[發明專利]一種以絲材為原材料快速制造原型的方法及其快速成型機

有效

• 申請號: 201410395940.5
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104259352B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 周照耀;吳菲;姚碧波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B21F45/00
• 分類號: B21F45/00;B21F15/08;B29C67/00;B29C67/04;C03B37/15
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種以絲材為原材料快速制造原型的方法，其特征在于：首先，牽引一條絲材在成型板上形成直線或曲線平面軌跡形狀，同時使絲材結合在成型板上，并保持相應的形狀；其次，再以該條絲材為基準進行快速成型分層疊加增材，包括以下兩種情況：

1)在該條絲材上將其它絲材層層緊密疊加，形成所需構件的空間形狀，并使絲材之間實現冶金結合，最終便可制造獲得所需形狀的構件；

2)將其它絲材與該條絲材條條并列相貼組合在一起形成板面結構，并使絲材之間實現冶金結合，保持相應的形狀，然后再在該板面結構上將絲材按照所需的軌跡形狀和長度層層堆積，形成所需構件的空間形狀，并使絲材之間實現冶金結合，最終便可制造獲得所需形狀的構件。

2.根據權利要求1所述的一種以絲材為原材料快速制造原型的方法，其特征在于：所述絲材為具有相對平行面的矩形和方形截面的扁絲帶。

3.根據權利要求1所述的一種以絲材為原材料快速制造原型的方法，其特征在于：所述冶金結合通過焊接或加熱燒結實現。

4.根據權利要求1所述的一種以絲材為原材料快速制造原型的方法，其特征在于：所述絲材為金屬絲材或非金屬絲材。

5.根據權利要求1所述的一種以絲材為原材料快速制造原型的方法，其特征在于：所述所需形狀的構件有容器殼體、汽車的外殼金屬覆蓋件、板殼類形狀結構件、機械零件。

6.一種能夠實現權利要求1所述方法的快速成型機，其特征在于：包括有成型板(101)、工作臺(102)、用于驅動該工作臺(102)在X軸方向平移的X軸伺服驅動機構(103)、用于驅動該工作臺(102)在Y軸方向平移的Y軸伺服驅動機構(104)、用于驅動該工作臺(102)上下升降的升降驅動機構(105)、帶有壓輥(106)的送絲夾頭(107)、夾頭運動伺服驅動機構(108)、帶有線輪的送絲機構(109)、激光焊接機構(110)、計算機圖形處理系統上位機(111)、控制系統下位機(112)，其中，所述升降驅動機構(105)設在工作臺(102)的下方，并通過支撐塊(113)與工作臺(102)連接，所述工作臺(102)活動安裝在支撐塊(113)上，并由X軸伺服驅動機構(103)和Y軸伺服驅動機構(104)驅動實現X-Y軸方向的平移；所述成型板(101)固定裝于工作臺(102)上，所述送絲夾頭(107)設在該成型板(101)的上方，其上設有供送絲機構(109)放出來的絲材穿過的通孔，并可通過壓輥(106)實現對絲材的壓貼，所述送絲夾頭(107)由夾頭運動伺服驅動機構(108)驅動實現空間三維移動；所述激光焊接機構(110)設在成型板(101)的上方，用于實現絲材之間和絲材與成型板之間的焊接；所述控制系統下位機(112)通過控制線分別與X軸伺服驅動機構(103)、Y軸伺服驅動機構(104)、升降驅動機構(105)、夾頭運動伺服驅動機構(108)、送絲機構(109)、激光焊接機構(110)一一對應相接，所述計算機圖形處理系統上位機(111)通過數據傳輸線與控制系統下位機(112)連接，所述計算機圖形處理系統上位機(111)將圖形處理好的數據傳輸給控制系統下位機(112)，控制系統下位機(112)生成控制程序驅動被控制機構按程序進行相應的動作。

7.根據權利要求6所述的一種快速成型機，其特征在于：所述控制系統下位機(112)包括有X方向運動控制模塊、Y方向運動控制模塊、工作臺升降控制模塊、送絲夾頭控制模塊、送絲機構控制模塊、激光頭控制模塊。