[发明专利]一种桌面型全自动碳纤维缠绕成型机

说明书

本发明提供一种结合3D打印技术的桌面型全自动碳纤维缠绕成型机，包括：由下至上依次设置的运动成型工作台机构、3D打印机构以及碳纤维缠绕机构，其中：运动成型工作台机构包括：Z方向运动组件以及工作台；3D打印机构包括：X方向运动组件，Y方向运动组件以及打印头组件；碳纤维缠绕机构包括：V方向运动组件以及碳纤维缠绕组件。本发明相对于现有技术的有益效果在于：大大提高工作效率，降低制作成本；提高了芯模的制作精度；设计合理，结构简单，使用安全方便。

技术领域

本发明属于快速成型技术领域，具体涉及一种与3D打印技术相结合的桌面型全自动碳纤维缠绕成型机。

背景技术

碳纤维是复合材料中使用极为普遍的一种，具有密度小、质量轻、强度高、耐超高温、低温特性好、耐化学试剂等优点。

现阶段，大批量生产的碳纤维成型有各种解决方法，也相对较成熟。但是，对于实验用或小尺寸DIY制作，大多采用的方法是打磨好内芯材料，然后手工缠绕或包覆碳纤维材料成型。这种方法需要人工手工参与操作，不能较好的控制成型精度，且效率低下。如果为了获得较好的成型效果，则需要人工的多次成型找到较好的成型件或者使用厂商提供的相似形状的产品替代，要么耗时费力，要么成本高昂。因此，有必要开发一种桌面型的轻量化可定制的碳纤维自动成型机。

发明内容

为了解决上述技术缺陷，实现小型碳纤维成型设备的全自动化，本发明提供一种与3D打印技术相结合的桌面型全自动碳纤维缠绕成型机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种结合3D打印技术的桌面型全自动碳纤维缠绕成型机，其特征在于，包括：

由下至上依次设置的运动成型工作台机构、3D打印机构以及碳纤维缠绕机构，其中：运动成型工作台机构包括：

Z方向运动组件以及工作台；工作台呈水平放置并固定在Z方向运动组件上，可沿Z方向在Z方向运动组件上移动；

3D打印机构包括：

X方向运动组件，Y方向运动组件以及打印头组件；打印头组件固定在Y方向运动组件上，可沿Y方向在Y方向运动组件上移动；Y方向运动组件固定在X方向运动组件上，可沿X方向在X方向运动组件上移动；

碳纤维缠绕机构包括：

V方向运动组件以及碳纤维缠绕组件；碳纤维缠绕组件固定在V方向运动组件上，可沿V方向在V方向运动组件上移动；

其中，X方向为水平方向，Y方向为与X方向垂直的水平方向，Z方向为竖直方向，V方向为与Y方向同向的水平方向。

本发明相对于现有技术的有益效果在于：

1.本发明大大提高了实验用用或小尺寸DIY制作的碳纤维成型效率，桌面型的设计使得小型碳纤维成型可以实现全自动，将工作人员从手工打磨芯模的工作中解放出来，大大降低了制作成本。

2.同时提高了芯模的制作精度，使碳纤维最后的成品质量可以控制。

3.本发明设计合理，结构简单，使用安全方便，机器中使用大量的标准件，有益于实现快速维修与更换，同时采用了伺服电机与滚珠丝杆，有着很好的成型精度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为运动成型工作台机构的结构示意图。

图3为3D打印机构的结构示意图。

图4为碳纤维缠绕机构的结构示意图。

图5为3D打印机构的工作状态图。

图6为碳纤维缠绕机构的工作状态图。