[實(shí)用新型]一種小型四軸一體化成型機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520162348.0
• 申請(qǐng)日: 2015-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204440121U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯媛彬;李晨;張軼斌;黨嬌;薛婓;王璐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/19
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專(zhuān)利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于快速成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小型四軸一體化成型機(jī)。

背景技術(shù)

四軸成型(4D?molding)，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用橡膠、樹(shù)脂或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層積累的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。1991年美國(guó)麻省理工學(xué)院的CimaM.J.和Scans?E.M.等人就申請(qǐng)了關(guān)于四軸成型的專(zhuān)利，而后基于這個(gè)專(zhuān)利設(shè)計(jì)研究的四軸成型系統(tǒng)采用的是惠普熱氣泡噴頭，可以噴射粘接材料使粉末粘接成型，其工作原理與傳統(tǒng)的噴墨成型過(guò)程相近，是一種以液滴噴射原理為基礎(chǔ)的快速成形技術(shù)。現(xiàn)在的四軸成型技術(shù)是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，通過(guò)軟件切片分層和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用熱熔噴嘴將金屬粉末、橡膠樹(shù)脂、陶瓷粉末、塑料、新型合成材料等特殊材料進(jìn)行逐層黏結(jié)疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。與傳統(tǒng)制造業(yè)通過(guò)模具、車(chē)銑等機(jī)械加工方式對(duì)原材料進(jìn)行定型、切削以最終生產(chǎn)成品不同，四軸成型將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面，通過(guò)對(duì)材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機(jī)床、不需要眾多的人力，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的小型三維合成材料成型機(jī)正處于研發(fā)階段，傳統(tǒng)的四軸成型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本高，占用空間大，攜帶不方便，使用不方便；而且，現(xiàn)有技術(shù)中的四軸成型系統(tǒng)多采用一個(gè)小型的、意大利制造的開(kāi)源微控制器即ardiuno板作為成型機(jī)控制電路的硬件平臺(tái)；還有采用Motorola公司的68000控制板、MCS-51系列單片機(jī)、MSP430單片機(jī)、80C196單片機(jī)等作為成型機(jī)的主控制器的，現(xiàn)有技術(shù)中的控制器具有可擴(kuò)展性差、執(zhí)行效率低、性能差、成本高，通用性差等缺陷和不足。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種小型四軸一體化成型機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，攜帶方便，操作方便，可擴(kuò)展性強(qiáng)，生產(chǎn)成本低，能夠在成型過(guò)程中完成對(duì)成型材料和成型機(jī)構(gòu)的一體監(jiān)督，成型效率和質(zhì)量高，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種小型四軸一體化成型機(jī)，其特征在于：包括成型機(jī)機(jī)體和成型控制器，所述成型機(jī)機(jī)體包括用于搭載合成材料的料架、擠出機(jī)、成型平臺(tái)、水平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和H型的豎直面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及用于支撐搭載料架、所述水平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述豎直面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的支撐搭載機(jī)構(gòu)；所述水平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平固定盒和用于帶動(dòng)成型平臺(tái)在水平面上沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)的Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在水平固定盒上，所述成型平臺(tái)安裝在所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述Y軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Y軸電機(jī)；所述豎直面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在豎直面上水平設(shè)置的用于帶動(dòng)所述擠出機(jī)在豎直面上沿X軸方向運(yùn)動(dòng)的X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和在豎直面上豎直設(shè)置的用于帶動(dòng)所述擠出機(jī)在豎直面上沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)的Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述擠出機(jī)安裝在所述X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述X軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸電機(jī)，所述Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)Z軸電機(jī)；所述成型平臺(tái)設(shè)置在所述擠出機(jī)的下方，所述擠出機(jī)包括擠料電機(jī)、熱噴頭和位于熱噴頭一側(cè)的降溫風(fēng)扇，所述熱噴頭豎直向下設(shè)置；所述成型控制器包括微控制器模塊和為所述成型控制器中各用電模塊供電的供電電源，所述微控制器模塊的輸入端接有按鍵電路和用于對(duì)熱噴頭的成型溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的溫度檢測(cè)電路，所述降溫風(fēng)扇與微控制器模塊的輸出端相接，所述微控制器模塊的輸出端還接有液晶顯示電路模塊和熱噴頭驅(qū)動(dòng)電路，以及用于驅(qū)動(dòng)X軸電機(jī)的X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、用于驅(qū)動(dòng)Y軸電機(jī)的Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)Z軸電機(jī)的Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和用于驅(qū)動(dòng)擠料電機(jī)的擠料電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

上述的一種小型四軸一體化成型機(jī)，其特征在于：所述支撐搭載機(jī)構(gòu)包括門(mén)字型的支撐主體架、從支撐主體架前端上部向左右兩側(cè)延伸形成的兩個(gè)支撐耳和從支撐主體架后端左右兩側(cè)向后延伸形成的兩個(gè)支撐翅；所述料架包括兩端分別與兩個(gè)支撐翅上部固定連接的料架軸和轉(zhuǎn)動(dòng)連接在料架軸上且用于纏繞合成材料的卷料筒。