[发明专利]一种碳纤维3D打印铺放机

权利要求书

1.一种碳纤维3D打印铺放机，其特征在于，包括：固定基板(3)；

所述固定基板(3)呈六棱柱状，第一侧的第一边缘固定设置压力调节装置(1)，以压力调节装置(1)为起点，六棱柱体的侧壁沿逆时针方向分别设置连接法兰(2)、气动张力控制装置(4)、碳纤维送料盘(5)、压紧粘合机构(8)、红外加热机构(10)和测温控制系统(11)；压紧粘合机构(8)连接一压紧粘合轮(9)，红外加热机构(10)靠近压紧粘合轮(9)设置，测温控制系统(11)靠近红外加热机构(10)设置；切断机构(6)和送料轮(7)设置于第一侧的表面；切断机构(6)连接切断剪刀(12)，送料轮(7)连接含差速补偿的伺服送料机构(13)；伺服送料长度测量装置(14)和前送料轮(15)均设置于固定基板(3)的第一侧，送料压紧轮(16)边缘与前送料轮(15)边缘相切；

所述碳纤维送料盘(5)的中心位置设置送料盘装置(20)，送料盘装置(20)连接送料马达(32)，送料马达(32)固定设置于送料马达固定板(40)；压紧粘合轮(9)的转轴上设置FDM熔融线材加热嘴(29)，FDM熔融线材加热嘴(29)连接FDM熔融线材送料机构(30)，FDM熔融线材送料机构(30)连接FDM熔融线材高度调节机构(31)，FDM熔融线材高度调节机构(31)连接FDM高度调节步进马达(21)；所述固定基板(3)的第二侧设置气动电磁阀模组(22)，所述气动张力控制装置(4)与气动电磁阀模组(22)连接；第二侧与第一侧设置含差速补偿的伺服送料机构(13)和前送料轮(15)的位置对应设置第一送料伺服马达(24)和第二送料伺服马达(25)；第二送料伺服马达(25)连接送料压紧装置(26)，送料压紧装置(26)连接第一侧设置的送料压紧轮(16)；红外加热机构(10)包括用于红外加热的红外加热装置(28)和红外测温装置(27)；

其中，所述气动张力控制装置(4)通过气动张力控制气缸(41)连接气动电磁阀模组(22)；送料压紧气缸(23)连接送料压紧轮滑块机构(42)，送料压紧轮滑块机构(42)通过送料压紧轮轴承(43)进行调节；送料压紧轮轴承(43)固定设置于送料轮轴承座(44)上；所述伺服送料长度测量装置(14)与连接送料压紧轮长度测量装置(45)相对设置于固定基板(3)两侧；送料压紧轮长度测量装置(45)固定设置于送料涨紧轮滑块装置(46)上。

2.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印铺放机，其特征在于，所述送料盘(5)由送料马达(32)反转控制，通过磁粉离合器和电流张力控制器控制碳纤维送料张紧度。

3.根据权利要求2所述的碳纤维3D打印铺放机，其特征在于，所述含差速补偿的伺服送料机构(13)和前送料轮(15)的送料轮带有单向旋转功能，用以弥补送料机构和打印主机之间的速度差，自动匹配送料速度；伺服送料长度测量装置(14)用来测量实际碳纤维的输送长度，并且和前送料轮(15)配合自动调整送料张力。

4.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印铺放机，其特征在于：所述含差速补偿的伺服送料机构(13)和前送料轮(15)送料出来的碳纤维经过导向机构后，由红外加热机构(10)，测温控制系统(11)，自动进行恒温控制，将碳纤维中的预浸料加热致成型温度，由压紧粘合机构(8)，压紧粘合轮(9)将碳纤维压紧粘合成型。

5.根据权利要求4所述的碳纤维3D打印铺放机，其特征在于：所述碳纤维压紧粘合成型后到预设位置时切断机构(6)自动切断碳纤维，并将预设尾料全部压紧粘合。

6.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印铺放机，其特征在于：在碳纤维成型的背侧加装有FDM成型机构，其中熔融线材送料机构(30)，FDM熔融线材高度调节机构(31)，高度调节步进马达(21)，送料马达(32)，完成FDM的3D成型，通过程序切换完成功能转换达到一机多用的功能。