CN211640994U - 纤维增强结构件自动化成型制造设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纤维增强结构件自动化成型制造设备，包括架体、驱动组件、打印组件、输送组件、夹取组件和注塑组件；驱动组件设置在架体上，打印组件、输送组件连接在驱动组件两个动力输出端，驱动组件能够驱动打印组件沿X轴方向和Y轴方向运动、输送组件沿着Z轴方向运动；夹取组件、注塑组件连接架体上；注塑组件是热塑性材料实时挤出注塑机构、液态树脂挤出机构、多组份液态树脂混合注射机构中的任意一种。本发明解决了纤维增强结构件因成型过程需要模具而导致成型工艺复杂、制造周期较长的问题。本发明设备综合了3D打印工艺构建复杂结构的能力以及注塑工艺成型效率高的技术优势，为纤维增强结构件的快速成型提供了一种新工艺与新设备。

Description

纤维增强结构件自动化成型制造设备

技术领域

本发明涉及纤维增强结构件制造设备技术领域，尤其是涉及一种纤维增强结构件自动化成型制造设备。

背景技术

纤维复合材料作为一种备受关注的高性能复合材料具有广泛的应用前景，特别是以碳纤维和玻璃纤维为代表的纤维增强复合材料在航空航天、轨道交通、医疗器械等领域具有广阔的应用前景。但传统纤维复合材料成型工艺复杂、往往需要模具、制造周期较长，极大限制了该类复合材料的进一步发展与应用。

近年来新兴的三维打印(3D打印)技术为复杂结构的一体化快速成型提供了一种新的方法。但现有3D打印成型工艺尚存在层间粘结强度不足，进而影响结构的整体力学性能的问题。采用3D打印技术构建复杂零件几何轮廓，可避免传统制造工艺需要事先准备复杂模具的缺陷。考虑现有3D打印技术直接制造结构件力学性能较低的缺陷，辅以注塑成型工艺填充复杂几何轮廓内部空间，是提高3D打印结构件力学性能的一种有效方法。

鉴于此，本发明综合3D打印技术构建复杂结构的能力以及注塑工艺成型速度快、效率高的特点，提出一种纤维增强结构件自动化成型制造设备，为纤维增强结构件快速制造提供了一种新工艺与新装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维增强结构件自动化成型制造设备，以解决现有技术中存在的，纤维增强结构件因传统成型过程需要模具而导致成型工艺复杂、制造周期较长的技术问题，以及当前3D打印纤维增强结构件力学性能较低的问题。

本发明提供的一种纤维增强结构件自动化成型制造设备，包括架体、驱动组件、打印组件、输送组件、夹取组件和注塑组件；

驱动组件设置在架体上，打印组件连接在驱动组件的一动力输出端，驱动组件能够驱动打印组件沿着X轴方向运动和沿着Y轴方向运动；打印组件能够打印热塑性材料和连续纤维材料；

输送组件连接在驱动组件的另一动力输出端，并设置在打印组件的下方，驱动组件能够驱动输送组件沿着Z轴方向运动；夹取组件连接在架体上；注塑组件设置在架体的侧面；

注塑组件是热塑性材料实时挤出注塑机构、液态树脂挤出机构、多组份液态树脂混合注射机构中的任意一种。

进一步的，驱动组件包括第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件；

第一驱动件设置在架体上，第一驱动件的输出端连接第二驱动件，第二驱动件的输出端连接打印组件，第三驱动件的输出端连接输送组件；

第一驱动件能够通过第二驱动件带动打印组件沿着X轴方向运动，第二驱动件能够带动打印组件沿着Y轴方向运动，第三驱动件能够带动输送组件沿着Z轴方向运动。

进一步的，打印组件包括驱动机构、热塑性材料挤出机构和连续纤维增强材料挤出机构；

驱动机构连接第二驱动件的输出端，热塑性材料挤出机构连接驱动机构的第一输出端，连续纤维增强材料挤出机构连接驱动机构的第二输出端；

驱动机构能够带动热塑性材料挤出机构、连续纤维增强材料挤出机构沿着Z轴方向运动。

进一步的，热塑性材料挤出机构包括第一热塑性材料挤出机、第一输送管、第一加热器、第一散热器和第一喷头；

第一热塑性材料挤出机连接驱动机构的第一输出端，第一输送管的输入端连接第一热塑性材料挤出机的输出端，第一输送管的输出端连接第一加热器，第一散热器套接在第一输送管的外部，第一喷头连接第一加热器的输出端。

进一步的，连续纤维增强材料挤出机构包括第二热塑性材料挤出机、第二输送管、第二散热器、张紧器、第三输送管、第三散热器、第二加热器和第二喷头；

第二热塑性材料挤出机连接驱动机构的第二输出端，第二输送管的输入端连接第二热塑性材料挤出机的输出端，第二散热器套接在第二输送管的外部；张紧器能够调节进入第三输送管的连续纤维材料的张紧度，张紧器设置在第三输送管的输入端，第三散热器套接在第三输送管的外部；

第二输送管的输出端与第三输送管的输出端均与第二加热器的输入端连接，第二加热器的输出端连接第二喷头。

进一步的，输送组件包括成型平台和加热模块；

成型平台连接在第三驱动件的输出端，第三驱动件能够带动成型平台沿着Z轴方向运动；

加热模块设置在成型平台的下方，实现成型平台的加热。

进一步的，注塑组件包括固定架、混合料筒和第五驱动件；

固定架连接在架体的侧面，混合料筒连接在固定架上；第五驱动件的输出端连接混合料筒，混合料筒的柔性注射头设置在成型平台的侧面。

进一步的，夹取组件包括第四驱动件、机械爪和识别模块；

第四驱动件连接在架体的侧壁，机械爪连接第四驱动件的输出端；

识别模块连接在第四驱动件上，且设置在机械爪侧面；识别模块能够识别注塑组件的柔性注射头的位置。

进一步的，第二输送管为竖直设置，第三输送管为倾斜设置，第二输送管与第三输送管之间形成夹角的结构，夹角范围为45°-60°。

本发明提供的纤维增强结构件自动化成型制造设备，驱动组件连接在架体上固定，打印组件连接在驱动组件的一动力输出端，驱动组件能够驱动打印组件沿着X轴方向运动和沿着Y轴方向运动，驱动组件还能够驱动输送组件沿着Z轴方向运动，实现纤维增强结构件的快速三维成型制造；打印组件能够打印热塑性材料和连续纤维材料，实现多材料三维打印；输送组件连接在驱动组件的输出端，以对打印组件所打印的产品进行输送；夹取组件连接在架体上实现自动夹取耐磨结构件，并将其嵌入已打印部分产品指定位置；夹取组件还负责夹取柔性注射头，将其牵引至打印结构件的注塑口处；注塑组件设置在架体侧面，实现向打印组件所打印的结构内部自动完成注塑；注塑组件是热塑性材料实时挤出注塑机构、液态树脂挤出机构、多组份液态树脂混合注射机构中的任意一种，以确保注塑组件所注塑材料的多样化；采用本发明设备所制造的纤维增强结构件制造速度快、综合力学性能高。使用本发明提供的设备可实现短切纤维增强结构件制造、连续纤维增强结构件以及短切纤维与连续纤维混合增强结构件的制造，同时还可实现热塑性材料及纤维增强材料的可回收制造。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的纤维增强结构件自动化成型制造设备一侧面的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的纤维增强结构件自动化成型制造设备另一侧面的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的打印组件一侧面的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的打印组件另一侧面的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的注塑组件一侧面的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的注塑组件另一侧面的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种嵌有耐磨结构件的纤维增强结构件沿水平面剖开的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种纤维增强结构件沿水平面剖开的结构示意图。

图标：

100-架体； 200-驱动组件； 300-打印组件；

400-输送组件； 500-夹取组件； 600-注塑组件；

201-第一驱动件； 202-第二驱动件； 203-第三驱动件；

301-驱动机构； 302-热塑性材料挤出机构；

303-连续纤维增强材料挤出机构； 304-第一热塑性材料挤出机；

305-第一输送管； 306-第一加热器； 307-第一散热器；

308-第一喷头； 309-第二热塑性材料挤出机；

310-第二输送管； 311-第二散热器； 312-张紧器；

313-第三输送管； 314-第三散热器； 315-第二加热器；

316-第二喷头； 401-成型平台； 501-第四驱动件；

502-机械爪； 503-识别模块； 601-固定架；

602-混合料筒； 603-第五驱动件； 604-柔性注射头；

01-热塑性壳体； 02-连续纤维增强层； 03-耐磨结构件；

04-注塑层； 05-定位件； 06-热塑性材料；

07-连续纤维材料。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～6所示，本发明提供的一种纤维增强结构件自动化成型制造设备，包括架体100、驱动组件200、打印组件300、输送组件400、夹取组件500和注塑组件600；

驱动组件200采用螺栓连接在架体100上，打印组件300采用螺栓连接在驱动组件200的一动力输出端，驱动组件200能够驱动打印组件300沿着X轴方向运动和沿着Y轴方向运动；打印组件300能够打印热塑性材料06和连续纤维材料07；

输送组件400采用螺栓连接在驱动组件200的另一动力输出端，并设置在打印组件300的下方，驱动组件200能够驱动输送组件400沿着Z轴方向运动；夹取组件500采用螺栓连接在架体100上；注塑组件600采用螺栓连接在架体100的侧面；

注塑组件600是热塑性材料实时挤出注塑机构、液态树脂挤出机构、多组份液态树脂混合注射机构中的任意一种。

本发明的一个实施例中，如图1、图2、图7、图8所示，使用过程中，驱动组件200启动第一驱动件201时，第一驱动件201通过第二驱动件202带动打印组件300沿着X轴的方向运动，对打印组件300在X轴的方向位置进行调节；驱动组件200启动第二驱动件202时，第二驱动件202带动打印组件300沿着Y轴的方向运动；驱动组件200启动第三驱动件203时，第三驱动件203带动输送组件400沿着Z轴的方向运动；实现在输送组件400上打印热塑性壳体01、连续纤维增强层02以及定位件05；夹取组件500夹取耐磨结构件03，并将其嵌入已打印结构件内，定位件05实现耐磨结构件03定位；打印组件300再次启动，继续打印热塑性材料06，实现将耐磨结构件03封装在结构件内部；封装完毕后，夹取组件500再次启动，将注塑组件600的柔性注射头604牵引至已打印结构件的注塑口处，启动注塑组件600，注塑组件600依次对热塑性壳体01与连续纤维增强层02之间的缝隙注塑、连续纤维增强层02与耐磨结构件03之间的缝隙注塑，分别形成注塑层04；最后，去除定位件05获得所需的纤维增强结构件，如图8所示。

本发明的注塑组件600可以采用热塑性材料实时挤出注塑机构、液态树脂挤出机构、多组份液态树脂混合注射机构中的任意一种；相比现有技术的注塑设备，只能选用一种注塑材料进行注塑，注塑材料具有局限性，本发明的注塑组件600所选用的注塑材料更加多样化，适应能力更强。本发明的实施例中，注塑组件600采用双组份液态树脂混合注射机构。

本发明采用3D打印技术直接构建复杂零件的几何轮廓，避免了现有技术中采用多种复杂模具的缺陷；本发明在打印过程中，辅以注塑成型工艺填充复杂构件的几何轮廓的内部空间，提高了3D打印结构件的力学性能，生产过程简单，生产周期短，效率高，避免了现有技术中，3D打印技术直接打印结构件，导致结构件的力学性能较低的缺陷。

进一步的，驱动组件200包括第一驱动件201、第二驱动件202和第三驱动件203；

第一驱动件201连接架体100上，第一驱动件201的输出端连接第二驱动件202，第二驱动件202的输出端连接打印组件300，第三驱动件203的输出端连接输送组件400；

第一驱动件201能够通过第二驱动件202带动打印组件300沿着X轴方向运动，第二驱动件202能够带动打印组件300沿着Y轴方向运动，第三驱动件203能够带动输送组件400沿着Z轴方向运动。

本发明的一个实施例中，如图1、图2所示，架体100为方形的框架结构，第一驱动件201、第二驱动件202、第三驱动件203均采用滚珠丝杠与伺服电机相结合的方式驱动，以保证打印组件300在X轴、Y轴方向运动的平稳性，以及输送组件400在Z轴方向运动的平稳性；第一驱动件201采用螺栓连接在架体100的顶部位置，第二驱动件202采用螺栓连接第一驱动件201的输出端，第二驱动件202的输出端采用螺栓连接打印组件300，以使打印组件300悬吊在输送组件400的上方位置，第二驱动件202的两端部分别采用导轨滑块滑动安装在架体100两侧的方形框架上。

第三驱动件203采用螺栓竖直连接在架体100上，以使第三驱动件203能够驱动输送组件400沿着Z轴方向运动。

本发明的另一个实施例中，第一驱动件201、第二驱动件202、第三驱动件203均采用液压缸的方式驱动，以保证打印组件300在X轴、Y轴方向运动的平稳性，以及输送组件400在Z轴方向运动的平稳性。

进一步的，打印组件300包括驱动机构301、热塑性材料挤出机构302和连续纤维增强材料挤出机构303；

驱动机构301连接第二驱动件202的输出端，热塑性材料挤出机构302连接驱动机构301的第一输出端，连续纤维增强材料挤出机构303连接驱动机构301的第二输出端；

驱动机构301能够带动热塑性材料挤出机构302、连续纤维增强材料挤出机构303沿着Z轴方向运动。

本发明的一个实施例中，如图3、图4所示，驱动机构301采用双驱步进电机、滚珠丝杠、导轨、滑块相结合的方式；热塑性材料挤出机构302连接在双驱步进电机的第一输出端，利用滑块在导轨上的滑动，带动热塑性材料挤出机构302沿着Z轴方向运动；连续纤维增强材料挤出机构303连接在双驱步进电机的第二输出端，利用滑块在导轨上的滑动，带动连续纤维增强材料挤出机构303沿着Z轴方向运动，从而确保热塑性材料挤出机构302、连续纤维增强材料挤出机构303在Z轴方向运动的平稳性。

进一步的，热塑性材料挤出机构302包括第一热塑性材料挤出机304、第一输送管305、第一加热器306、第一散热器307和第一喷头308；

第一热塑性材料挤出机304连接驱动机构301的第一输出端，第一输送管305的输入端连接第一热塑性材料挤出机304的输出端，第一输送管305的输出端连接第一加热器306，第一散热器307套接在第一输送管305的外部，第一喷头308连接第一加热器306的输出端。

本发明的一个实施例中，如图4所示，第一输送管305为竖直设置的喉管，第一加热器306包括金属块、加热棒与热敏电阻，第一散热器307为风扇。使用时，双驱步进电机启动，通过滚珠丝杠、滑轨、滑块的结构带动第一热塑性材料挤出机304沿着Z轴向下运动；将热塑性材料06放入第一热塑性材料挤出机304的输入端，在第一热塑性材料挤出机304的挤压下，热塑性材料06进入喉管，利用加热棒对挤压后的热塑性材料06进行加热，加热过程中，利用风扇对喉管所产生的热量进行散热；加热后的热塑性材料06沿着第一喷头308喷出，开始打印热塑性壳体01和定位件05，使热塑性壳体01和定位件05成型在输送组件400上。

打印完成后，双驱步进电机再次启动，通过滚珠丝杠、滑轨、滑块的结构带动第一热塑性材料挤出机304沿着Z轴向上运动，直至回位。

进一步的，连续纤维增强材料挤出机构303包括第二热塑性材料挤出机309、第二输送管310、第二散热器311、张紧器312、第三输送管313、第三散热器314、第二加热器315和第二喷头316；

第二热塑性材料挤出机309连接驱动机构301的第二输出端，第二输送管310的输入端连接第二热塑性材料挤出机309的输出端，第二散热器311套接在第二输送管310的外部；张紧器312能够调节进入第三输送管313的连续纤维材料07的张紧度，张紧器312连接第三输送管313的输入端，第三散热器314套接在第三输送管313的外部；

第二输送管310的输出端与第三输送管313的输出端均与第二加热器315的输入端连接，第二加热器315的输出端连接第二喷头316。

进一步的，第二输送管310为竖直设置，第三输送管313为倾斜设置，第二输送管310与第三输送管313之间形成夹角的结构，夹角范围为45°-60°。

本发明的一个实施例中，如图4所示，第二输送管310为竖直设置的喉管，第三输送管313为倾斜设置的喉管，第二输送管310与第三输送管313之间形成夹角的结构，夹角范围为45°-60°，第二散热器311、第三散热器314均为风扇，张紧器312为弹簧结构的张紧器，第二加热器315包括金属块、加热棒与热敏电阻。使用时，双驱步进电机启动，通过滚珠丝杠、滑轨、滑块的结构带动第二热塑性材料挤出机309沿着Z轴向下运动；将热塑性材料06放入第二热塑性材料挤出机309的输入端，在第二热塑性材料挤出机309的挤压下，热塑性材料06进入竖直设置的喉管，利用风扇对进入竖直设置的喉管内的热塑性材料06进行散热，然后，热塑性材料06进入第二加热器315；同时，连续纤维材料07进入张紧器312，张紧器312能够保证在打印结构件的过程中连续纤维趋向的一致性，带有一定的张紧力；连续纤维材料07进入倾斜设置的喉管内，利用风扇对进入倾斜设置的喉管内的连续纤维材料07进行散热，然后，连续纤维材料07进入第二加热器315；此时，利用加热棒对热塑性材料06、连续纤维材料07进行加热，进行实时混合；加热后的连续纤维增强材料沿着第二喷头316喷出，开始打印连续纤维增强层02，使连续纤维增强层02成型在热塑性壳体01的内周壁。

上述打印完成后，双驱步进电机再次启动，通过滚珠丝杠、滑轨、滑块的结构带动第二热塑性材料挤出机309沿着Z轴向上运动，直至回位。

本发明采用双驱步进电机分别对第一热塑性材料挤出机304、第二热塑性材料挤出机309进行控制，确保热塑性壳体01、连续纤维增强层02、定位件05分别打印，互不干扰，同时，也可有效的避免不工作喷头对已经打印层的刮擦等干涉。

进一步的，输送组件400包括成型平台401和加热模块；

成型平台401连接在第三驱动件203的输出端，第三驱动件203能够带动成型平台401沿着Z轴方向运动；

加热模块设置在成型平台401的下方，实现成型平台401的可控加热，防止结构件变形翘曲，提高打印质量，加速注塑部分固化速度，进一步提高制造效率。

本发明的一个实施例中，如图1所示，成型平台401采用螺栓连接在第三驱动件203的输出端，成型平台401设置在架体100的内侧。使用时，定位件05打印完毕后，启动第三驱动件203，第三驱动件203的输出端带动成型平台401沿着Z轴方向运动。

进一步的，注塑组件600包括固定架601、混合料筒602和第五驱动件603；

固定架601连接在架体100的侧面，混合料筒602连接在固定架601上；第五驱动件603的输出端连接混合料筒602，混合料筒602的柔性注射头604设置在成型平台401的侧面。

本发明的一个实施例中，如图5、图6所示，固定架601包括方形框架，方形框架采用螺栓连接在架体100的侧面；混合料筒602采用螺栓连接在方形框架上；第五驱动件603为电机，电机的输出端连接在混合料筒602活塞推进杆，实现对混合料筒602的注塑材料进行挤出混合；柔性注射头604连接混合料筒602上的塑料软管，且设置在成型平台401的侧面，便于对成型平台401上的纤维增强结构件进行注塑作业。

使用时，将注塑材料放入混合料筒602内，第五驱动件603启动，对混合料筒602内的注塑材料挤出，并实现在塑料软管内进行混合；混合后的注塑材料沿着柔性注射头604挤出，并依次对热塑性壳体01与连续纤维增强层02之间的缝隙、连续纤维增强层02与耐磨结构件03之间的缝隙进行注塑填充，完成纤维增强结构件的成型。

进一步的，夹取组件500包括第四驱动件501、机械爪502和识别模块503；

第四驱动件501连接在架体100的侧壁，机械爪502连接第四驱动件501的输出端；

识别模块503连接在第四驱动件501上，且设置在机械爪502侧面；识别模块503能够识别注塑组件600的柔性注射头604的位置。

本发明的一个实施例中，如图1所示，第四驱动件501为六自由度机械臂，能够控制机械爪502的运动，在识别模块503配合下，以使机械爪502能够抓取或者释放耐磨结构件03；机械爪502可实现将耐磨结构件03安放至指定的位置；机械爪502可实现将柔性注射头604牵引至结构件注塑口处；第四驱动件501为驱动电机；使用时，驱动电机启动，机械爪502抓取架体100侧面的耐磨结构件03，并将其放置在定位件05的指定位置；然后，第三驱动件203启动，将成型平台401输送至打印组件300下方，打印组件300继续打印热塑性材料06，实现耐磨结构件03的封装；封装完成后，第三驱动件203再次启动，将成型平台401输送至注塑组件600的下方位置。

夹取组件500实现耐磨结构件03以及柔性注射头604的夹取，在机械瓜502和识别模块503协调下，将耐磨结构件03嵌入结构件指定位置；将注塑组件600的柔性注射头604牵引至结构件注塑口处。

识别模块包括感应器、摄相机和图像处理控制器，图像处理控制器为PLC控制器，PLC控制器分别与感应器、第四驱动件501电信号连接。

PLC控制器采用螺栓固定在第四驱动件501的安装座上，感应器和摄相机采用螺钉连接在第四驱动件501上。

由于注塑组件600的柔性注射头604为软质的注塑管，机械爪502需要确定注塑管的位置，才能将耐磨结构件03放置在正确的位置。

使用时，感应器和摄相机能够识别注塑管的位置，然后将感应信号发送至PLC控制器，PLC控制器通过第四驱动件501控制机械爪502的移动位置，牵引柔性注射头604至结构件注塑口处。

本发明的一个实施例中，如图7所示，为采用本发明装置制造的一种嵌有金属结构件的连续纤维增强结构件示意图，整个装置具体工作过程如下：打印组件300在驱动组件200驱动下，在成型平台401上分别打印热塑性壳体01、连续纤维增强层02以及热塑性材料的定位件05，打印至与耐磨结构件03，即金属结构件的高度一致时，夹取组件500从金属结构件放置盒中夹取待嵌入的金属结构件，并放置在热塑性材料的定位件05上，放置完毕后，打印组件300的热塑性材料挤出机构继续打印热塑性材料06，以形成容纳注塑层04的封闭腔体，打印结束后，夹取组件500将注塑组件600的柔性注射头604牵引至注塑口完成注塑，待注塑部分固化后，去除定位件05，获得所需结构件。

本发明的一个实施例中，如图8所示，采用本发明装置制造的一种无金属结构件的连续纤维增强结构件示意图，整个装置具体工作过程如下：打印组件300在驱动组件200驱动下，在成型平台401上分别打印热塑性壳体01、连续纤维增强层02，打印组件300的热塑性材料挤出机构继续打印热塑性材料以形成容纳注塑层04的封闭腔体，打印结束后，夹取组件500将注塑组件600的柔性注射头604牵引至注塑口完成注塑，待注塑部分固化后，获得所需结构件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，包括架体(100)、驱动组件(200)、打印组件(300)、输送组件(400)、夹取组件(500)和注塑组件(600)；

所述驱动组件(200)设置在所述架体(100)上，所述打印组件(300)连接在所述驱动组件(200)的一动力输出端，所述驱动组件(200)能够驱动所述打印组件(300)沿着X轴方向运动和沿着Y轴方向运动；所述打印组件(300)能够打印热塑性材料(06)和连续纤维材料(07)；

所述输送组件(400)连接在所述驱动组件(200)的另一动力输出端，并设置在所述打印组件(300)的下方，所述驱动组件(200)能够驱动所述输送组件(400)沿着Z轴方向运动；所述夹取组件(500)连接在所述架体(100)上；所述注塑组件(600)设置在所述架体(100)的侧面；

所述注塑组件(600)是热塑性材料实时挤出注塑机构、液态树脂挤出机构、多组份液态树脂混合注射机构中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述驱动组件(200)包括第一驱动件(201)、第二驱动件(202)和第三驱动件(203)；

所述第一驱动件(201)设置在所述架体(100)上，所述第一驱动件(201)的输出端连接所述第二驱动件(202)，所述第二驱动件(202)的输出端连接所述打印组件(300)，所述第三驱动件(203)的输出端连接所述输送组件(400)；

所述第一驱动件(201)能够通过所述第二驱动件(202)带动所述打印组件(300)沿着X轴方向运动，所述第二驱动件(202)能够带动所述打印组件(300)沿着Y轴方向运动，所述第三驱动件(203)能够带动所述输送组件(400)沿着Z轴方向运动。

3.根据权利要求2所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述打印组件(300)包括驱动机构(301)、热塑性材料挤出机构(302)和连续纤维增强材料挤出机构(303)；

所述驱动机构(301)连接所述第二驱动件(202)的输出端，所述热塑性材料挤出机构(302)连接所述驱动机构(301)的第一输出端，所述连续纤维增强材料挤出机构(303)连接所述驱动机构(301)的第二输出端；

所述驱动机构(301)能够带动所述热塑性材料挤出机构(302)、所述连续纤维增强材料挤出机构(303)沿着Z轴方向运动。

4.根据权利要求3所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述热塑性材料挤出机构(302)包括第一热塑性材料挤出机(304)、第一输送管(305)、第一加热器(306)、第一散热器(307)和第一喷头(308)；

所述第一热塑性材料挤出机(304)连接所述驱动机构(301)的第一输出端，所述第一输送管(305)的输入端连接所述第一热塑性材料挤出机(304)的输出端，所述第一输送管(305)的输出端连接所述第一加热器(306)，所述第一散热器(307)套接在所述第一输送管(305)的外部，所述第一喷头(308)连接所述第一加热器(306)的输出端。

5.根据权利要求3所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述连续纤维增强材料挤出机构(303)包括第二热塑性材料挤出机(309)、第二输送管(310)、第二散热器(311)、张紧器(312)、第三输送管(313)、第三散热器(314)、第二加热器(315)和第二喷头(316)；

所述第二热塑性材料挤出机(309)连接所述驱动机构(301)的第二输出端，所述第二输送管(310)的输入端连接所述第二热塑性材料挤出机(309)的输出端，所述第二散热器(311)套接在所述第二输送管(310)的外部；所述张紧器(312)能够调节进入第三输送管(313)的连续纤维材料(07)的张紧度，所述张紧器(312)设置在所述第三输送管(313)侧面，所述第三散热器(314)套接在所述第三输送管(313)的外部；

所述第二输送管(310)的输出端与所述第三输送管(313)的输出端均与所述第二加热器(315)的输入端连接，所述第二加热器(315)的输出端连接所述第二喷头(316)。

6.根据权利要求2所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述输送组件(400)包括成型平台(401)和加热模块；

所述成型平台(401)连接在所述第三驱动件(203)的输出端，所述第三驱动件(203)能够带动所述成型平台(401)沿着Z轴方向运动；

所述加热模块设置在所述成型平台(401)的下方，实现所述成型平台(401)的加热。

7.根据权利要求6所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述注塑组件(600)包括固定架(601)、混合料筒(602)和第五驱动件(603)；

所述固定架(601)连接在所述架体(100)的侧面，所述混合料筒(602)连接在所述固定架(601)上；所述第五驱动件(603)的输出端连接所述混合料筒(602)，所述混合料筒(602)的柔性注射头(604)设置在所述成型平台(401)的侧面。

8.根据权利要求7所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述夹取组件(500)包括第四驱动件(501)、机械爪(502)和识别模块(503)；

所述第四驱动件(501)连接在所述架体(100)的侧壁，所述机械爪(502)连接所述第四驱动件(501)的输出端；

所述识别模块(503)连接在所述第四驱动件(501)上，且设置在所述机械爪(502)侧面；所述识别模块(503)能够识别所述注塑组件(600)的柔性注射头(604)的位置。

9.根据权利要求5所述的纤维增强结构件自动化成型制造设备，其特征在于，所述第二输送管(310)为竖直设置，所述第三输送管(313)为倾斜设置，所述第二输送管(310)与所述第三输送管(313)之间形成夹角的结构，夹角范围为45°-60°。

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