一種珠寶首飾噴蠟快速成形系統的製作方法

2023-07-10 18:57:21 1

專利名稱：一種珠寶首飾噴蠟快速成形系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種的快速成形系統，特別是一種珠寶首飾噴蠟快速成形系統。
背景技術：
目前市售的噴蠟式快速成型系統，大都由計算機、箱體總成、微型銑刀和吸塵裝置構成。其運動控制系統採用步進電機和單片機控制，精度較低；機械系統採用方型導軌副和齒條結構，裝置較為複雜；微型銑刀和吸塵裝置做成獨立裝置，機器製造成本較高，不利於產品推廣普及。
發明內容本實用新型的目的，是提供一種安全可靠、操作簡單、通用性強、製造成本低、成形精度高、速度快的珠寶首飾噴蠟快速成形系統。本實用新型的珠寶首飾噴蠟快速成形系統，包括計算機、箱體總成和電氣控制箱， 其特徵在於箱體總成由箱體，裝在箱體內一側的Z軸方向運動精密絲杆螺母套件和兩根Z 軸方向導杆，用Z軸方向運動精密絲杆螺母套件和兩根Z軸方向導杆支撐的精密工作平臺， 與Z軸方向運動精密絲杆螺母套件頂端連接的Z軸方向伺服電動機，平行裝在箱體內上部的兩根Y軸方向運動精密絲杆和兩根Y軸方向導杆，連接兩根Y軸方向運動精密絲杆的同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件，與其中一根Y軸絲杆一端連接的Y軸方向伺服電動機，裝在箱體內上部的X軸方向運動精密絲杆螺母套件和兩根X軸方向導杆，與X軸絲杆一端連接的X軸方向伺服電動機，以間隙配合裝在兩根X軸導杆上帶實體噴頭和支撐噴頭的噴頭盒，裝在箱體外側分別通過導管與實體噴頭和支撐噴頭連接的帶溫控裝置和液壓泵裝置的實體材料盒與支撐材料盒，裝在噴頭盒旁的直流電機及與直流電機連接的微型銑刀以及裝在箱體外側的吸塵裝置組成；吸塵裝置的吸塵口裝在噴頭盒旁；Z軸方向伺服電動機、Y軸方向伺服電動機、X軸方向伺服電動機、直流電機、吸塵裝置、實體材料盒與支撐材料盒的溫控裝置和液壓泵裝置分別通過導線與箱體外的電氣控制箱連接，電氣控制箱則與計算機連接。本實用新型的珠寶首飾噴蠟快速成形系統，採用快速成形技術原理，也就是分層製造技術，首先運用計算機裝的相關三維CAD軟體對珠寶首飾建立三維實體模型，輸出快速成形系統能接受的常用CAD數據格式；根據珠寶首飾幾何特徵，採用生成的數據文件，利用快速成型系統分層軟體確定成形方向，對實體模型進行適應性直接切片，得到分層輪廓數據，再結合寶石首飾成形工藝特點，對輪廓數據對掃描填充路徑進行規劃，分別得到快速成形的支撐和實體結構的掃描路徑，並生成相關的數控加工代碼，傳送到電氣控制箱。由電氣控制箱控制X、Y兩軸方向伺服電動機，驅動X、Y軸絲杆和同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件運動，帶動噴頭盒做X、Y軸的合成運動。由電氣控制箱控制成形實體材料盒和支撐材料盒的溫控裝置，使作為成形材料的複合蠟加熱到合適溫度，由液壓泵裝置通過導管運送到實體噴頭和支撐噴頭噴射在工作平臺上，完成複合蠟的實體結構和支撐結構的列印，得到第一層成形截面；然後由電氣控制箱控制X、Y軸伺服電機和直流電機，沿著規劃好的銑削路徑，按照確定好的層厚，驅動微型銑刀將成形截面銑平，電氣控制箱控制吸塵裝置通過吸塵口將銑出的蠟廢料吸乾淨，有利於下一層的列印，以提高列印精度。電氣控制箱根據確定的層厚，控制Z軸方向伺服電動機驅動Z軸方向運動精密絲杆，使工作平臺下降一層高度進行噴蠟、銑平和吸塵，如此循環直至最終成形。從工作檯上取下包含支撐和實體材料的寶石首飾成型件，最後根據寶石首飾工藝進行化學浸泡和失蠟鑄造等後處理。本實用新型的珠寶首飾噴蠟快速成形系統，能更精確、快速、直觀和完整地將圖紙上的珠寶首飾變為實物，從而縮短生產周期、降低生產成本、提高生產率。具有安全可靠、操作簡單、通用性強、成形精度高和速度快等特點。

圖1是本實用新型珠寶首飾噴蠟快速成形系統實施例的結構示意圖，圖2是本實用新型珠寶首飾噴蠟快速成形系統實施例的局部結構示意圖。圖中，1是計算機，2是箱體， 3是電氣控制箱，4是精密工作平臺，5是Z軸方向運動精密絲杆螺母套件，6、7是Z軸方向導杆，8是Z軸方向伺服電動機，9、10是Y軸方向運動精密絲杆，11、12是Y軸方向導杆，13 是同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件，14是Y軸方向伺服電動機，15是X軸方向運動精密絲杆螺母套件，16、17是X軸方向導杆，18是X軸方向伺服電動機，19是噴頭盒，20是實體噴頭，21是支撐噴頭，22是實體材料盒，23是支撐材料盒，24是微型銑刀，25是直流電機，26 是吸塵裝置，27是吸塵口。X軸方向是指左右方向，Y軸方向是指前後方向，Z軸方向是指上下方向。實體材料盒22與支撐材料盒23所包含的溫控裝置和液壓泵裝置未在圖中畫出。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型珠寶首飾噴蠟快速成形系統的結構做進一步的詳細說明本實用新型的珠寶首飾噴蠟快速成形系統，包括計算機1、箱體總成、電氣控制箱 3。其箱體總成有一個箱體2，Z軸方向運動精密絲杆螺母套件5和兩條Z軸方向導杆6、7 裝在箱體內左側，並支撐著精密工作平臺4，Z軸方向運動精密絲杆螺母套件5頂端連接的 Z軸方向伺服電動機8 ；Y軸方向運動精密絲杆9、10，Y軸方向導杆11、12平行裝在箱體內上部，Y軸方向運動精密絲杆9、10用同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件13連接，Y軸方向伺服電動機14連接Y軸絲杆9的一端；X軸方向運動精密絲杆螺母套件15、X軸方向導杆16、 17裝在箱體內上部，X軸方向伺服電動機18與X軸絲杆螺母套件15的一端連接；帶實體噴頭20和支撐噴頭21的噴頭盒19裝在X軸導杆16、17上，實體材料盒22與支撐材料盒 23裝在箱體2外右側，通過導管分別與實體噴頭20和支撐噴頭21連接，實體材料盒22與支撐材料盒23各包含一套溫控裝置和液壓泵裝置(圖中未畫出)；微型銑刀M、直流電機 25裝在噴頭盒19旁，微型銑刀M與直流電機25連接；箱體2外右側還裝有吸塵裝置26， 吸塵裝置沈的吸塵口 27裝在噴頭盒旁。Z軸方向伺服電動機8、Y軸方向伺服電動機14、 X軸方向伺服電動機18、直流電機25、吸塵裝置沈、實體材料盒22與支撐材料盒23的溫控裝置和液壓泵裝置分別通過導線與箱體外的電氣控制箱3連接，電氣控制箱3則與計算機 1連接。[0010]計算機1中裝有開發的快速成形相關軟體，用於自適應分層處理、掃描規劃和數控系統控制的數據處理，並將處理好的數據傳到電氣控制箱3。電氣控制箱3，其中包含用於控制X、Y、Z軸運動的由DSP+FPGA構建成的高速高精運動控制器、溫控電路、液壓控制電路和吸塵裝置控制電路等。X、Y、Z軸方向伺服電動機8、14、18，選用的是々01-060200伺服電機，分別安裝在 X、Y、Z三軸終端，用於傳遞動力、速度和方向。精密工作平臺4主要用於容納成形件並保證成形運動的準確和平穩。Z軸方向運動部件由運動精密絲螺母套件5和兩條Z軸方向導杆6、7完成，用於支撐工作平臺4並控制其Z軸方向的升降運動，並保證有一定的承載能力和運動平穩性。X軸方向運動部件由運動精密絲杆螺母套件15、X軸方向導杆16、17組成。因為運動速度較高，具有運動的慣性，需要保證有良好的隨動性。Y軸方向運動部件由運動精密絲杆9、10，Y軸方向導杆11、12，同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件13組成。Y軸方向的運動精密絲杆9、10用同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件 13連接，以確保Y軸方向運動精密絲杆9、10同步運動，Y軸方向導杆11、12可以確保運動的平穩性。各包含一套溫控裝置和液壓泵系統的成型實體材料盒22、支撐材料盒23，通過導管分別與實體噴頭20、支撐噴頭21相連，用於成形蠟的儲存、加熱和運輸。實體噴頭20和支撐噴頭21採用多噴嘴的噴蠟列印頭，液壓控制副板控制壓電式噴嘴進行噴蠟，用於形成快速成形的實體結構和支撐結構。微型銑刀24，用於每層成形截面的銑平。吸塵裝置沈，用於將銑出的蠟廢料吸乾淨，有利於下一層的列印，提高列印精度。組裝後本實用新型的珠寶首飾噴蠟快速成形系統即可應用計算機所裝的相關軟體，將處理好的數據傳到電氣控制箱，由電氣控制箱控制X、Y、Z軸運動、噴蠟、銑平、吸塵， 完成珠寶首飾噴蠟快速成形。
權利要求1. 一種珠寶首飾噴蠟快速成形系統，包括計算機(1)、箱體總成和電氣控制箱(3)，其特徵在於箱體總成由箱體0)，裝在箱體⑵內一側的Z軸方向運動精密絲杆螺母副(5)和兩根Z軸方向導杆(6、7)，用Z軸方向運動精密絲杆螺母副(5)和兩根Z軸方向導杆(6、7) 支撐的精密工作平臺G)，與Z軸方向運動精密絲杆螺母副( 頂端連接的Z軸方向伺服電動機(8)，平行裝在箱體O)內上部的兩根Y軸方向運動精密絲杆(9、10)和兩條Y軸方向導杆(11、12)，連接兩條Y軸方向運動精密絲杆(9、10)的同步帶輪、同步皮帶、張緊輪套件 (13)，與其中一根Y軸絲杆(9) 一端連接的Y軸方向伺服電動機(14)，裝在箱體O)內上部的X軸方向運動精密絲杆螺母副(15)和兩根X軸方向導杆(16、17)，與X軸絲杆(15) — 端連接的X軸方向伺服電動機(18)，以間隙配合裝在X軸導杆(16、17)上帶實體噴頭OO) 和支撐噴頭的噴頭盒(19)，裝在箱體( 外側分別通過導管與實體噴頭OO)和支撐噴頭連接的帶溫控裝置和液壓泵裝置的實體材料盒0 與支撐材料盒(23)，裝在噴頭盒(19)旁的直流電機0 及與直流電機0 連接的微型銑刀04)以及裝在箱體(2) 外側的吸塵裝置06)組成；吸塵裝置06)的吸塵口、2Τ)裝在噴頭盒(19)旁；Z軸方向伺服電動機⑶、Υ軸方向伺服電動機(14)、Χ軸方向伺服電動機(18)、直流電機(25)、吸塵裝置( )、實體材料盒0 與支撐材料盒的溫控裝置和液壓泵裝置分別通過導線與箱體⑵外的電氣控制箱⑶連接，電氣控制箱⑶則與計算機⑴連接。
專利摘要提供一種包括計算機、箱體總成和電氣控制箱的珠寶首飾噴蠟快速成形系統，其箱體總成由箱體，分別與伺服電動機連接的X、Y、Z方向運動絲杆、導杆，用Z方向絲杆和導杆支撐的精密工作平臺，裝在X軸導杆上帶實體噴頭和支撐噴頭的噴頭盒，裝在箱體外側帶溫控裝置和液壓泵裝置的實體材料盒與支撐材料盒，裝在噴頭盒旁的直流電機及與直流電機連接的微型銑刀以及裝在箱體外側的吸塵裝置組成，吸塵裝置的吸塵口裝在噴頭盒旁。伺服電動機、直流電機、吸塵裝置、溫控裝置和液壓泵裝置分別通過導線與箱體外的電氣控制箱連接，電氣控制箱則與計算機連接。該系統具有安全可靠、操作簡單、通用性強、製造成本低、成形精度高和速度快等特點。
文檔編號B22C7/02GK202052908SQ20112013587
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者鐘山 申請人:鐘山