CN104760285A - 一种无人机产品的增材制造方法 - Google Patents

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喻川
廖兴毅
李贺
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Abstract

本发明提供了一种无人机产品了增材制造方法，包括如下步骤：①建立模型；②拓扑优化；③分解数据；④逐层打印；⑤组件结合。本发明使无人机产品快速成型成为可能，节约劳力和物力，同时可以对环境的污染，减低生产成本，实现云制造和绿色制造；无需模具，直接制造出产品，并把制造时间降低为传统生产模式的1/10，费用降低到1/5以下，实现了高效、绿色、桌面式制造；使用该方法制作的无人机产品，可达到与注塑工艺制造的产品同样功能。

Description

一种无人机产品的增材制造方法
技术领域
本发明涉及一种无人机产品的增材制造方法，属于无人机制造技术。
背景技术
目前无人机产品的生产还是传统的注塑工艺生产模式，生产场地需求较大，参与人员较多，生产环境恶劣，生产设备昂贵。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人机产品的增材制造方法，该无人机产品的增材制造方法使无人机产品快速成型成为可能，节约劳力和物力，同时可以对环境的污染，减低生产成本，实现云制造和绿色制造。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种无人机产品的增材制造方法，包括如下步骤：
①建立模型：将无人机进行三维建模，以数字文件的形式将无人机模型存储在计算机中；
②拓扑优化：对模型进行拓扑优化，使之更能符合飞行要求；
③分解数据：将模型分解为多层平面结构数据；
④逐层打印：用3D打印机将无人机组件分层打印逐点堆积成型；
⑤组件结合：将无人机组件结合组装成无人机产品。
步骤⑤中结合组装是通过工业机器人完成。
所述工业机器人为Kuka机器人。
步骤⑤中所述将无人机组件结合组装是在CNC平台上完成。
步骤④中所述无人机组件是用ABS树脂制成。
步骤⑤中还包括激光切割，即在无人机组件结合组装前先对无人机组件进行激光切割。
步骤①中所述三维建模通过pro/ENGINEER、CATIA、SolidWorks或Rhino完成。
本发明的有益效果在于：使无人机产品快速成型成为可能，节约劳力和物力，同时可以对环境的污染，减低生产成本，实现云制造和绿色制造；无需模具，直接制造出产品，并把制造时间降低为传统生产模式的1/10，费用降低到1/5以下，实现了高效、绿色、桌面式制造；使用该方法制作的无人机产品，可达到与注塑工艺制造的产品同样功能。
附图说明
图1是本发明中3D打印机、CNC平台和工业机器人的位置分布示意图；
图中：1-3D打印机，2-工业机器人，3-CNC平台。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种无人机产品的增材制造方法，包括如下步骤：
①建立模型：将无人机进行三维建模，以数字文件的形式将无人机模型存储在计算机中；
②拓扑优化：对模型进行拓扑优化，使之更能符合飞行要求；
③分解数据：将模型分解为多层平面结构数据；
④逐层打印：用3D打印机1将无人机组件分层打印逐点堆积成型；
⑤组件结合：将无人机组件结合组装成无人机产品。
采用上述步骤无人机的制造无需专门的模具，在设计上有问题时也可以快速、有效、低成本进行模型修正，并且由于模型是以数字文件的形式存储，因此可以通过网络发送至远端进行实地制造，特别是，可将模型文件加密发送给终端用户，由终端用户自行制造，能免去高昂的铸模、渠道、运输等方面的经济成本、人力成本、时间成本。
步骤⑤中结合组装是通过工业机器人2完成。由于工业机器人2的自动化程度高，因此采用工业机器人2进行组装能极大的提高效率，而且极大的降低人工成本以及经由人工组装可能带来的风险。
具体而言，考虑到易用性以及软件接口的友好程度，所述工业机器人2为Kuka机器人。
步骤⑤中所述将无人机组件结合组装是在CNC平台3上完成。在CNC平台3上可以将组装好的进行抛光等处理。
步骤④中所述无人机组件是用ABS树脂制成。ABS树脂抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，是一种用途极广的热塑性工程塑料。
为保证制造精度，步骤⑤中还包括激光切割，即在无人机组件结合组装前先对无人机组件进行激光切割。
作为较为普及且建模效果能够很好符合要求的方案，步骤①中所述三维建模通过pro/ENGINEER、CATIA、SolidWorks或Rhino完成。
因此，作为本发明的本地化最优方案，一种无人机产品的增材制造方法，包括如下步骤：
①建立模型：通过pro/ENGINEER、CATIA、SolidWorks或Rhino对无人机进行三维建模，以数字文件的形式将无人机模型存储在计算机中；
②拓扑优化：对模型进行拓扑优化，使之更能符合飞行要求；
③分解数据：将模型分解为多层平面结构数据；
④逐层打印：如图1所示，用ABS树脂在多台3D打印机1上将无人机组件分层打印逐点堆积成型成多个无人机组件；
⑤组件结合：通过Kuka机器人2对无人机组件进行激光切割，然后在CNC平台3上将无人机组件结合组装成无人机产品。

Claims (7)

1.一种无人机产品的增材制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
①建立模型：将无人机进行三维建模，以数字文件的形式将无人机模型存储在计算机中；
②拓扑优化：对模型进行拓扑优化，使之更能符合飞行要求；
③分解数据：将模型分解为多层平面结构数据；
④逐层打印：用3D打印机(1)将无人机组件分层打印逐点堆积成型；
⑤组件结合：将无人机组件结合组装成无人机产品。
2.如权利要求1所述的无人机产品的增材制造方法，其特征在于：步骤⑤中结合组装是通过工业机器人(2)完成。
3.如权利要求2所述的无人机产品的增材制造方法，其特征在于：所述工业机器人(2)为Kuka机器人。
4.如权利要求1所述的无人机产品的增材制造方法，其特征在于：步骤⑤中所述将无人机组件结合组装是在CNC平台(3)上完成。
5.如权利要求1所述的无人机产品的增材制造方法，其特征在于：步骤④中所述无人机组件是用ABS树脂制成。
6.如权利要求1所述的无人机产品的增材制造方法，其特征在于：步骤⑤中还包括激光切割，即在无人机组件结合组装前先对无人机组件进行激光切割。
7.如权利要求1所述的无人机产品的增材制造方法，其特征在于：步骤①中所述三维建模通过pro/ENGINEER、CATIA、SolidWorks或Rhino完成。
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