【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及连续纤维制造，具体为连续纤维增材制造装备的多喷头装置及控制方法。
技术介绍
1、连续纤维复合材料因其优异的抗拉强度、冲击韧性、抗疲劳特性等优点，在航空航天、交通运输、工业生产等领域应用广泛，然而，连续纤维复合材料的广泛应用对其结构和成型方法提出了更高、更复杂的要求，例如复杂结构的制备，纤维含量的精准控制以及低成本制造等，传统的制造技术(纤维缠绕工艺、自动铺放工艺等)很难满足这些要求，随着3d打印技术的快速发展，为低成本、快速制备连续纤维复合材料提供了解决方案，
2、授权公告号为cn114474712b的中国专利公开了一种3d打印机的挤出喷头组件，包括挤出机、喉管和加热体；所述加热体上设有喷头，所述挤出喷头组件还包括散热体与隔热套；所述散热体与所述喉管配合，用于给所述喉管散热；所述隔热套与所述加热体配合，用于对所述加热体保温隔热；所述挤出喷头组件还包括至少一个应力传感器；当启动3d打印机后喷头碰撞到打印平台上的模型时，可以根据应力传感器的反馈停止3d打印机的进一步动作，有效保护3d打印机的硬件及精度。
3、如上述申请相同，现有的连续纤维增材制造装备的喷头组件，其一般都是设置一个喷头组件进行使用，不便于不同材料或者同种材料不同颜色的切换打印，导致其打印效率较低。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了连续纤维增材制造装备的多喷头装置及控制方法。
2、本专利技术采用以下技术方案，连续纤维增材制造装备的多喷头装置，包括：基轴和
3、若干个所述喷头组件分别活动设置在若干个缺口内，所述基轴的底端设置有联动组件，且联动组件与喷头组件传动连接，当控制喷头组件进行位置调节时，联动组件同步带动喷头组件进行提升或者下降，进行高度调节。
4、作为上述技术方案的进一步描述：所述喷头组件包括外套管和焊接在外套管外壁底端的环形座组成，所述外套管插接在缺口内，所述外套管的外壁上焊接有第一滑块，所述第一滑块与条形滑槽滑动连接，外套管内插接有打印喷头，所述打印喷头的底端延伸到外套管的外侧并螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母与环形座滑动连接，所述丝杠螺母的外侧设置有第一齿圈，所述打印喷头的外壁上开设有配合丝杠螺母使用的内螺纹，所述外套管外壁上位于环形机架的上方焊接有倒凹型架，所述倒凹型架的两个竖直端之间套设有能够上下滑动的限位片，所述限位片与打印喷头的外壁相互固定。
5、作为上述技术方案的进一步描述：所述丝杠螺母上表面焊接有第二滑块，所述第二滑块与环形座下表面开设的滑槽滑动连接，所述第二滑块共设置有三个，且三个第二滑块呈环形等间距分布。
6、作为上述技术方案的进一步描述：所述固定套外壁顶端焊接有下固定环，所述基轴上位于下固定环的上方焊接有上固定环，所述上固定环的下表面开设有环形滑槽，所述下固定环上表面焊接有第三滑块，所述第三滑块与环形滑槽滑动连接。
7、作为上述技术方案的进一步描述：所述基轴的顶端焊接有安装架，所述安装架上嵌设安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固接有驱动齿轮，所述下固定环外壁上焊接有第二齿圈，所述第二齿圈与驱动齿轮啮合连接，所述安装架上表面安装有控制器。
8、作为上述技术方案的进一步描述：所述环形机架上设置有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动外套管在缺口内前后移动，所述第一驱动机构包括固定座和电动推杆，所述电动推杆通过固定座螺栓固定在环形机架上表面，所述电动推杆的活动端与外套管固接。
9、作为上述技术方案的进一步描述：所述联动组件包括齿轮盘和第三齿圈，所述齿轮盘焊接在基轴的底端，所述第三齿圈套设在齿轮盘的外侧，所述第三齿圈和齿轮盘之间通过连接臂相互焊接固定。
10、连续纤维增材制造装备的多喷头装置的控制方法，包括以下步骤：
11、s01：通过终端pc获取连续纤维增材的打印数据信息；所述打印数据信息包括打印材料种类信息、打印材料颜色信息和打印喷头的高度信息；
12、其中，打印材料种类信息，即增材制造中需要的打印材料种类；打印材料颜色信息，即增材制造中，每个种类材料所需要的颜色信息；打印喷头高度信息，即打印时，打印喷头的高度数据；
13、s02：根据打印材料种类信息和打印材料颜色信息，对若干个打印喷头进行标记，即每个打印喷头对应一种打印材料或者同种材料的一种颜色；
14、s03：基于打印数据信息对打印路径进行分段，将整个打印路径分成i个路径段；
15、s04：每隔预设时间ty获取一次当前打印的路径段信息，并将当前路径段所对应的下一个路径段标记为待打印路径段，并获取待打印路径段的打印材料种类信息、打印材料颜色信息和打印喷头的高度信息；
16、s05：当前打印路径段打印完成后，控制器基于打印材料种类信息和打印材料颜色信息获取待打印路径段需要的打印喷头，标记为待用打印喷头，当前打印路径段打印完成后，控制器控制待用打印喷头移动到打印位置；
17、s06：控制器通过采集打印喷头高度信息，控制联动组件工作，同步实现对待用打印喷头的高度进行调节，待用打印喷头的高度和位置调节完成后，通过控制器控制待用打印喷头开始工作。
18、作为上述技术方案的进一步描述：所述基于打印数据信息对打印路径进行分段的方法包括：
19、步骤s01：选取打印路径的初始端的端部作为目标节点1；
20、步骤s02：从打印路径的初始端开始，将整个打印路径中，不同打印材料以及同种打印材料不同颜色的连接点依次标记为目标节点2、目标节点3、……、目标节点n；
21、步骤s03：从目标节点1开始，依次将相邻的两个目标节点之间的打印路径标记为路径段1、路径段2、……、路径段r。
22、作为上述技术方案的进一步描述：所述预设时间ty小于等于路径段打印完成的最短时间，即i个路径段打印的时间为i1、i2、……、ir，ty≤(i1、i2、……、ir)。
23、有益效果：
24、在上述技术方案中，本专利技术提供的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，通过若干个喷头组件的设置，从而多个打印喷头可以用于处理不同种类的材料和同种材料不同颜色的材料，提高其打印效率、实现多材料多颜色打印或者实现多功能打印；
25、进一步的，该连续纤维增材制造装备的多喷头装置在使用时，当多若干个打印喷头进行位置调节时，通过联动组件的设置，可以同步实现对打印喷头的高度进行适应性调节，无需设置驱动机构控制，节约成本，进一步提高了该连续纤维增材制造装备的多喷头装置的实际使用效果，并且高度调节的范围，可通过改变第一齿圈与齿轮盘或者第三齿圈啮合时间进行调节。
26、再有，本专利技术根据打印材料的不同以及同种材料不同颜色的区别，将整个打印路径分成若干个路径段，当本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，包括基轴(1)和若干个喷头组件(4)，所述基轴(1)的外侧套设有固定套(2)，所述固定套(2)的外壁底端一体成型有环形机架(3)，所述环形机架(3)外壁上等间距开设有若干个缺口(31)，缺口(31)的内壁上开设有条形滑槽(32)；
2.根据权利要求1所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述喷头组件(4)包括外套管(41)和焊接在外套管(41)外壁底端的环形座(42)组成，所述外套管(41)插接在缺口(31)内，所述外套管(41)的外壁上焊接有第一滑块(45)，所述第一滑块(45)与条形滑槽(32)滑动连接，外套管(41)内插接有打印喷头(44)，所述打印喷头(44)的底端延伸到外套管(41)的外侧并螺纹连接有丝杠螺母(43)，所述丝杠螺母(43)与环形座(42)滑动连接，所述丝杠螺母(43)的外侧设置有第一齿圈(431)，所述打印喷头(44)的外壁上开设有配合丝杠螺母(43)使用的内螺纹，所述外套管(41)外壁上位于环形机架(3)的上方焊接有倒凹型架(46)，所述倒凹型架(46)的两个竖直端之间套设有能
3.根据权利要求2所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述丝杠螺母(43)上表面焊接有第二滑块(421)，所述第二滑块(421)与环形座(42)下表面开设的滑槽滑动连接，所述第二滑块(421)共设置有三个，且三个第二滑块(421)呈环形等间距分布。
4.根据权利要求3所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述固定套(2)外壁顶端焊接有下固定环(14)，所述基轴(1)上位于下固定环(14)的上方焊接有上固定环(11)，所述上固定环(11)的下表面开设有环形滑槽(12)，所述下固定环(14)上表面焊接有第三滑块(13)，所述第三滑块(13)与环形滑槽(12)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述基轴(1)的顶端焊接有安装架(6)，所述安装架(6)上嵌设安装有伺服电机(61)，所述伺服电机(61)的输出轴上固接有驱动齿轮(62)，所述下固定环(14)外壁上焊接有第二齿圈(63)，所述第二齿圈(63)与驱动齿轮(62)啮合连接，所述安装架(6)上表面安装有控制器(601)。
6.根据权利要求5所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述环形机架(3)上设置有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动外套管(41)在缺口(31)内前后移动，所述第一驱动机构包括固定座(34)和电动推杆(33)，所述电动推杆(33)通过固定座(34)螺栓固定在环形机架(3)上表面，所述电动推杆(33)的活动端与外套管(41)固接。
7.根据权利要求6所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述联动组件(5)包括齿轮盘(51)和第三齿圈(52)，所述齿轮盘(51)焊接在基轴(1)的底端，所述第三齿圈(52)套设在齿轮盘(51)的外侧，所述第三齿圈(52)和齿轮盘(51)之间通过连接臂(53)相互焊接固定。
8.连续纤维增材制造装备的多喷头装置的控制方法，基于如权利要求5-7任一所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置实现，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置的控制方法，其特征在于，所述基于打印数据信息对打印路径进行分段的方法包括：
10.根据权利要求8所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置的控制方法，其特征在于，所述预设时间Ty小于等于路径段打印完成的最短时间，即i个路径段打印的时间为i1、i2、……、ir，Ty≤(i1、i2、……、ir)。
...【技术特征摘要】
1.连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，包括基轴(1)和若干个喷头组件(4)，所述基轴(1)的外侧套设有固定套(2)，所述固定套(2)的外壁底端一体成型有环形机架(3)，所述环形机架(3)外壁上等间距开设有若干个缺口(31)，缺口(31)的内壁上开设有条形滑槽(32)；
2.根据权利要求1所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述喷头组件(4)包括外套管(41)和焊接在外套管(41)外壁底端的环形座(42)组成，所述外套管(41)插接在缺口(31)内，所述外套管(41)的外壁上焊接有第一滑块(45)，所述第一滑块(45)与条形滑槽(32)滑动连接，外套管(41)内插接有打印喷头(44)，所述打印喷头(44)的底端延伸到外套管(41)的外侧并螺纹连接有丝杠螺母(43)，所述丝杠螺母(43)与环形座(42)滑动连接，所述丝杠螺母(43)的外侧设置有第一齿圈(431)，所述打印喷头(44)的外壁上开设有配合丝杠螺母(43)使用的内螺纹，所述外套管(41)外壁上位于环形机架(3)的上方焊接有倒凹型架(46)，所述倒凹型架(46)的两个竖直端之间套设有能够上下滑动的限位片(47)，所述限位片(47)与打印喷头(44)的外壁相互固定。
3.根据权利要求2所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述丝杠螺母(43)上表面焊接有第二滑块(421)，所述第二滑块(421)与环形座(42)下表面开设的滑槽滑动连接，所述第二滑块(421)共设置有三个，且三个第二滑块(421)呈环形等间距分布。
4.根据权利要求3所述的连续纤维增材制造装备的多喷头装置，其特征在于，所述固定套(2)外壁顶端焊接有下固定环(14)，所述基轴(1)上位于下固定环(14)的上方焊接有上固定环(11)，所述上固定环(11)的下表面开设有环形滑槽(12)，所述下固定环(14)上表面焊...
【专利技术属性】
技术研发人员：李取浩，王继来，罗云锋，陈俊，
申请(专利权)人：江苏浩拓智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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