CN104385595B - 一种三维打印次品修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三维打印次品修复系统，其特征在于，包括：上料模块、检验模块、成品下料模块、瑕疵切除模块、修补模块和控制模块；上料模块包括第一料仓和第一夹持件；检验模块包括第一工作台、三维扫描装置和第二夹持件；成品下料模块包括第二料仓，第二料仓用于储存检验合格的工件；瑕疵切除模块包括第二工作台、刀具和刀架；修补模块包括第三夹持件、第三工作台、打印喷头、喷头支架、第四夹持件和第三料仓；控制模块分别连接第一夹持件、三维扫描装置、第二夹持件、第二工作台、刀具、第三夹持件、第三工作台、打印喷头和第四夹持件并控制其工作。本发明提出的一种三维打印次品修复系统，可通过立体打印对次品工件进行精度修复。
Description
技术领域
本发明涉及工件修复技术领域，尤其涉及一种三维打印次品修复系统。
背景技术
随着自动化技术的发展，工业生产等领域中工件的自动化流水线式生产方式越来越普遍，尤其是随着三维打印(立体打印)技术的出现，一些高精度的产品或工件也进入了自动化生产的行列。
自动化生产过程中，由于供料不畅、断电、短路或者控制不当等原因，造成产出的工件出现偏差，如残缺、冗余等情况是非常常见的。由于精度高的产品难以修复或者修复成本高，所以，目前对于精度要求高的产品生产过程中出现的瑕疵品，往往直接销毁回收原材料。如此一来，产品成型的工作完全放弃，而且还要增加额外的销毁成本，就单个工件而言，生产过程完全是时间、工艺和原材料的浪费。而且，越高精度产品，残缺品出现可能性越高，浪费越严重。
发明内容
基于背景技术出现的问题，本发明提供了一种三维打印次品修复系统，可通过立体打印对次品工件进行精度修复。
本发明提出的一种三维打印次品修复系统，其特征在于，包括：上料模块、检验模块、成品下料模块、瑕疵切除模块、修补模块和控制模块；
上料模块包括：第一料仓和第一夹持件，第一夹持件用于将第一料仓中的待检验的工件送入检验模块；
检验模块包括：第一工作台、三维扫描装置和第二夹持件；第一工作台用于承载待检验的工件，三维扫描装置用于对工件进行扫描，第二夹持件用于夹取第一工作台上的工件送入下一工序；
成品下料模块包括第二料仓，第二料仓用于储存检验合格的工件；
瑕疵切除模块包括：第二工作台、刀具和刀架；第二工作台可水平旋转地安装，第二工作台用于承载检验不合格的工件，刀具可移动地安装在刀架上并用于切割第二工作台上的工件；
修补模块包括：第三夹持件、第三工作台、打印喷头、喷头支架、第四夹持件和第三料仓；第三工作台可水平旋转地安装，第三夹持件用于夹取第二工作台上的工件送到第三工作台，打印喷头可移动地安装在喷头支架上并可向第三工作台喷射打印料，第四夹持件用于夹取第三工作台上的工件送入第三料仓；
控制模块分别连接第一夹持件、三维扫描装置、第二夹持件、第二工作台、刀具、第三夹持件、第三工作台、打印喷头和第四夹持件并控制其工作。
优选地，包括底座，第一夹持件、第一工作台、三维扫描装置、第二夹持件、第二工作台、刀架、第三夹持件、第三工作台、喷头支架和第四夹持件均安装在底座上。
优选地，在工作状态下，控制模块预设目标模型；控制模块控制第一夹持件向第一工作台送上待检验的工件，控制三维扫描装置扫描工件，其接收扫描数据后生成工件模型，并将工件模型与目标模型对比；当工件模型与目标模型一致，控制第二夹持件将工件送入第二料仓，当工件模型与目标模型不一致，控制模块记录瑕疵点并通过第二夹持件将工件送上第二工作台；控制模块根据瑕疵点设计切割面，控制第二工作台转动与刀具移动调节工件与刀具的相对位置后，控制刀具工作按照切割面切除瑕疵点；然后，控制模块控制第三夹持件将工件送到第三工作台上，控制模块根据目标模型与切割面制作补充模型的分层图，补充模型为切割面从目标模型上分离下来的部分；控制模块控制打印喷头根据分层图以切割面为底面对工件进行分层打印；打印完成后，第四夹持件夹取第三工作台上的工件送入第三料仓进行储存。
本发明提供的三维打印次品修复系统利用立体打印技术对工件进行修复，且修复目标以合格工件为模板。立体打印技术精度高，可实现工件的高精度修复。
本发明中，对工件进行立体打印修复前，先对工件进行切割，将瑕疵部位切除，如此，不仅可修复残缺部件，也可以修复工件的冗余部分。
本发明中，可对工件瑕疵部位进行切割，为按照预设模式进行统一修补奠定基础，有利于将进行修复的打印步骤流水线化，从而提高打印修补的速度。
附图说明
图1为本发明提出的一种三维打印次品修复系统结构俯视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的一种三维打印次品修复系统，包括：底座10、上料模块、检验模块、成品下料模块、瑕疵切除模块、修补模块和控制模块。
上料模块包括：第一料仓21和第一夹持件22。第一夹持件22安装在底座10上，其用于将第一料仓21中的待检验的工件送入检验模块。
检验模块包括：第一工作台31、三维扫描装置32和第二夹持件33。第一工作台31安装在底座10上并用于承载待检验的工件。三维扫描装置32安装在底座10上并用于对待检验的工件进行扫描。第二夹持件33安装在底座10上并用于夹取第一工作台31上的工件送入下一工序。
成品下料模块包括第二料仓41，第二夹持件33将第一工作台31上检验合格的工件送入第二料仓进行存储。
瑕疵切除模块包括：第二工作台51、刀具52和刀架53。第二工作台51可水平旋转地安装在底座10上，第二夹持件33将第一工作台31上检验不合格的工件送上第二工作台51固定安装。刀架53安装在底座10上，刀具52可移动地安装在刀架53上并可切割第二工作台51上的工件。
修补模块包括：第三夹持件61、第三工作台62、打印喷头63、喷头支架64、第四夹持件65和第三料仓66。第三工作台62可水平旋转地安装在底座10上，第三夹持件61安装在底座10上并用于夹取第二工作台51上的工件送到第三工作台62。喷头支架64安装在底座10上，打印喷头63可移动地安装在喷头支架64上并可喷射打印料修复第三工作台62上的工件。第四夹持件65安装在底座10上并用于夹取第三工作台62上的工件送入第三料仓66。
控制模块分别连接第一夹持件22、三维扫描装置32、第二夹持件33、第二工作台51、刀具52、第三夹持件61、第三工作台62、打印喷头63和第四夹持件65并控制其工作。
本实施方式中，由于上料模块、检验模块、成品下料模块、瑕疵切除模块、修补模块通过底座10连接为一体，为系统稳定可靠的工作奠定了基础。
在工作状态下，控制模块预设目标模型，控制模块控制第一夹持件22向第一工作台31送上待检验的工件，控制三维扫描装置32扫描待检验的工件，其接收扫描数据后生成工件模型，并将工件模型与目标模型对比；当工件模型与目标模型一致，控制第二夹持件33将工件送入第二料仓41，当工件模型与目标模型不一致，控制模块记录瑕疵点并通过第二夹持件33将工件送上第二工作台51；控制模块根据瑕疵点设计切割面，并通过控制第二工作台51转动与刀具52移动调节工件与刀具52的相对位置，并控制刀具52工作按照切割面切除瑕疵点；然后，控制模块控制第三夹持件61将工件送到第三工作台62上，控制模块根据目标模型与切割面制作补充模型的分层图，补充模型为切割面从目标模型上分离下来的部分；控制模块控制打印喷头63根据分层图以切割面为底面对工件进行分层打印；打印完成后，第四夹持件65夹取第三工作台62上的工件送入第三料仓66进行储存。
本实施方式中，瑕疵点的统计方法为：首先计算目标模型表面覆盖点，生成目标点集合；然后计算工件模型表面覆盖点，生成工件点集合；最后，统计仅存在于工件点集合而不存在于目标点集合中的点，这些点即为瑕疵点。
本实施方式中，切割面的设计方法为：根据相互连接的瑕疵点生成瑕疵面，然后在靠近工件中心的一侧计算瑕疵面的切面，并选择切面切割工件后形成截面面积最小的切面作为切割面。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种三维打印次品修复系统，其特征在于，包括：上料模块、检验模块、成品下料模块、瑕疵切除模块、修补模块和控制模块；
上料模块包括：第一料仓(21)和第一夹持件(22)，第一夹持件(22)用于将第一料仓(21)中的待检验的工件送入检验模块；
检验模块包括：第一工作台(31)、三维扫描装置(32)和第二夹持件(33)；第一工作台(31)用于承载待检验的工件，三维扫描装置(32)用于对工件进行扫描，第二夹持件(33)用于夹取第一工作台(31)上的工件送入下一工序；
成品下料模块包括第二料仓(41)，第二料仓(41)用于储存检验合格的工件；
瑕疵切除模块包括：第二工作台(51)、刀具(52)和刀架(53)；第二工作台(51)可水平旋转地安装，第二工作台(51)用于承载检验不合格的工件，刀具(52)可移动地安装在刀架(53)上并用于切割第二工作台(51)上的工件；
修补模块包括：第三夹持件(61)、第三工作台(62)、打印喷头(63)、喷头支架(64)、第四夹持件(65)和第三料仓(66)；第三工作台(62)可水平旋转地安装，第三夹持件(61)用于夹取第二工作台(51)上的工件送到第三工作台(62)，打印喷头(63)可移动地安装在喷头支架(64)上并可向第三工作台(62)喷射打印料，第四夹持件(65)用于夹取第三工作台(62)上的工件送入第三料仓；
控制模块分别连接第一夹持件(22)、三维扫描装置(32)、第二夹持件(33)、第二工作台(51)、刀具(52)、第三夹持件(61)、第三工作台(62)、打印喷头(63)和第四夹持件(65)并控制其工作。
2.如权利要求1所述的三维打印次品修复系统，其特征在于，包括底座(10)，第一夹持件(22)、第一工作台(31)、三维扫描装置(32)、第二夹持件(33)、第二工作台(51)、刀架(53)、第三夹持件(61)、第三工作台(62)、喷头支架(64)和第四夹持件(65)均安装在底座(10)上。
3.如权利要求1或2所述的三维打印次品修复系统，其特征在于，在工作状态下，控制模块预设目标模型；控制模块控制第一夹持件(22)向第一工作台(31)送上待检验的工件，控制三维扫描装置(32)扫描工件，其接收扫描数据后生成工件模型，并将工件模型与目标模型对比；当工件模型与目标模型一致，控制第二夹持件(33)将工件送入第二料仓(41)，当工件模型与目标模型不一致，控制模块记录瑕疵点并通过第二夹持件(33)将工件送上第二工作台(51)；控制模块根据瑕疵点设计切割面，控制第二工作台(51)转动与刀具(52)移动调节工件与刀具(52)的相对位置后，控制刀具(52)工作按照切割面切除瑕疵点；然后，控制模块控制第三夹持件(61)将工件送到第三工作台(62)上，控制模块根据目标模型与切割面制作补充模型的分层图，补充模型为切割面从目标模型上分离下来的部分；控制模块控制打印喷头(63)根据分层图以切割面为底面对工件进行分层打印；打印完成后，第四夹持件(65)夹取第三工作台(62)上的工件送入第三料仓(66)进行储存。
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