说明书

技术领域

本发明属于产品加工制造技术领域，具体来说涉及一种像素针成型机及基于布尔运算的成型方法。

背景技术

传统制造业经过了数千年的积累和发展，已经在生产工艺、生产技术、材料等方面非常成熟，并形成了配套完善、功能齐全、社会各界广泛认可的产业基础。但是，针对一些个性化、复杂化、高难度的生产技术，传统制造业则很难完成。

而目前比较新兴的3D打印技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。然而这种技术受到的限制性较大，速度较慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种像素针成型机及基于布尔运算的成型方法，能够对表面复杂的产品实现一次成型加工，并且高速、高效。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种像素针成型机，其特征在于：它包括本体；

本体的上部和下部分别设有对称分布的像素针上板和像素针下板，像素针上板和像素针下板分别由受磁力控制上下运动的金属像素针排列而成；本体中部为供金属像素针运动而为待加工产品成型的成型区；

本体上设有电磁控制器和输入单元；像素针上板的上部、像素针下板的下部均设有在电磁控制器的控制下为金属像素针提供磁力的磁极；本体一侧还设有与所述的像素针上板连接的位移调节机构；

本成型机还包括材料注入装置，材料注入装置包括材料融化罐、融化罐加热装置、以及用于将融化的材料注入到所述的成型区的成型液导管。

按上述方案，所述的本体为金属框架。

按上述方案，所述的位移调节机构包括螺杆传送机构和用于驱动螺杆传送机构的驱动电机。

按上述方案，所述的本体上设有控制面板，所述的电磁控制器和输入单元设置在控制面板上；输入单元包括控制器开关和控制器选项按钮。

按上述方案，所述的控制面板上还设有与电磁控制器连接的显示器。

按上述方案，所述的材料融化罐通过融化罐固定装置固定在本体上，且材料融化罐的高度高于所述的成型区。

利用所述的像素针成型机实现的基于布尔运算的成型方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、根据待加工产品的外形，利用布尔运算得到代加工产品外形的三维图形；

S2、对所述的三维图形分割为上下两部分，再对两部分分别进行微元划分，得到每个微元的高度；其中每个微元的大小即为每个金属像素针的截面大小；

S3、根据所得到的微元的高度，分别通过磁力控制像素针上板和像素针下板上的金属像素针的位移，使得像素针上板和像素针下板的金属像素针在成型区得到待加工产品的阴模；

S4、加热材料融化罐，加热后的液态材料从成型液导管注入到阴模中，待冷却后取出。

本发明的有益效果为：本发明巧妙利用电磁控制金属像素针的方式，制备待加工产品的阴模，再将材料进行加热液化，注入到阴模中，可以实现一次成型，与现有3D打印技术相比较具有高速、高效、产品强度高、制作工艺简便、降低加工成本等优势，具有较强的实用性和市场应用前景。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明一实施例的待加工产品结构示意图。

图3为针对图2所述待加工产品的像素针成型原理图。

图4为材料熔化罐的细节图。

图中：1像素针上板、2本体、3材料融化罐、3-1-材料熔化罐底座、4融化罐固定装置、5融化罐加热装置、6成型液导管、7电磁控制器、8显示器、9控制器选项按钮、10控制器开关、11成型机底座、12像素针下板、13外部保护壳、14金属像素针、15螺杆传送机构、16驱动电机、17待加工产品。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供一种像素针成型机，如图1至图4所示，包括本体2；本体2的上部和下部分别设有对称分布的像素针上板1和像素针下板12，像素针上板1和像素针下板12分别由受磁力控制上下运动的金属像素针14排列而成；本体2中部为供金属像素针14运动而为待加工产品17成型的成型区；本体2上设有电磁控制器7和输入单元；像素针上板1的上部、像素针下板12的下部均设有在电磁控制器7的控制下为金属像素针14提供磁力的磁极；本体2一侧还设有与所述的像素针上板12连接的位移调节机构；本成型机还包括材料注入装置，材料注入装置包括材料融化罐3、融化罐加热装置5、以及用于将融化的材料注入到所述的成型区的成型液导管6。