[發(fā)明專利]一種海上移動(dòng)3D打印平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811397782.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109367004A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石學(xué)智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海洋大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C64/245
• 分類號(hào): B29C64/245;B33Y30/00;F16F15/06;F16F15/027
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發(fā)明公開(kāi)一種海上移動(dòng)3D打印平臺(tái)，屬于增材制造技術(shù)領(lǐng)域包括操作臺(tái)、減震裝置、連接于操作臺(tái)下方的可伸縮臺(tái)柱和不可伸縮臺(tái)柱，操作臺(tái)下表面與伸縮柱之間通過(guò)球鉸鏈鉸接，可伸縮臺(tái)柱一側(cè)連接油泵，油泵上端通過(guò)導(dǎo)線連接伺服控制器。本裝置減震性能好，通過(guò)活塞桿與減震彈簧的移動(dòng)改變緩沖力的特性，能自動(dòng)維持船舶甲板上操作臺(tái)水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上移動(dòng)3D打印平臺(tái)。

背景技術(shù)

對(duì)于遠(yuǎn)洋船舶來(lái)說(shuō)，尤其是遠(yuǎn)洋油輪和遠(yuǎn)海航行或作戰(zhàn)的軍船，設(shè)備發(fā)生故障需要進(jìn)行修理或更換配件是很常見(jiàn)的事情。遠(yuǎn)洋船舶在航行期間為了應(yīng)付一些突發(fā)情況所需的零部件，只能隨船帶足事先預(yù)想的各種可能需要的零件，或者想辦法靠岸修理或等待補(bǔ)給。3D打印技術(shù)作為一種新興的近凈成形技術(shù)，可根據(jù)零件的三維模型采用材料直接逐層堆積成形三維實(shí)體，極大提高材料的利用率，降低設(shè)計(jì)成本和制造成本，而且大幅度縮短制造周期。

如果能利用3D打印技術(shù)的快速、高效、可現(xiàn)場(chǎng)制造的優(yōu)勢(shì)，在遠(yuǎn)洋船舶上利用3D打印機(jī)對(duì)急需并無(wú)備品的備件進(jìn)行實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)制造和修復(fù)，必將大量減少備品備件的攜帶量且不需要從遙遠(yuǎn)的工廠運(yùn)過(guò)來(lái)，可快速解決遠(yuǎn)洋船舶急需備件的問(wèn)題，也有利于實(shí)現(xiàn)大型船舶易損零件的“零庫(kù)存”，使船舶輕量化，提高任務(wù)執(zhí)行速度和快速反應(yīng)能力。要想在船的航行狀態(tài)下使用3D打印技術(shù)，建造移動(dòng)的海上增材制造工廠，必須解決船體搖晃帶來(lái)的影響。目前，3D打印技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)船舶零部件的實(shí)時(shí)船上制造和修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種海上移動(dòng)3D打印平臺(tái)，通過(guò)減震裝置改變緩沖力的特性，來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整3D打印設(shè)備的姿態(tài)，使打印平臺(tái)保持水平，不會(huì)由于顛簸而導(dǎo)致打印失敗。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案為：一種海上移動(dòng)3D打印平臺(tái)，包括操作臺(tái)、減震裝置、連接于操作臺(tái)下方的可伸縮臺(tái)柱和不可伸縮臺(tái)柱，操作臺(tái)下表面與伸縮柱之間通過(guò)球鉸鏈鉸接，可伸縮臺(tái)柱一側(cè)連接油泵，油泵上端通過(guò)導(dǎo)線連接伺服控制器。本裝置通過(guò)操作臺(tái)、減震裝置、伸縮臺(tái)柱三個(gè)部分組成了簡(jiǎn)易的海上打印平臺(tái)，能較好的隨著船體的上下浮動(dòng)而移動(dòng)，球鉸鏈分別連接伸縮臺(tái)柱與操作臺(tái)，操作臺(tái)能繞著球鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)，較為靈活，壓力傳感器可感應(yīng)操作臺(tái)內(nèi)部的容納腔里的油量變化信號(hào)，將該信號(hào)傳遞給伺服控制器，由伺服控制器控制驅(qū)動(dòng)油泵將油箱內(nèi)的液壓油抽出或吸入，從而帶動(dòng)活塞桿上下移動(dòng)，保證整個(gè)裝置處于平衡的狀態(tài)。

作為優(yōu)選，可伸縮臺(tái)柱包括連接段、減震裝置、液壓缸，連接段的中段開(kāi)設(shè)有沉孔，沉孔內(nèi)插接有減震裝置，減震裝置的下端位于液壓缸內(nèi)部，液壓缸一側(cè)連接油泵。可伸縮臺(tái)柱中段裝有的減震裝置可進(jìn)一步確保裝置的穩(wěn)定性，減少操作臺(tái)在操作時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，影響打印效果。

作為優(yōu)選，操作臺(tái)內(nèi)部中空且設(shè)有容納腔，容納腔內(nèi)部用于盛放液體，容納腔底部對(duì)稱安裝有壓力傳感器，壓力傳感器、伺服控制器均與油泵電性連接。容納腔內(nèi)的液體為液壓油，船體產(chǎn)生晃動(dòng)時(shí)容納腔內(nèi)的液壓油也會(huì)左右傾斜搖晃，壓力傳感器接受容納腔內(nèi)油壓的變化信號(hào)，把該信號(hào)傳遞至伺服控制器，繼而控制油泵油量的輸出與收集。

作為優(yōu)選，減震裝置包括減震器，減震器中部插接有活塞桿，活塞桿上端固連端蓋，減震器外側(cè)套設(shè)有第一支撐彈簧與第二支撐彈簧，第一支撐彈簧上端連接端蓋，下端連接彈簧座，減震器中部橫向設(shè)置有限位塊，限位塊的上下兩側(cè)設(shè)有第二支撐彈簧，第二支撐彈簧與限位塊之間設(shè)有一段間距。減震裝置上設(shè)有兩根支撐彈簧，第一支撐彈簧受到震動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，限位塊也向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)限位塊碰到第二調(diào)節(jié)彈簧時(shí)限位塊會(huì)帶動(dòng)第二彈簧向下運(yùn)動(dòng)，使緩沖力變大，從而改變了緩沖力的特性，進(jìn)而可以實(shí)時(shí)調(diào)整3D打印設(shè)備的姿態(tài)，使打印平臺(tái)持續(xù)保持水平狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)船體航行過(guò)程中由于顛簸而導(dǎo)致打印失敗的現(xiàn)象。

作為優(yōu)選，減震器的外側(cè)側(cè)壁上設(shè)置有若干散熱片。由于減震器來(lái)回震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，溫度過(guò)高會(huì)使得減震器磨損加快，設(shè)置散熱片能夠有效地降低減震器的溫度，延長(zhǎng)減震器的使用壽命。