[发明专利]连续性增减材原位复合制造成型设备

说明书

本发明提供一种连续性增减材原位复合制造成型设备，涉及复合材料成型设备的技术领域。连续性增减材原位复合制造成型设备，包括驱动模块、成型模块、成型平台、自动取放模块和收集平台；成型模块连接驱动模块的动力输出端；成型平台连接驱动模块的底座上，并设置在成型模块的下方；自动取放模块连接驱动模块的底座上，并设置在成型平台的输出端；收集平台连接驱动模块的底座上，并设置在自动取放模块的输出端。解决了现有技术中，在增材制造技术中，大部分成型结构件的取出方式为人工方式，无法实现连续性无人值守制造的技术问题。本发明集增材制造与减材制造于一体，引入结构件自动取放装置，提高了整个设备的生产效率。

技术领域

本发明涉及复合材料成型设备的技术领域，尤其是涉及一种连续性增减材原位复合制造成型设备。

背景技术

增材制造是集减材制造与等材制造外的又一重要成型制造技术，其以数字模型文件为基础，通过材料逐层累加的方式实现结构件从无到有的制造。

在众多增材制造技术中，熔融沉积成型工艺是应用较为普遍的技术，具有设备投资小、可成型材料多的特点，但该技术制造的结构件表面往往存在台阶现象，限制了其在表面精度要求较高的结构件的制造应用。在增材制造过程中，引入减材制造工艺，如：铣削，可实现结构件表面台阶现象的消除；此外，与传统减材制造技术不同，增材制造技术无需工装夹具，但其面临如何高效的从成型平台上将制造的结构件快速取出的问题。

当前，大部分成型结构件的取出方式仍为人工方式，无法实现复合材料构件连续性无人值守的制造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续性增减材原位复合制造成型设备，以解决现有技术中存在的，在增材制造技术中，大部分成型结构件的取出方式为人工方式，无法实现连续性无人值守制造的技术问题。

本发明提供的一种连续性增减材原位复合制造成型设备，包括驱动模块、成型模块、成型平台、自动取放模块和收集平台；

成型模块连接驱动模块的动力输出端，驱动模块能够带动成型模块分别沿着Z轴、X轴、Y轴方向移动；成型平台连接驱动模块的底座上，并设置在成型模块的下方；自动取放模块连接驱动模块的底座上，并设置在成型平台的输出端；收集平台连接驱动模块的底座上，并设置在自动取放模块的输出端。

进一步的，驱动模块包括Z轴方向驱动件、X轴方向驱动件和Y轴方向驱动件；

X轴方向驱动件连接Z轴方向驱动件的动力输出端，Y轴方向驱动件连接X轴方向驱动件的动力输出端，成型模块连接Y轴方向驱动件的动力输出端；

Z轴方向驱动件能够通过X轴方向驱动件带动成型模块沿着Z轴方向运动，X轴方向驱动件能够通过Y轴方向驱动件带动成型模块沿着X轴方向运动，Y轴方向驱动件能够带动成型模块沿着Y轴方向运动。

进一步的，成型模块包括安装架、连续纤维增强热塑性材料打印机构、减材制造机构和纯热塑性材料打印机构；

安装架连接Y轴方向驱动件的动力输出端；连续纤维增强热塑性材料打印机构、减材制造机构、纯热塑性材料打印机构均布连接安装架的侧面。

进一步的，连续纤维增强热塑性材料打印机构包括热塑性材料送料机、热塑性材料导向部、连续纤维导向部、热塑性材料与连续纤维混合加热机、加热器、温度检测器和第一打印头；

热塑性材料送料机连接安装架的侧面，热塑性材料导向部的输入端连接热塑性材料送料机的输出端，热塑性材料导向部的输出端、连续纤维导向部的输出端均连接热塑性材料与连续纤维混合加热机的输入端；热塑性材料与连续纤维混合加热机的输出端连接加热器，加热器内连接温度检测器，加热器的输出端连接第一打印头。

进一步的，热塑性材料导向部包括第一喉管和第一散热器，连续纤维导向部包括第二喉管和第二散热器；