CN111906422A - 基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，且公开了基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，在增材加工机械臂开始运作时，利用电机带动支撑板转动，选择好加工的增材加工机械臂，可以为需要增材的工件进行全方位的增材，避免了单范围增材时出现增材不均匀的出现，影响的工件的质量，利用支撑板与卡合条的固定卡合效果，同时利用弹簧三的弹性效果和轴承座的转动效果，使支撑板与不同的相卡合，且工件质量越大，支撑板越是挤压弹簧三，利用四个的弹力效果和支撑板与卡合条的固定卡合效果，使得工件能稳定的放置在箱体内，利用限位板与限位块相互阻挡的效果，可以选择弹簧一的弹力，便于增材加工机械臂的移动同时保证了增材加工机械臂的稳定性。

Description

基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，具体为基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统。
背景技术
弧增材制造技术是从零件的三维CAD模型出发，利用电弧熔化金属丝材，以通过金属丝材的层层堆积，直接制造金属零件的技术。而电弧增材制造设备是实现电弧增材制造工艺的装备。
在以往的加工工序中，由于在增材过程中，由于工件的质量增加不均匀，当工件质量增加时，工件的支撑板会因为不稳定从而导致了工件增材加工工序不稳定。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，具备保证了增材加工工序的稳定性等优点，解决了避免了单范围增材时出现增材不均匀的出现，影响的工件的质量的问题。
(二)技术方案
为实现上述保证了增材加工工序的稳定性的目的，本发明提供如下技术方案：基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，包括箱体、电机和增材加工机械臂，所述箱体上活动插接电机，所述箱体上还活动安装增材加工机械臂，所述箱体的下方开设有通孔四，所述通孔四内插接电机，所述箱体的底部开设有用于箱体的内部空间散热通风的风孔，所述箱体的上表面和箱体的左右侧表面均开设有通孔二，三个所述通孔二内均活动插接有增材加工机械臂，所述电机的输出轴上固定安装有能为需要增材工件进行固定夹取的卡紧机构，所述卡紧机构位于箱体的内部底部处，所述箱体的上表面和箱体的左右侧表面均开设有两个通孔一，每个所述通孔一内均活动设置有在通孔一内自由滑动的连杆，所述连杆为L型杆，每个所述连杆的一端与增材加工机械臂外壁固定连接，每个所述连杆伸入到通孔一，所述箱体的上下左右四个面中两个相邻面的对角处活动安装有调整机构一，所述调整机构一与连杆固定连接且调整机构一利用连杆随着增材加工机械臂移动的效果从而使相应的通孔一进行密封或打开，每个所述增材加工机械臂和箱体相接触的位置设置有为增材加工机械臂的移动进行限位和固定的限位机构。
优选的，所述卡紧机构包括有基板，所述基板的底面与电机的输出轴固定连接，所述基板商上表面固定安装有四个固定板，四个所述固定板在基板的上表面均匀分布，四个所述固定板之间活动卡合有为增材工件进行支撑的支撑板。
优选的，每个所述固定板的上端均固定安装有支撑板，每个所述支撑板上固定安装有轴承座，所述支撑板通过轴承座活动安装有活动板，所述活动板的工作面固定安装有卡合条，所述卡合条为扇形柱，所述活动板的弧形面朝支撑板的方向开设。
优选的，每个所述固定板上且在设置有支撑板的一侧中心处开设有凹槽三，所述凹槽三固定安装有为活动板的活动提供弹力的弹簧三，所述弹簧三与活动板的背面固定连接。
优选的，所述调整机构一是由轴承、连杆和两个矩形板组成的活动机构，所述调整机构一上的两个矩形板分别与相适配的连杆活动连接，所述矩形板通过轴承和连接活动安装在箱体的内部，所述矩形板与相对应的连杆的相适配的一侧固定安装轴承座，所述矩形板通过轴承座活动连接到连杆上且矩形板利用轴承座的转动效果和连杆的推动效果从而在箱体的内部转动，达到密封或打开通孔一的效果。
优选的，所述限位机构包括有卡板一和卡板二，所述卡板一和卡板二均是截面为L型的圆环板，所述卡板一和卡板二的L型凹面相对设置，所述卡板一和卡板二形成一个舱体，所述卡板一反扣在箱体的外部表面处，所述卡板二的内圈侧与增材加工机械臂的外壁固定连接，所述卡板一的L型环的另一侧与箱体的内壁固定连接，所述卡板一和卡板二形成的舱体内固定安装有弹簧一。
优选的，所述卡板一和卡板二形成的舱体内还设置有多级伸缩杆，所述多级伸缩杆的一端固定连接到卡板一上，所述多级伸缩杆的另一端固定连接到卡板二上，所述弹簧一外套在多级伸缩杆上且能随着多级伸缩杆的伸缩而伸缩，所述弹簧一的每个圆环上均固定安装有限位块，所述限位块随着弹簧一的伸缩而相互靠近或远离。
优选的，所述限位机构还包括有凹槽一，所述凹槽一开设在通孔二的内壁上，所述凹槽一内还开设有凹槽二，所述凹槽二的内部固定安装有弹簧二，所述弹簧二上固定安装有限位杆，所述限位杆从凹槽二延伸到通孔二内且限位杆的顶端与限位块相接触。
优选的，所述调整机构一与调整机构的机构相似，所述调整机构二的连杆上只有一个矩形板。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，具备以下有益效果：
1、该基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，在增材加工机械臂开始运作时，利用电机带动支撑板转动，选择好加工的增材加工机械臂，可以为需要增材的工件进行全方位的增材，避免了单范围增材时出现增材不均匀的出现，影响的工件的质量。
2、该基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，利用支撑板与卡合条的固定卡合效果，同时利用弹簧三的弹性效果和轴承座的转动效果，使支撑板与不同的相卡合，且工件质量越大，支撑板越是挤压弹簧三，利用四个的弹力效果和支撑板与卡合条的固定卡合效果，使得工件能稳定的放置在箱体内，提高了工件加工工艺的稳定性。
3、该基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，利用支撑板与不同的卡合条相卡合固定，使得支撑板能应对不同的工件，提高了支撑板的适用范围，当选择好不同的增材加工机械臂后，利用增材加工机械臂带动连杆移动，从而带动矩形板转动，可以打开箱体相应的表面上的通孔一与的连通关系，从而使的工件的增材位置能直接受到通风效果，提高了增材部位的冷却速度。
4、该基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，当增材加工机械臂活动时，增材加工机械臂带动卡板二向箱体的内部移动，利用多级伸缩杆和弹簧一的拉动效果保证了增材加工机械臂的移动的稳定性和增材加工机械臂移动的准确性，利用限位板与限位块相互阻挡的效果，可以选择弹簧一的弹力，便于增材加工机械臂的移动同时保证了增材加工机械臂的稳定性。
5、该基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，增材加工机械臂向箱体外部移动时，由于限位板活动端的弧形特性，限位板与限位块不再阻挡，利用弹簧二的弹力效果，限位板受到挤压后会在凹槽一和凹槽二内伸缩，从而使增材加工机械臂可以向后移动，但是由于限位板和限位块的摩擦效果和弹簧二的弹力效果，增材加工机械臂向外移动的更稳定，保证了增材工序的稳定性。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明卡紧机构结构示意图。
图中：1箱体、11通孔一、12通孔二、13风孔、14通孔四、2电机、3增材加工机械臂、31连杆、32轴承座、4限位机构、41卡板一、42限位块、43多级伸缩杆、44弹簧一、45卡板二、46凹槽一、47凹槽二、48弹簧二、49限位杆、5调整机构一、6卡紧机构、61基板、62固定板、63支撑板、64活动板、65卡合条、66凹槽三、67弹簧三、68支撑板、7调整机构二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，包括箱体1、电机2和增材加工机械臂3，箱体1上活动插接电机2，箱体1上还活动安装增材加工机械臂3，箱体1的下方开设有通孔四14，通孔四14内插接电机2，箱体1的底部开设有用于箱体1的内部空间散热通风的风孔13，箱体1的上表面和箱体1的左右侧表面均开设有通孔二12，三个通孔二12内均活动插接有增材加工机械臂3，电机2的输出轴上固定安装有能为需要增材工件进行固定夹取的卡紧机构6，卡紧机构6位于箱体1的内部底部处，卡紧机构6包括有基板61，基板61的底面与电机2的输出轴固定连接，基板61商上表面固定安装有四个固定板62，四个固定板62在基板61的上表面均匀分布，四个固定板62之间活动卡合有为增材工件进行支撑的支撑板68，每个固定板62的上端均固定安装有支撑板63，每个支撑板63上固定安装有轴承座32，支撑板63通过轴承座32活动安装有活动板64，活动板64的工作面固定安装有卡合条65，卡合条65为扇形柱，活动板64的弧形面朝支撑板63的方向开设，每个固定板62上且在设置有支撑板63的一侧中心处开设有凹槽三66，凹槽三66固定安装有为活动板64的活动提供弹力的弹簧三67，弹簧三67与活动板64的背面固定连接。
箱体1的上表面和箱体1的左右侧表面均开设有两个通孔一11，每个通孔一11内均活动设置有在通孔一11内自由滑动的连杆31，连杆31为L型杆，每个连杆31的一端与增材加工机械臂3外壁固定连接，每个连杆31伸入到通孔一11，箱体1的上下左右四个面中两个相邻面的对角处活动安装有调整机构一5，调整机构一5与连杆31固定连接且调整机构一5利用连杆31随着增材加工机械臂3移动的效果从而使相应的通孔一11进行密封或打开，调整机构一5是由轴承、连杆和两个矩形板组成的活动机构，调整机构一5上的两个矩形板分别与相适配的连杆31活动连接，矩形板通过轴承和连接活动安装在箱体1的内部，矩形板与相对应的连杆31的相适配的一侧固定安装轴承座32，矩形板通过轴承座32活动连接到连杆31上且矩形板利用轴承座32的转动效果和连杆31的推动效果从而在箱体1的内部转动，达到密封或打开通孔一11的效果，箱体1的内部左右侧壁的通孔一11处设置有调整机构二7，调整机构一5与调整机构二7的机构相似，调整机构二的连杆上只有一个矩形板。
每个增材加工机械臂3和箱体1相接触的位置设置有为增材加工机械臂3的移动进行限位和固定的限位机构4，限位机构4包括有卡板一41和卡板二45，卡板一41和卡板二45均是截面为L型的圆环板，卡板一41和卡板二45的L型凹面相对设置，卡板一41和卡板二45形成一个舱体，卡板一41反扣在箱体1的外部表面处，卡板二45的内圈侧与增材加工机械臂3的外壁固定连接，卡板一41的L型环的另一侧与箱体1的内壁固定连接，卡板一41和卡板二45形成的舱体内固定安装有弹簧一44，卡板一41和卡板二45形成的舱体内还设置有多级伸缩杆43，多级伸缩杆43的一端固定连接到卡板一41上，多级伸缩杆43的另一端固定连接到卡板二45上，弹簧一44外套在多级伸缩杆43上且能随着多级伸缩杆43的伸缩而伸缩，弹簧一44的每个圆环上均固定安装有限位块42，限位块42随着弹簧一44的伸缩而相互靠近或远离。
在使用时，在增材加工机械臂3开始运作时，利用电机2带动支撑板68转动，选择好加工的增材加工机械臂3，可以为需要增材的工件进行全方位的增材，避免了单范围增材时出现增材不均匀的出现，影响的工件的质量，利用支撑板68与卡合条65的固定卡合效果，同时利用弹簧三67的弹性效果和轴承座32的转动效果，使支撑板68与不同的65相卡合，且工件质量越大，支撑板68越是挤压弹簧三67，利用四个67的弹力效果和支撑板68与卡合条65的固定卡合效果，使得工件能稳定的放置在箱体1内，提高了工件加工工艺的稳定性，同时利用支撑板68与不同的卡合条65相卡合固定，使得支撑板68能应对不同的工件，提高了支撑板68的适用范围，当选择好不同的增材加工机械臂3后，利用增材加工机械臂3带动连杆31移动，从而带动矩形板转动，可以打开箱体1相应的表面上的通孔一11与1的连通关系，从而使的工件的增材位置能直接受到通风效果，提高了增材部位的冷却速度，当增材加工机械臂3活动时，增材加工机械臂3带动卡板二45向箱体1的内部移动，利用多级伸缩杆43和弹簧一44的拉动效果保证了增材加工机械臂3的移动的稳定性和增材加工机械臂3移动的准确性，同时利用限位板49与限位块42相互阻挡的效果，可以选择弹簧一44的弹力，便于增材加工机械臂3的移动同时保证了增材加工机械臂3的稳定性，当增材加工机械臂3向箱体1外部移动时，由于限位板49活动端的弧形特性，限位板49与限位块42不再阻挡，利用弹簧二48的弹力效果，限位板49受到挤压后会在凹槽一46和凹槽二47内伸缩，从而使增材加工机械臂3可以向后移动，但是由于限位板49和限位块42的摩擦效果和弹簧二48的弹力效果，增材加工机械臂3向外移动的更稳定，保证了增材工序的稳定性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，包括箱体(1)、电机(2)和增材加工机械臂(3)，所述箱体(1)上活动插接电机(2)，所述箱体(1)上还活动安装增材加工机械臂(3)，其特征在于：所述箱体(1)的下方开设有通孔四(14)，所述通孔四(14)内插接电机(2)，所述箱体(1)的底部开设有用于箱体(1)的内部空间散热通风的风孔(13)，所述箱体(1)的上表面和箱体(1)的左右侧表面均开设有通孔二(12)，三个所述通孔二(12)内均活动插接有增材加工机械臂(3)；
所述电机(2)的输出轴上固定安装有能为需要增材工件进行固定夹取的卡紧机构(6)，所述卡紧机构(6)位于箱体(1)的内部底部处；
所述箱体(1)的上表面和箱体(1)的左右侧表面均开设有两个通孔一(11)，每个所述通孔一(11)内均活动设置有在通孔一(11)内自由滑动的连杆(31)，所述连杆(31)为L型杆，每个所述连杆(31)的一端与增材加工机械臂(3)外壁固定连接，每个所述连杆(31)伸入到通孔一(11)；
所述箱体(1)的上下左右四个面中两个相邻面的对角处活动安装有调整机构一(5)，所述调整机构一(5)与连杆(31)固定连接且调整机构一(5)利用连杆(31)随着增材加工机械臂(3)移动的效果从而使相应的通孔一(11)进行密封或打开；
每个所述增材加工机械臂(3)和箱体(1)相接触的位置设置有为增材加工机械臂(3)的移动进行限位和固定的限位机构(4)。
2.根据权利要求1所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：所述卡紧机构(6)包括有基板(61)，所述基板(61)的底面与电机(2)的输出轴固定连接，所述基板(61)商上表面固定安装有四个固定板(62)，四个所述固定板(62)在基板(61)的上表面均匀分布，四个所述固定板(62)之间活动卡合有为增材工件进行支撑的支撑板(68)。
3.根据权利要求2所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：每个所述固定板(62)的上端均固定安装有支撑板(63)，每个所述支撑板(63)上固定安装有轴承座(32)，所述支撑板(63)通过轴承座(32)活动安装有活动板(64)，所述活动板(64)的工作面固定安装有卡合条(65)，所述卡合条(65)为扇形柱，所述活动板(64)的弧形面朝支撑板(63)的方向开设。
4.根据权利要求3所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：每个所述固定板(62)上且在设置有支撑板(63)的一侧中心处开设有凹槽三(66)，所述凹槽三(66)固定安装有为活动板(64)的活动提供弹力的弹簧三(67)，所述弹簧三(67)与活动板(64)的背面固定连接。
5.根据权利要求1所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：所述调整机构一(5)是由轴承、连杆和两个矩形板组成的活动机构，所述调整机构一(5)上的两个矩形板分别与相适配的连杆(31)活动连接，所述矩形板通过轴承和连接活动安装在箱体(1)的内部，所述矩形板与相对应的连杆(31)的相适配的一侧固定安装轴承座(32)，所述矩形板通过轴承座(32)活动连接到连杆(31)上且矩形板利用轴承座(32)的转动效果和连杆(31)的推动效果从而在箱体(1)的内部转动，达到密封或打开通孔一(11)的效果。
6.根据权利要求1所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：所述限位机构(4)包括有卡板一(41)和卡板二(45)，所述卡板一(41)和卡板二(45)均是截面为L型的圆环板，所述卡板一(41)和卡板二(45)的L型凹面相对设置，所述卡板一(41)和卡板二(45)形成一个舱体，所述卡板一(41)反扣在箱体(1)的外部表面处，所述卡板二(45)的内圈侧与增材加工机械臂(3)的外壁固定连接，所述卡板一(41)的L型环的另一侧与箱体(1)的内壁固定连接，所述卡板一(41)和卡板二(45)形成的舱体内固定安装有弹簧一(44)。
7.根据权利要求6所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：所述卡板一(41)和卡板二(45)形成的舱体内还设置有多级伸缩杆(43)，所述多级伸缩杆(43)的一端固定连接到卡板一(41)上，所述多级伸缩杆(43)的另一端固定连接到卡板二(45)上，所述弹簧一(44)外套在多级伸缩杆(43)上且能随着多级伸缩杆(43)的伸缩而伸缩；
所述弹簧一(44)的每个圆环上均固定安装有限位块(42)，所述限位块(42)随着弹簧一(44)的伸缩而相互靠近或远离。
8.根据权利要求6所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：所述限位机构(4)还包括有凹槽一(46)，所述凹槽一(46)开设在通孔二(12)的内壁上，所述凹槽一(46)内还开设有凹槽二(47)，所述凹槽二(47)的内部固定安装有弹簧二(48)，所述弹簧二(48)上固定安装有限位杆(49)，所述限位杆(49)从凹槽二(47)延伸到通孔二(12)内且限位杆(49)的顶端与限位块(42)相接触。
9.根据权利要求5所述的基于三维扫描确定增材尺寸的电弧增材制造系统，其特征在于：所述调整机构一(5)与调整机构二(7)的机构相似，所述调整机构二的连杆上只有一个矩形板。
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