[發明專利]基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置及方法

有效

• 申請號: 201610247669.X
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105881902B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 姚鑫驊;欒叢叢;傅建中;蘭劉健
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/321;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 徐敏

1.一種基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置，其特征在于，包括：

工作臺；

升降和平移模塊，安裝在工作臺上；

水平移動臺，用于安裝和移動快速成形制造結構的任一疊加層；

儲絲模塊；

鋪絲模塊，安裝在升降和平移模塊的動力輸出端，用于在快速成形制造的任一疊加層內牽引和嵌入來自儲絲模塊的纖維絲；

斷絲模塊，用于切斷嵌入快速成形結構中的纖維絲的尾部；

纖維絲固定模塊，用于在嵌入的起始位置固定纖維絲；

所述鋪絲模塊包括：

安裝座，與升降和平移模塊的動力輸出端固定連接，

纖維絲驅動箱，固定在所述安裝座上的；

鋪絲頭，安裝在所述纖維絲驅動箱下方，所述纖維絲驅動箱將儲絲模塊的纖維絲牽引至鋪絲頭并驅動纖維絲自該鋪絲頭出絲；

所述鋪絲模塊還包括安裝在纖維絲驅動箱的下方且水平轉動的轉盤以及轉盤驅動裝置，所述轉盤中間開設有過絲孔，所述纖維絲驅動箱輸出的纖維絲穿過該過絲孔至鋪絲頭，所述斷絲模塊和纖維絲固定模塊安裝在所述轉盤的周向邊緣上。

2.如權利要求1所述的基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置，其特征在于，所述轉盤驅動裝置包括：

齒輪盤，固定在轉盤的下方；

內軸承，固定在纖維絲驅動箱的底部，所述齒輪盤安裝在內軸承上；

蝸桿，與齒輪盤的周向輪齒嚙合；

蝸桿座，用于安裝蝸桿且與所述內軸承固定連接；

蝸桿轉動動力源。

3.如權利要求1所述的基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置，其特征在于，所述鋪絲頭包括一對壓輥以及用于安裝壓輥的支架，所述纖維絲驅動箱底部固定連接有連桿，所述支架水平轉動安裝在該連桿末端。

4.如權利要求1所述的基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置，其特征在于，所述纖維絲固定模塊包括升降桿以及固定在升降桿末端的排釘盒。

5.如權利要求1所述的基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置，其特征在于，還包括安裝在儲絲模塊與鋪絲模塊之間的纖維絲路徑上的預浸模塊。

6.一種基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入方法，其特征在于，使用如權利要求1～5任一權利要求所述的基于快速成形制造技術的碳纖維傳感元嵌入裝置，包括以下步驟：

(1)采用快速成形制造技術進行實體結構制造，在水平移動臺上每制造一層后進行判斷是否需要進行纖維絲的鋪設，如果不需要則繼續下一層制造，如果需要鋪設纖維絲則進入步驟(2)；

(2)水平移動臺將該層實體結構移動至鋪絲模塊下方，鋪絲模塊在該層嵌入來自儲絲模塊的纖維絲；

(3)水平移動臺將完成嵌有纖維絲的實體結構移動回原位置繼續進行快速成形制造。