[发明专利]一种海上移动3D打印平台

说明书

本发明公开一种海上移动3D打印平台，属于增材制造技术领域包括操作台、减震装置、连接于操作台下方的可伸缩台柱和不可伸缩台柱，操作台下表面与伸缩柱之间通过球铰链铰接，可伸缩台柱一侧连接油泵，油泵上端通过导线连接伺服控制器。本装置减震性能好，通过活塞杆与减震弹簧的移动改变缓冲力的特性，能自动维持船舶甲板上操作台水平。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种海上移动3D打印平台。

背景技术

对于远洋船舶来说，尤其是远洋油轮和远海航行或作战的军船，设备发生故障需要进行修理或更换配件是很常见的事情。远洋船舶在航行期间为了应付一些突发情况所需的零部件，只能随船带足事先预想的各种可能需要的零件，或者想办法靠岸修理或等待补给。3D打印技术作为一种新兴的近净成形技术，可根据零件的三维模型采用材料直接逐层堆积成形三维实体，极大提高材料的利用率，降低设计成本和制造成本，而且大幅度缩短制造周期。

如果能利用3D打印技术的快速、高效、可现场制造的优势，在远洋船舶上利用3D打印机对急需并无备品的备件进行实时现场制造和修复，必将大量减少备品备件的携带量且不需要从遥远的工厂运过来，可快速解决远洋船舶急需备件的问题，也有利于实现大型船舶易损零件的“零库存”，使船舶轻量化，提高任务执行速度和快速反应能力。要想在船的航行状态下使用3D打印技术，建造移动的海上增材制造工厂，必须解决船体摇晃带来的影响。目前，3D打印技术还无法实现船舶零部件的实时船上制造和修复。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海上移动3D打印平台，通过减震装置改变缓冲力的特性，来实时调整3D打印设备的姿态，使打印平台保持水平，不会由于颠簸而导致打印失败。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种海上移动3D打印平台，包括操作台、减震装置、连接于操作台下方的可伸缩台柱和不可伸缩台柱，操作台下表面与伸缩柱之间通过球铰链铰接，可伸缩台柱一侧连接油泵，油泵上端通过导线连接伺服控制器。本装置通过操作台、减震装置、伸缩台柱三个部分组成了简易的海上打印平台，能较好的随着船体的上下浮动而移动，球铰链分别连接伸缩台柱与操作台，操作台能绕着球铰链自由转动，较为灵活，压力传感器可感应操作台内部的容纳腔里的油量变化信号，将该信号传递给伺服控制器，由伺服控制器控制驱动油泵将油箱内的液压油抽出或吸入，从而带动活塞杆上下移动，保证整个装置处于平衡的状态。

作为优选，可伸缩台柱包括连接段、减震装置、液压缸，连接段的中段开设有沉孔，沉孔内插接有减震装置，减震装置的下端位于液压缸内部，液压缸一侧连接油泵。可伸缩台柱中段装有的减震装置可进一步确保装置的稳定性，减少操作台在操作时产生晃动，影响打印效果。

作为优选，操作台内部中空且设有容纳腔，容纳腔内部用于盛放液体，容纳腔底部对称安装有压力传感器，压力传感器、伺服控制器均与油泵电性连接。容纳腔内的液体为液压油，船体产生晃动时容纳腔内的液压油也会左右倾斜摇晃，压力传感器接受容纳腔内油压的变化信号，把该信号传递至伺服控制器，继而控制油泵油量的输出与收集。

作为优选，减震装置包括减震器，减震器中部插接有活塞杆，活塞杆上端固连端盖，减震器外侧套设有第一支撑弹簧与第二支撑弹簧，第一支撑弹簧上端连接端盖，下端连接弹簧座，减震器中部横向设置有限位块，限位块的上下两侧设有第二支撑弹簧，第二支撑弹簧与限位块之间设有一段间距。减震装置上设有两根支撑弹簧，第一支撑弹簧受到震动向下运动时，限位块也向下运动，当限位块碰到第二调节弹簧时限位块会带动第二弹簧向下运动，使缓冲力变大，从而改变了缓冲力的特性，进而可以实时调整3D打印设备的姿态，使打印平台持续保持水平状态，不会出现船体航行过程中由于颠簸而导致打印失败的现象。

作为优选，减震器的外侧侧壁上设置有若干散热片。由于减震器来回震动会产生大量的热量，温度过高会使得减震器磨损加快，设置散热片能够有效地降低减震器的温度，延长减震器的使用寿命。