[發(fā)明專利]一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611196569.5
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106767480B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐剛;梅華平;李紅麗;熊巍;戴曉光;丁濤;盛繼群
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工程學(xué)院
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;B29C64/118;B29C64/20;B29C64/209;B33Y30/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 劉哲源

本發(fā)明公開了一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置及方法，涉及快速成型設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置，其打印頭組件與光纖鋪設(shè)組件通過與第一導(dǎo)軌與第二導(dǎo)軌的滑動(dòng)配合，能夠?qū)崿F(xiàn)在操作面上一邊制造物體一邊鋪設(shè)光纖；通過把光纖埋入待測實(shí)體從而形成一個(gè)具有傳感功能的構(gòu)件，達(dá)到直接檢測到待測實(shí)體的形變量，從而避免塑性變形。該鋪設(shè)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適面廣；提高了測量精度且優(yōu)化了打印效果，降低了打印件的廢品率。一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)方法，基于上述的光纖鋪設(shè)裝置，具備光纖鋪設(shè)裝置的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及快速成型設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置及方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱；其基本原理是疊層制造形成3D實(shí)體。實(shí)體通常由打印所需的耗材通過熱熔機(jī)融化再冷卻凝固形成，但是耗材的硬度與強(qiáng)度不高，導(dǎo)致做出的實(shí)體易損壞。

為了解決上述問題，目前一般采用將傳感器安置于實(shí)體上，通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測打印件的形變程度。通常的作法是將傳感器粘貼于實(shí)件表面。當(dāng)被檢測的實(shí)體發(fā)生形變時(shí)，粘貼傳感器的膠體也會發(fā)生形變；但是其膠體的彈性模量與被檢實(shí)體的不同，因而傳感器的測量結(jié)果產(chǎn)生誤差導(dǎo)致打印出來的實(shí)體的廢品率還是較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提供一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置，其打印頭組件與光纖鋪設(shè)組件通過與第一導(dǎo)軌與第二導(dǎo)軌的滑動(dòng)配合，能夠?qū)崿F(xiàn)在操作面上一邊制造物體一邊鋪設(shè)光纖；通過把光纖埋入待測實(shí)體從而形成一個(gè)具有傳感功能的構(gòu)件，達(dá)到直接檢測到待測實(shí)體的形變量，從而避免塑性變形。該鋪設(shè)裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用面廣；提高了測量精度且優(yōu)化了打印效果，降低了打印件的廢品率。

本發(fā)明實(shí)施例的目的之二在于提供一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)方法，基于上述的光纖鋪設(shè)裝置，具備光纖鋪設(shè)裝置的特點(diǎn)。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置，包括第一導(dǎo)向總成、第二導(dǎo)向總成、第三導(dǎo)向總成、打印頭組件、光纖鋪設(shè)組件與支承裝置；支承裝置包括具有支承面的底座、設(shè)于支承面上的工作臺以及圍繞底座的四周設(shè)置的支架。工作臺遠(yuǎn)離支承面的端面為操作面；第一導(dǎo)向總成包括至少兩根相對設(shè)置于底座兩端的第一導(dǎo)軌，第一導(dǎo)軌與支架連接且平行于操作面；第二導(dǎo)向總成包括至少兩根間隔設(shè)置的第二導(dǎo)軌，第二導(dǎo)軌長度方向上的兩端分別與設(shè)置于底座兩端的第一導(dǎo)軌可滑動(dòng)地連接；第三導(dǎo)向總成包括至少一根垂直設(shè)于支承面的第三導(dǎo)軌，用于支撐工作臺。打印頭組件可滑動(dòng)地連接于第二導(dǎo)軌，用于沿第二導(dǎo)軌移動(dòng)在操作面上打印出3D構(gòu)件；光纖鋪設(shè)組件包括鋪設(shè)支座、以及設(shè)于鋪設(shè)支座的固定件、鋪設(shè)滾軸與光纖導(dǎo)軌；鋪設(shè)滾軸通過滾軸支架設(shè)于鋪設(shè)支座上；光纖導(dǎo)軌的兩端分別連接于鋪設(shè)滾軸與鋪設(shè)支座；固定件具有相對的兩端，其中第一端與鋪設(shè)支座可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，另一端與光纖可分離地配合；光纖沿著光纖導(dǎo)軌延伸直至纏繞于鋪設(shè)滾軸，并與固定件配合；鋪設(shè)支座可滑動(dòng)地連接于另一根第二導(dǎo)軌上，用于沿第二導(dǎo)軌移動(dòng)將光纖嵌入3D構(gòu)件。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：目前一般采用將傳感器安置于實(shí)體上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測形變量，通常的作法是將傳感器粘貼于實(shí)件表面。但是其粘貼所用的膠體的彈性模量與被檢實(shí)體的不同，因而傳感器的測量結(jié)果產(chǎn)生誤差導(dǎo)致打印出來的實(shí)體的廢品率較高。