本發(fā)明涉及實體線框造型技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

3d打印技術(shù)在趨于成熟，利用計算機的數(shù)據(jù)模型進行參數(shù)控制，實現(xiàn)逐層堆疊打印造型，而在進行實體線框造型時，傳統(tǒng)的3d打印技術(shù)存在局限性，一般的3d打印裝置只適應(yīng)于小件物品的造型打印，進行大型物體或線框造型打印時，則需要分段打印然后進行拼接，造成麻煩，或者是大型的專用3d打印裝置，在進行工作時，需要較大空間范圍的位移，帶動出料端口移動，雖能夠?qū)m應(yīng)一般的大型打印，但由于需要定位移動架等大型配件的組裝配合，本身會受到較多的限制，不適于大型實體線框的一體化造型。在實體線框造型中，傳統(tǒng)的3d打印技術(shù)依靠逐層堆疊進行弧線造型，為提高生產(chǎn)效率，對出料端口的移動速度要求較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對上述存在的技術(shù)不足，提供一種實體線框造型裝置。適用于大型實體線框的一體化造型，結(jié)構(gòu)體積小，實用性強。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種實體線框造型裝置，包括熔料供給裝置、擠料機構(gòu)和定形機構(gòu)；所述的擠料機構(gòu)包括外殼，熔料供給裝置的出料口與外殼后部連通；外殼前端插接連接有模型頭；模型頭為管狀結(jié)構(gòu)，模型頭內(nèi)均勻分布有沿徑向設(shè)置的隔板；隔板將模型頭內(nèi)部均勻分為多個扇形孔；外殼內(nèi)安裝有螺桿擠料裝置；所述的螺桿擠料裝置包括多個堆疊連接的送料管；送料管與扇形孔數(shù)量相同且分別一一對應(yīng)接通；送料管內(nèi)均配合連接有螺旋桿；螺旋桿的后端密封穿過外殼后端且連接有電機，電機安裝在外殼后端；電機的動力輸出端與螺旋桿后端連接，電機的控制電路與處理器相連；外殼前方連接定形機構(gòu)；所述的定形機構(gòu)包括與外殼前部套接固定連接的方形基座，模型頭前方并排設(shè)置的多個隨動夾緊裝置；方形基座的四個直角位置分別垂直固定有連接桿；隨動夾緊裝置包括與連接桿固定連接的方框；方框內(nèi)設(shè)置有與模型頭對應(yīng)的加緊環(huán)；方框的四個側(cè)邊均開有貫穿的滑槽；滑槽內(nèi)均滑動連接有隨動桿；四個隨動桿的內(nèi)端與加緊環(huán)側(cè)邊固定連接。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，實體線框造型裝置的所述的基座和連接桿二者的內(nèi)部均為空腔結(jié)構(gòu)，連接桿與基座連通；基座連通有導(dǎo)氣管；導(dǎo)氣管另一端與一個排氣泵的輸出端連通；連接桿側(cè)邊均勻開有排氣孔，排氣孔均與加緊環(huán)位置相對。

進一步優(yōu)化本技術(shù)方案，實體線框造型裝置的加緊環(huán)上均勻套接有滾動環(huán)。

本發(fā)明有益效果在于：

1、擠料機構(gòu)可通過控制螺桿擠料裝置的擠料速度實現(xiàn)直線線框或弧形相框等的實體相框造型，適用于較長實體線框的一體化造型，占用體積小，但是能夠進行大型實體線框連續(xù)造型；定形機構(gòu)用于對模型頭處的出料進行進一步的加緊貼合。

擠料機構(gòu)中，通過電機帶動螺旋桿的轉(zhuǎn)動，在送料管內(nèi)實現(xiàn)送料，且可通過計算機的處理器控制不同電機的轉(zhuǎn)速，則會造成送料管內(nèi)的出料速度不同，則可控制形成彎曲，無需大型定位支架的控制移動，出料端口無需定位移動，出料速度快。模型頭的設(shè)置使所有送料管出料后形狀為圓形內(nèi)一部分扇形，然后能夠整合在一起成為圓柱形或所需的其它截面形狀。

造型后的出料穿過定形機構(gòu)，每個隨動夾緊裝置可跟隨出料造型弧度隨動變化，適應(yīng)弧度造成的偏移，同時加緊環(huán)對造型出料施加壓緊力，使分段出料能夠更好的自然貼合成一體；

2、可利用排氣泵對出料進行吹風(fēng)降溫，合理利用四個連接桿作為噴氣器件，能夠有效的從四個方向進行吹風(fēng)降溫，降溫效果好，且出料受風(fēng)力較均勻；

3、通過滾動環(huán)可減少出料穿過加緊環(huán)時的摩擦力，提高出料移動的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明擠料機構(gòu)分解示意圖；

圖3為擠料機構(gòu)和定形機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為隨動夾緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為定形機構(gòu)使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為造型彎曲原理示意圖；

圖7為本發(fā)明電路邏輯框圖；

圖中，1、熔料供給裝置；2、外殼；3、模型頭；4、隔板；5、送料管；6、扇形孔；7、螺旋桿；8、電機；9、方形基座；10、連接桿；11、方框；12、加緊環(huán)；13、滑槽；14、隨動桿；15、導(dǎo)氣管；16、排氣泵；17、排氣孔；18、滾動環(huán)；19、出料示意。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1-7所示，實體線框造型裝置，包括熔料供給裝置1、擠料機構(gòu)和定形機構(gòu)；所述的擠料機構(gòu)包括外殼2，熔料供給裝置1的出料口與外殼2后部連通；外殼2前端插接連接有模型頭3；模型頭3為管狀結(jié)構(gòu)，模型頭3內(nèi)均勻分布有沿徑向設(shè)置的隔板4；隔板4將模型頭3內(nèi)部均勻分為多個扇形孔6；外殼2內(nèi)安裝有螺桿擠料裝置；所述的螺桿擠料裝置包括多個堆疊連接的送料管5；送料管5與扇形孔6數(shù)量相同且分別一一對應(yīng)接通；送料管5內(nèi)均配合連接有螺旋桿7；螺旋桿7的后端密封穿過外殼2后端且連接有電機8，電機8安裝在外殼2后端；電機8的動力輸出端與螺旋桿7后端連接，電機8的控制電路與處理器相連；外殼2前方連接定形機構(gòu)；所述的定形機構(gòu)包括與外殼2前部套接固定連接的方形基座9，模型頭3前方并排設(shè)置的多個隨動夾緊裝置；方形基座9的四個直角位置分別垂直固定有連接桿10；隨動夾緊裝置包括與連接桿10固定連接的方框11；方框11內(nèi)設(shè)置有與模型頭3對應(yīng)的加緊環(huán)12；方框11的四個側(cè)邊均開有貫穿的滑槽13；滑槽13內(nèi)均滑動連接有隨動桿14；四個隨動桿14的內(nèi)端與加緊環(huán)12側(cè)邊固定連接；所述的基座和連接桿10二者的內(nèi)部均為空腔結(jié)構(gòu)，連接桿10與基座連通；基座連通有導(dǎo)氣管15；導(dǎo)氣管15另一端與一個排氣泵16的輸出端連通；連接桿10側(cè)邊均勻開有排氣孔17，排氣孔17均與加緊環(huán)12位置相對；加緊環(huán)12上均勻套接有滾動環(huán)18。

本發(fā)明在使用時，如圖7所示，結(jié)合傳統(tǒng)成熟的3d打印的電腦數(shù)據(jù)模型技術(shù)，為本發(fā)明提供數(shù)據(jù)參數(shù)，作為計算機控制電機8轉(zhuǎn)速的參數(shù)輸入。熔料供給裝置1為對原料進行加熱保溫的裝置，并向擠料機構(gòu)提供融化的原料，為傳統(tǒng)技術(shù)手段。

如圖2所示，融化后的原料進入到擠料機構(gòu)的后部，計算機控制電機8轉(zhuǎn)動，帶動螺旋桿7轉(zhuǎn)動，即可將原料通過送料管5送至模型頭3內(nèi)，電機8的轉(zhuǎn)速與送料速度對應(yīng)，當所有的電機8轉(zhuǎn)速一致時，則出料為直線型線框，當電機8存在轉(zhuǎn)速差時，則出料為弧線造型線框。送料管5出料后經(jīng)模型頭3整合為一體，在使用時，開始一段應(yīng)連接為直線型實體線框，以便于實現(xiàn)后期弧形的造型，同時便于穿過隨動夾緊裝置。

當電機8轉(zhuǎn)速不一致時，出料出現(xiàn)弧線造型，如圖5、6所示，以并排設(shè)置兩個送料管5為例解釋平面內(nèi)弧線的造型，當兩個送料管5內(nèi)的出料在端部連接在一起后，上方的出料速度快時，上方行程大于下方，則會造成端部向下的彎曲；同理，當送料管5至少三個及以上時，則可在空間內(nèi)三維進行弧線的造型，由計算機自動控制電機8實現(xiàn)出料造型。多個送料管5的出料在模型頭3內(nèi)變形并整合為模型頭3的形狀，定形機構(gòu)對出料后進一步施加力，提高整合連接穩(wěn)定性。

如圖5所示，實體線框造型開始時的端部為導(dǎo)向用的直線型，電機8轉(zhuǎn)速一致即可，然后將直線型的出料引導(dǎo)穿過所有的加緊環(huán)12后，開始根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)進行需要的線框造型，計算機控制電機8的轉(zhuǎn)速從而控制弧線形，繼續(xù)將出料向前推出，在端部直線型出料的引導(dǎo)下，后續(xù)出料均從加緊環(huán)12穿過，且當線型發(fā)生變化時，加緊環(huán)12自動跟隨出料線型在方框11內(nèi)自用移動，隨動桿14在滑槽13內(nèi)移動，滿足平面內(nèi)的自由移動，不影響出料的連續(xù)向前移動，能夠?qū)Χ丝诘某隽线M行加緊。

由一般的弧線形均可做截面分割的原理，且一個截面內(nèi)僅存在一個單體面，定形機構(gòu)可實現(xiàn)加緊。

如圖3所示，高溫融化的出料需要進行冷卻，利用風(fēng)力降溫，可提高冷卻成型速度，可減少定形出料后的變形，縮短造型時間。在上述實施例中，連接桿10作為定位連接件，本實施例中，可利用其作為噴氣頭，排氣泵16對基座進行充氣加壓，然后吹風(fēng)從四周方向的連接桿10噴出，與風(fēng)直接接觸的面積大，且風(fēng)力均勻，對未完全冷卻定型的出料形狀影響小。

如圖4、5所示，定形機構(gòu)處于固定位置，出料成型后穿過加緊環(huán)12，通過滾動環(huán)18的滾動摩擦，可減少穿過移動的摩擦力?？稍诩泳o環(huán)12上均勻開出環(huán)形的凹槽，與滾動環(huán)18配合，滾動環(huán)18略高出加緊環(huán)12，凹槽可對滾動環(huán)18起到定位作用，使?jié)L動環(huán)18分布均勻，同時有利于提高對出料的加緊效果。

在進行大型實體線框造型時，出料端口無需位移控制，即可進行大型弧線實體線框的一體連續(xù)造型。比如直徑較大的圓環(huán)、螺旋線圈等，傳統(tǒng)的技術(shù)手段，一般僅適用于較小的實體造型然后分段拼接，或是需要較大的位移控制裝置控制出料口的移動，由位移實現(xiàn)造型需求，而本發(fā)明由擠料機構(gòu)控制出料線框的造型，無需移動位置或多段拼接。