一種連續送料的攪拌摩擦增材制造設備及控制方法與流程

本發明涉及增材制造，特別涉及一種連續送料的攪拌摩擦增材制造設備及控制方法。

背景技術：

1、攪拌摩擦增材制造從原材料上分為送棒攪拌摩擦增材制造，送顆粒攪拌摩擦增材制造和送絲攪拌摩擦增材制造。送棒結構增材制造，由于棒材是一段一段的，同時增材制造過程中，棒材是旋轉狀態，因此很難實現連續增材制造。

技術實現思路

1、本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

2、為此，本發明的一個目的在于提出一種攪拌摩擦增材制造設備，其包括：摩擦增材裝置、送料裝置，棒料驅動裝置、棒料轉運裝置和棒料倉，摩擦增材裝置包括可旋轉的主軸，主軸中空形成容納棒料的輸料通道；送料裝置位于摩擦增材裝置的上游，送料裝置包括姿態調整機構，姿態調整機構用于調整棒料的姿態至預設姿態，姿態調整機構包括送料通道，送料通道與輸料通道同軸設置，其中，預設姿態的棒料可通過送料通道進入輸料通道；棒料驅動裝置位于摩擦增材裝置和送料裝置之間，棒料驅動裝置用于承接送料通道內的棒料且驅動棒料在輸料通道內沿輸料通道的軸線方向移動；棒料轉運裝置包括夾持機構，夾持機構適于將棒料轉運至送料通道，棒料倉用于存放棒料，夾持機構適于在棒料倉和送料裝置之間移動，以將棒料倉內的棒料轉運至送料通道。

3、根據上述技術特征，本申請通過棒料轉運裝置將棒料倉內的棒料運到送料裝置處，送料裝置設置的姿態調整機構可以將棒料調整為預設姿態，然后預設姿態的棒料進入送料通道，并通過送料通道進入棒料驅動裝置處，棒料驅動裝置驅動棒料在輸料通道內沿輸料通道的軸線方向移動，為棒料施加一定的壓力，加上主軸可旋轉，如此棒料可以在基板上攪拌摩擦，進而塑化沉積在基板上，如此實現自動化的連續進料，以及連續的增材。

4、可選地，在本發明的一個實施例中，棒料驅動裝置包括驅動支架，驅動支架與主軸相連，驅動支架上設置有相對布置的第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒，第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒之間沿著第一送料嚙合齒的徑向間隔設置以形成驅動通道，驅動通道用于承接送料通道內的棒料，且第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒驅動棒料在輸料通道內沿輸料通道的軸線方向移動。

5、可選地，在本發明的一個實施例中，棒料驅動裝置還包括第一蝸桿和第二蝸桿，第一蝸桿和第二蝸桿分別與第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒嚙合；第一蝸桿和第二蝸桿均設置在驅動支架上，第一蝸桿和第二蝸桿的軸線與輸料通道的軸線平行，第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒設置在第一蝸桿和第二蝸桿之間，第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒的軸線均與輸料通道的軸線垂直。

6、可選地，在本發明的一個實施例中，送料裝置包括送料支架、第一承接件、第二承接件和第三承接件，第二承接件和第三承接件可轉動地安裝于送料支架，且第一承接件、第二承接件和第三承接件的軸線共線；第一承接件中空以形成進料通道，第二承接件中空以形成承接通道，第三承接件中空以形成送料通道，第一承接件、第二承接件和第三承接件依次沿進料通道的軸線間隔開設置，且第二承接件沿進料通道的軸線可滑動地安裝于送料支架，以使進料通道、承接通道、送料通道可選擇地連通；其中，送料通道與驅動通道對應設置。

7、可選地，在本發明的一個實施例中，姿態調整機構為中空的棒狀結構，中空的棒狀結構包括依次設置的送料部和導料部，送料部的至少一部分形成送料通道，導料部被配置為擴口形狀，且導料部包括靠近送料部設置的第一端和遠離送料部設置的第二端，第一端的截面形狀與棒料的截面形狀一致，第二端的截面形狀為圓形，第一端和第二端通過過渡面過渡以形成導向面，送料通道與驅動通道對應設置。

8、可選地，在本發明的一個實施例中，第一承接件上設有第一限位槽，第二承接件上設有第一限位凸起和第二限位凸起，第三承接件設有第二限位槽，第二承接件向第一承接件移動的過程中，第一限位凸起可卡入第一限位槽，第二承接件向第三承接件移動的過程中，第二限位凸起可卡入第二限位槽。

9、可選地，在本發明的一個實施例中，進料通道的側壁設有沿軸向向靠近第二承接件方向延伸的第一導向部，第一限位凸起形成在第二承接件的側壁，第一導向部形成為沿軸向延伸的棘齒，第一限位槽形成在第一導向部棘齒的齒根處；送料通道的側壁上設有沿軸向向靠近第二承接件方向延伸的第二導向部，第二限位凸起形成在第二承接件的側壁，第二導向部形成為沿軸向延伸的棘齒，第二限位槽形成在第二導向部棘齒的齒根處。

10、可選地，在本發明的一個實施例中，還包括壓料設備，壓料設備包括壓料底座、壓料支架和壓料頭，壓料支架包括安裝板和安裝架，安裝板沿第一方向滑動安裝于壓料底座上，安裝架沿第二方向滑動安裝于安裝板上，壓料頭安裝于安裝架上，其中，第一方向為輸料通道的軸線方向，第二方向與第一方向垂直。

11、本發明的另一個目的在于提出一種連續送料的摩擦增材制造設備的控制方法，其包括攪拌摩擦增材制造設備，控制方法包括：檢測棒料倉內是否存放有棒料；若是，驅動夾持機構夾持棒料轉運至進料通道處，且棒料與進料通道的軸線重合；松開棒料，且采用姿態調整機構調整棒料的姿態使得棒料的姿態與送料通道的姿態一致；通過棒料驅動裝置驅動送料通道內的棒料進入輸料通道。

12、可選地，在本發明的一個實施例中，還通過壓料設備下壓棒料，使得送料通道內的棒料進入棒料驅動裝置內，并通過棒料驅動裝置驅動棒料進入輸料通道。

13、本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

技術特征：

1.一種連續送料的攪拌摩擦增材制造設備，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述棒料驅動裝置包括驅動支架，所述驅動支架與所述主軸相連，所述驅動支架上設置有相對布置的第一送料嚙合齒和第二送料嚙合齒，所述第一送料嚙合齒和所述第二送料嚙合齒之間沿著所述第一送料嚙合齒的徑向間隔設置以形成驅動通道，所述驅動通道用于承接所述送料通道內的棒料，且所述第一送料嚙合齒和所述第二送料嚙合齒驅動棒料在所述輸料通道內沿所述輸料通道的軸線方向移動。

3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述棒料驅動裝置還包括第一蝸桿和第二蝸桿，所述第一蝸桿和所述第二蝸桿分別與所述第一送料嚙合齒和所述第二送料嚙合齒嚙合；所述第一蝸桿和所述第二蝸桿均設置在所述驅動支架上，所述第一蝸桿和所述第二蝸桿的軸線與所述輸料通道的軸線平行，所述第一送料嚙合齒和所述第二送料嚙合齒設置在所述第一蝸桿和所述第二蝸桿之間，所述第一送料嚙合齒和所述第二送料嚙合齒的軸線均與所述輸料通道的軸線垂直。

4.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述送料裝置包括送料支架、第一承接件、第二承接件和第三承接件，所述第二承接件和所述第三承接件可轉動地安裝于所述送料支架，且所述第一承接件、所述第二承接件和所述第三承接件的軸線共線；所述第一承接件中空以形成進料通道，所述第二承接件中空以形成承接通道，所述第三承接件中空以形成所述送料通道，所述第一承接件、所述第二承接件和所述第三承接件依次沿所述進料通道的軸線間隔開設置，且所述第二承接件沿所述進料通道的軸線可滑動地安裝于所述送料支架，以使所述進料通道、所述承接通道、所述送料通道可選擇地連通；其中，所述送料通道與所述驅動通道對應設置。

5.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述姿態調整機構為中空的棒狀結構，所述中空的棒狀結構包括依次設置的送料部和導料部，所述送料部的至少一部分形成所述送料通道，所述導料部被配置為擴口形狀，且所述導料部包括靠近所述送料部設置的第一端和遠離所述送料部設置的第二端，所述第一端的截面形狀與棒料的截面形狀一致，所述第二端的截面形狀為圓形，所述第一端和所述第二端通過過渡面過渡以形成導向面，所述送料通道與所述驅動通道對應設置。

6.根據權利要求4所述的設備，其特征在于，所述第一承接件上設有第一限位槽，所述第二承接件上設有第一限位凸起和第二限位凸起，所述第三承接件設有第二限位槽，所述第二承接件向所述第一承接件移動的過程中，所述第一限位凸起可卡入所述第一限位槽，所述第二承接件向所述第三承接件移動的過程中，所述第二限位凸起可卡入所述第二限位槽。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述進料通道的側壁設有沿軸向向靠近所述第二承接件方向延伸的第一導向部，所述第一限位凸起形成在所述第二承接件的側壁，所述第一導向部形成為沿軸向延伸的棘齒，所述第一限位槽形成在所述第一導向部棘齒的齒根處；

8.根據權利要求1-7任一項所述的設備，其特征在于，還包括壓料設備，所述壓料設備包括壓料底座、壓料支架和壓料頭，所述壓料支架包括安裝板和安裝架，所述安裝板沿第一方向滑動安裝于所述壓料底座上，所述安裝架沿第二方向滑動安裝于所述安裝板上，所述壓料頭安裝于所述安裝架上，其中，所述第一方向為所述輸料通道的軸線方向，所述第二方向與所述第一方向垂直。

9.一種連續送料的攪拌摩擦增材制造設備的控制方法，其特征在于，所述連續送料的攪拌摩擦增材制造設備為權利要求1-8任一項所述的連續送料的攪拌摩擦增材制造設備，所述控制方法包括如下步驟：

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在s4步驟之前，還通過壓料設備下壓棒料，使得所述送料通道內的棒料進入所述棒料驅動裝置內，并通過棒料驅動裝置驅動棒料進入所述輸料通道。

技術總結
本發明公開了一種連續送料的攪拌摩擦增材制造設備及控制方法，屬于增材制造技術領域，包括摩擦增材裝置、送料裝置、棒料驅動裝置和棒料轉運裝置，該結構通過棒料轉運裝置將棒料轉運到送料裝置處，送料裝置設置的姿態調整機構可以將棒料調整為預設姿態，然后預設姿態的棒料進入送料通道，并通過送料通道進入棒料驅動裝置處，棒料驅動裝置驅動棒料在輸料通道內沿輸料通道的軸線方向移動，為棒料施加一定的壓力，加上主軸可旋轉，如此棒料可以在基板上攪拌摩擦，進而塑化沉積在基板上，如此實現自動化的連續進料，以及連續的增材制造。

技術研發人員：萬龍,溫琦
受保護的技術使用者：安徽萬宇機械設備科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21