CN113429246A - 一种快速成型运动控制平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速成型运动控制平台，包括机架、减速机、竖直往复驱动组件、成型平台、竖直导轨、竖直滑块、料仓以及喷嘴，竖直导轨竖直安装在机架上，料仓为多个，每个料仓的背部均设置有竖直滑块，减速机驱动竖直滑块沿竖直导轨上下往复移动，料仓的下部安装有喷嘴，喷嘴的下方设置有成型平台，成型平台安装在竖直往复驱动组件的顶部伸缩端，成型平台能够在竖直方向、水平前后方向以及水平左右方向进行三维移动。效果为：通过本发明的一种快速成型运动控制平台，具备效率高、产品质量一致性好、精度高、成本低、本质安全性高等优势，可有效解决传统工艺中存在的诸多难题，实现光热复合和熔融沉积工艺在炸药代料复杂构型中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种快速成型运动控制平台。
背景技术
现有技术中的传统熔铸炸药存在很多问题，为解决传统熔铸炸药缺陷多、密度低、力学性能差等问题，本项目将增材制造技术应用到熔铸炸药的成型制备中，通过增材制造技术可实现复杂结构、多种材质、高质量的混合打印制造，为实现炸药复杂结构装药和能量释放可控提供了可行的方法。
发明内容
为此，本发明提供一种快速成型运动控制平台，以解决现有技术中的上述问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，一种快速成型运动控制平台，包括机架、减速机、竖直往复驱动组件、成型平台、竖直导轨、竖直滑块、料仓以及喷嘴，所述竖直导轨竖直安装在所述机架上，所述料仓为多个，每个所述料仓的背部均设置有所述竖直滑块，所述减速机驱动所述竖直滑块沿所述竖直导轨上下往复移动，所述料仓的下部安装有所述喷嘴，所述喷嘴的下方设置有所述成型平台，所述成型平台安装在所述竖直往复驱动组件的顶部伸缩端，所述成型平台能够在竖直方向、水平前后方向以及水平左右方向进行三维移动。
进一步地，所述机架包括下架体、上架体、支撑架和背板，所述下架体的上部安装有所述上架体，所述上架体的顶部安装有竖直延伸的所述背板，所述背板和所述上架体之间通过所述支撑架连接，所述竖直导轨安装在所述背板上，所述竖直往复驱动组件的固定端安装在所述下架体上。
进一步地，所述竖直往复驱动组件包括伺服电机和竖直电动推杆，所述伺服电机安装在所述下架体上，所述竖直电动推杆安装在所述伺服电机的输出端，所述竖直电动推杆的伸缩端与所述成型平台连接。
进一步地，所述成型平台包括底部平台、中部平台、顶部平台、前后移动驱动电机、左右移动驱动电机、前后移动导轨、前后移动滑块、左右移动导轨以及左右移动滑块，所述底部平台安装在所述竖直电动推杆的伸缩端，所述底部平台的上表面沿前后方向设置有所述前后移动导轨，所述中部平台的底部设置有所述前后移动滑块，所述前后移动驱动电机驱动所述前后移动滑块沿所述前后移动导轨在前后方向上往复移动，所述中部平台的上表面沿左右方向设置有所述左右移动导轨，所述顶部平台的底部设置有所述左右移动滑块，所述左右移动驱动电机驱动所述左右移动滑块沿所述左右移动导轨在左右方向上往复移动。
进一步地，还包括温度传感器，所述顶部平台的一侧设置有所述温度传感器。
进一步地，还包括限位开关，所述背板位于所述竖直导轨的旁侧设置有所述限位开关。
进一步地，还包括压力传感器，所述减速机的输出轴与所述料仓的顶部之间设置有所述压力传感器。
进一步地，还包括防爆电器柜，所述下架体的背侧设置有所述防爆电器柜。
进一步地，还包括地脚螺栓，所述机架的底部设置有多个所述地脚螺栓。
进一步地，还包括外壳，所述机架的外周侧包覆设置有所述外壳，所述外壳的侧面开设有检修门，所述外壳的顶部开设有通风孔。
本发明具有如下优点：通过本发明的一种快速成型运动控制平台，具备效率高、产品质量一致性好、精度高、成本低、本质安全性高等优势，可有效解决传统工艺中存在的诸多难题，实现光热复合和熔融沉积工艺在炸药代料复杂构型中的应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的主视图。
图2为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的侧视图。
图3为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的后视图。
图4为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的立体图。
图5为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的局部结构图。
图6为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的局部结构图。
图7为本发明一些实施例提供的一种快速成型运动控制平台的安装外壳的结构图。
图中：1、支撑架，2、上架体，3、防爆电器柜，4、地脚螺栓，5、下架体，6、伺服电机，7、竖直电动推杆，8、成型平台，9、温度传感器，10、料仓，11、减速机，12、限位开关，13、喷嘴，14、竖直导轨，15、竖直滑块，16、压力传感器，17、背板，18、底部平台，19、中部平台，20、顶部平台，21、左右移动滑块，22、左右移动驱动电机，23、前后移动导轨，24、前后移动滑块，25、前后移动驱动电机。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
如图1至图7所示，本发明第一方面实施例中的一种快速成型运动控制平台，包括机架、减速机11、竖直往复驱动组件、成型平台8、竖直导轨14、竖直滑块15、料仓10以及喷嘴13，竖直导轨14竖直安装在机架上，料仓10为多个，每个料仓10的背部均设置有竖直滑块15，减速机11驱动竖直滑块15沿竖直导轨14上下往复移动，料仓10的下部安装有喷嘴13，喷嘴13的下方设置有成型平台8，成型平台8安装在竖直往复驱动组件的顶部伸缩端，成型平台8能够在竖直方向、水平前后方向以及水平左右方向进行三维移动。
在上述实施例中，需要说明的是，对应的，为了实现成型平台8在三个维度上进行移动，需设置对应方向的往复驱动装置，每个方向上的往复驱动装置可采用电推杆、气缸或液压缸等任意形式；具体实施过程中，采用两个料仓10。
上述实施例达到的技术效果为：通过本实施例的一种快速成型运动控制平台，具备效率高、产品质量一致性好、精度高、成本低、本质安全性高等优势，可有效解决传统工艺中存在的诸多难题，实现光热复合和熔融沉积工艺在炸药代料复杂构型中的应用。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，机架包括下架体5、上架体2、支撑架1和背板17，下架体5的上部安装有上架体2，上架体2的顶部安装有竖直延伸的背板17，背板17和上架体2之间通过支撑架1连接，竖直导轨14安装在背板17上，竖直往复驱动组件的固定端安装在下架体5上。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，具体实施过程中，构成机架的下架体5、上架体2可采用型钢拼接而成，也可采用钢材焊接而成，支撑架1和背板17可采用不锈钢材质或铝制材质。
上述可选的实施例的有益效果为：通过上述机架的构成，加工简单方便，能够有效的节省加工成本。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，竖直往复驱动组件包括伺服电机6和竖直电动推杆7，伺服电机6安装在下架体5上，竖直电动推杆7安装在伺服电机6的输出端，竖直电动推杆7的伸缩端与成型平台8连接。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，伺服电机6还可替换为其他电机类型，通过外接电源实现对竖直电动推杆7的驱动。
上述可选的实施例的有益效果为：通过将竖直往复驱动组件设置为包括伺服电机6和竖直电动推杆7的结构形式，驱动效果好，实现了成型平台8在竖直方向上的稳定往复移动，移动效率显著提升。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，成型平台8包括底部平台18、中部平台19、顶部平台20、前后移动驱动电机25、左右移动驱动电机22、前后移动导轨23、前后移动滑块24、左右移动导轨以及左右移动滑块21，底部平台18安装在竖直电动推杆7的伸缩端，底部平台18的上表面沿前后方向设置有前后移动导轨23，中部平台19的底部设置有前后移动滑块24，前后移动驱动电机25驱动前后移动滑块24沿前后移动导轨23在前后方向上往复移动，中部平台19的上表面沿左右方向设置有左右移动导轨，顶部平台20的底部设置有左右移动滑块21，左右移动驱动电机22驱动左右移动滑块21沿左右移动导轨在左右方向上往复移动。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，工作过程，前后移动驱动电机25、左右移动驱动电机22以及竖直电动推杆7的伺服电机6根据控制器内设定的参数进行移动，前后移动驱动电机25能驱动中部平台19在机具的水平面的前后方向往复移动，左右移动驱动电机22能够驱动顶部平台20在水平面的左右方向往复移动；其中，前后移动驱动电机25通过电推杆、螺母丝杠副等组件驱动前后移动滑块24沿前后移动导轨23运动，左右移动驱动电机22通过电推杆、螺母丝杠副等组件驱动左右移动滑块21沿左右移动导轨运动。
上述可选的实施例的有益效果为：通过上述成型平台8的结构设置，有效的实现了顶部平台20上的待加工的工件在X轴、Y轴以及Z轴三个相互垂直的维度上进行三维移动，整个机器结构简单，运行效率高。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括温度传感器9，顶部平台20的一侧设置有温度传感器9。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，温度传感器9正对待加工的工件设置。
上述可选的实施例的有益效果为：通过设置温度传感器9，显著提升了对温度的检测，避免温度过高导致的机器损坏。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括限位开关12，背板17位于竖直导轨14的旁侧设置有限位开关12。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，限位开关12为行程控制开关。
上述可选的实施例的有益效果为：通过设置限位开关12，避免了竖直滑块15在数值导轨14上移动超出预设位置。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括压力传感器16，减速机11的输出轴与料仓10的顶部之间设置有压力传感器16。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，压力传感器16为力矩传感器。
上述可选的实施例的有益效果为：通过设置压力传感器16，有效的控制了物料挤压排出的效率。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括防爆电器柜3，下架体5的背侧设置有防爆电器柜3。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，控制器、电源转换模块等电器元件安装在防爆电器柜3中。
上述可选的实施例的有益效果为：通过设置防爆电器柜3，实现了对整机的电子元器件的有效保护，显著提升了电路系统的使用寿命。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括地脚螺栓4，机架的底部设置有多个地脚螺栓4。
在上述可选的实施例中，需要说明的是，地脚螺栓4为可调整高度的螺栓结构，此外，还可在地脚螺栓4的下部设置有万向轮。
上述可选的实施例的有益效果为：通过设置地脚螺栓4，实现了对机架的调平，有效的保证了机架的水平度，保证了喷嘴13的工作效果。
可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括外壳，机架的外周侧包覆设置有外壳，外壳的侧面开设有检修门，外壳的顶部开设有通风孔。
上述可选的实施例的有益效果为：通过外壳的设置，起到了对整机的保护作用。
具体实施过程中，该平台整体采用钢材焊接而成，保证了设备结构的稳定性，可实现0.5mm的成型精度、最大运动速度0.10m/s和微米级定位精度的技术要求，采用熔融沉积原理进行成型，并将设备研制与材料工艺测试相结合，可为客户提供设备和全套的工艺参数。
本装置的技术特点主要在于：
(1)高精度传动系统搭载高精度控制系统和设备的平稳运行，使物料成型精度比传统成型方式更高；
(2)双料仓双喷头打印系统，可实现两种不同的物料一体成型，且能实现药柱不同层之间的物料不相同，同一层不同区域物料不同；
(3)该快速成型运动控制平台可按照设计要求，打印各种复杂形状。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
Claims (10)
1.一种快速成型运动控制平台，其特征在于，包括机架、减速机(11)、竖直往复驱动组件、成型平台(8)、竖直导轨(14)、竖直滑块(15)、料仓(10)以及喷嘴(13)，所述竖直导轨(14)竖直安装在所述机架上，所述料仓(10)为多个，每个所述料仓(10)的背部均设置有所述竖直滑块(15)，所述减速机(11)驱动所述竖直滑块(15)沿所述竖直导轨(14)上下往复移动，所述料仓(10)的下部安装有所述喷嘴(13)，所述喷嘴(13)的下方设置有所述成型平台(8)，所述成型平台(8)安装在所述竖直往复驱动组件的顶部伸缩端，所述成型平台(8)能够在竖直方向、水平前后方向以及水平左右方向进行三维移动。
2.根据权利要求1所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，所述机架包括下架体(5)、上架体(2)、支撑架(1)和背板(17)，所述下架体(5)的上部安装有所述上架体(2)，所述上架体(2)的顶部安装有竖直延伸的所述背板(17)，所述背板(17)和所述上架体(2)之间通过所述支撑架(1)连接，所述竖直导轨(14)安装在所述背板(17)上，所述竖直往复驱动组件的固定端安装在所述下架体(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，所述竖直往复驱动组件包括伺服电机(6)和竖直电动推杆(7)，所述伺服电机(6)安装在所述下架体(5)上，所述竖直电动推杆(7)安装在所述伺服电机(6)的输出端，所述竖直电动推杆(7)的伸缩端与所述成型平台(8)连接。
4.根据权利要求3所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，所述成型平台(8)包括底部平台(18)、中部平台(19)、顶部平台(20)、前后移动驱动电机(25)、左右移动驱动电机(22)、前后移动导轨(23)、前后移动滑块(24)、左右移动导轨以及左右移动滑块(21)，所述底部平台(18)安装在所述竖直电动推杆(7)的伸缩端，所述底部平台(18)的上表面沿前后方向设置有所述前后移动导轨(23)，所述中部平台(19)的底部设置有所述前后移动滑块(24)，所述前后移动驱动电机(25)驱动所述前后移动滑块(24)沿所述前后移动导轨(23)在前后方向上往复移动，所述中部平台(19)的上表面沿左右方向设置有所述左右移动导轨，所述顶部平台(20)的底部设置有所述左右移动滑块(21)，所述左右移动驱动电机(22)驱动所述左右移动滑块(21)沿所述左右移动导轨在左右方向上往复移动。
5.根据权利要求4所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，还包括温度传感器(9)，所述顶部平台(20)的一侧设置有所述温度传感器(9)。
6.根据权利要求2所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，还包括限位开关(12)，所述背板(17)位于所述竖直导轨(14)的旁侧设置有所述限位开关(12)。
7.根据权利要求2所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，还包括压力传感器(16)，所述减速机(11)的输出轴与所述料仓(10)的顶部之间设置有所述压力传感器(16)。
8.根据权利要求2所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，还包括防爆电器柜(3)，所述下架体(5)的背侧设置有所述防爆电器柜(3)。
9.根据权利要求1所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，还包括地脚螺栓(4)，所述机架的底部设置有多个所述地脚螺栓(4)。
10.根据权利要求1所述的一种快速成型运动控制平台，其特征在于，还包括外壳，所述机架的外周侧包覆设置有所述外壳，所述外壳的侧面开设有检修门，所述外壳的顶部开设有通风孔。
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