增材制造局部均匀散热在线处理结构
阅读说明：本技术 增材制造局部均匀散热在线处理结构 (Online processing structure for locally and uniformly radiating in additive manufacturing ) 是由 张志平 于 2020-11-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了增材制造局部均匀散热在线处理结构,包括圆座、移动组件和调节组件；圆座：底部设有供水组件；移动组件：包括圆形滑轨、弧形滑块、第一电机、齿轮、齿圈、支板和底座,圆形滑轨固定套接在圆座的圆周侧面上,弧形滑块滑动连接在圆形滑轨内,第一电机固定连接在弧形滑块的表面,齿轮固定套接在第一电机的输出轴上,齿圈固定套接在圆座的圆周侧面的顶部,且齿圈与齿轮啮合,支板对称设有两个且分别设于弧形滑块的表面两侧,本增材制造局部均匀散热在线处理结构可实现增材制造产品的局部均匀散热,降低对机械性能的影响,提高产品的合格率,减少了原料的浪费,使产品可以更好的满足使用要求,实用性较强。(The invention discloses an additive manufacturing local uniform heat dissipation online processing structure, which comprises a round seat, a moving assembly and an adjusting assembly, wherein the round seat is arranged on the round seat; a round seat: the bottom is provided with a water supply component; a moving component: including circular slide rail, the arc slider, first motor, the gear, the ring gear, extension board and base, the fixed cover of circular slide rail is cup jointed on the circumference side of circle seat, arc slider sliding connection is in circular slide rail, first motor fixed connection is on the surface of arc slider, the fixed cover of gear is on the output shaft of first motor, the fixed top of cup jointing the circumference side of circle seat of ring gear, and ring gear and gear engagement, the extension board symmetry is equipped with two and locates the surperficial both sides of arc slider respectively, this local even heat dissipation on-line processing structure of additive manufacturing can realize the local even heat dissipation of additive manufacturing product, reduce the influence to mechanical properties, improve the qualification rate of product, the waste of raw materials has been reduced, make satisfying operation requirement that the product can be better, the practicality is stronger.)
技术领域
本发明涉及增材制造技术领域，具体为增材制造局部均匀散热在线处理结构。
背景技术
增材制造俗称3D打印，融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术，以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术，相对于传统的、对原材料去除－切削、组装的加工模式不同，是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，在实体通过增材制造完成后需要进行散热，由于实体各部分厚度及形状不同，导致局部散热不均，会影响到实体的机械性能，现有的部分散热方式无法实现实体的局部均匀散热，导致增材制造出的产品不符合使用要求，造成原料和能源的浪费，使用不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供增材制造局部均匀散热在线处理结构，可实现增材制造产品的局部均匀散热，降低对机械性能的影响，提高产品的合格率，减少了原料的浪费，使产品可以更好的满足使用要求，实用性较强，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：增材制造局部均匀散热在线处理结构，包括圆座、移动组件和调节组件；
圆座：底部设有供水组件；
移动组件：包括圆形滑轨、弧形滑块、第一电机、齿轮、齿圈、支板和底座，所述圆形滑轨固定套接在圆座的圆周侧面上，所述弧形滑块滑动连接在圆形滑轨内，所述第一电机固定连接在弧形滑块的表面，所述齿轮固定套接在第一电机的输出轴上，所述齿圈固定套接在圆座的圆周侧面的顶部，且齿圈与齿轮啮合，所述支板对称设有两个且分别设于弧形滑块的表面两侧，所述底座固定连接在支板的顶部；
调节组件：包括竖轨、丝杆、滑块、机架、第二电机、安装槽、第三电机、支架、螺杆和螺纹筒，所述竖轨的底部固定连接在底座的表面，所述丝杆转动连接在竖轨内，所述滑块通过中部的螺纹孔螺纹连接在丝杆上，且滑块的侧面与竖轨的内侧面滑动连接,所述机架固定连接在竖轨的顶面，所述第二电机固定连接在机架上，且第二电机的输出轴与丝杆的顶端固定连接，所述安装槽设于滑块的侧面，所述第三电机固定连接在安装槽内，所述支架固定连接在滑块的侧面，且支架与安装槽对应，所述螺杆的一端转动连接在支架上，且螺杆的一端与第三电机的输出轴固定连接，所述螺纹筒通过中部的螺孔螺纹连接在螺杆上，且螺纹筒上设有水冷组件，所述水冷组件上设有风冷组件，竖轨上设有辅助组件；
其中：还包括PLC控制器，所述PLC控制器固定连接在圆座的表面，PLC控制器的输入端与外部电源的输出端电连接，且PLC控制器的输出端分别与第一电机和第二电机的输入端电连接。
进一步的，所述水冷组件包括安装座、支管、滚筒和软管，所述安装座固定连接在螺纹筒的一端，所述支管对称设有两个且分别贯穿安装座的两侧，所述滚筒的两端分别转动连接在两侧支管的相对一端，所述软管对称设有两个，且两个软管的一端分别与两侧的支管上相互远离的一端连接。
进一步的，所述水冷组件还包括固定座、固定块、冷却筒、半导体制冷片和连接管，所述固定座设于竖轨的侧面，所述固定块设于固定座的侧面，所述冷却筒设于固定块上，且冷却筒的顶面与其中一侧的软管连通，所述半导体制冷片设于冷却筒的圆周侧面上，且半导体制冷片的冷端与冷却筒的侧面贴合，所述连接管设于冷却筒的底面，半导体制冷片的输入端与PLC控制器的输出端电连接，水冷组件可利用供水组件，水从其中一侧的软管进入，通过支管进入滚筒内，对滚筒进行降温，利用滚筒实现与实体的热交换，为实体进行散热降温，然后水从另一侧的软管排出进入冷却筒内利用半导体制冷片使水再次冷却，最后经过进水管回流到圆槽内再次使用。
进一步的，所述供水组件包括圆槽、进水管、侧板和自吸泵，所述圆槽设于圆座的底面，所述进水管设于圆槽的圆周侧面上部，且进水管的一端与连接管连接，所述侧板设于圆槽的侧面，所述自吸泵设于侧板的表面，自吸泵的输入端与PLC控制器的输出端电连接。
进一步的，所述供水组件还包括吸水管和排水管，所述吸水管的一端与自吸泵的进水端口连接，且吸水管的另一端穿过圆槽的侧面延伸至圆槽的内部，所述排水管的一端设于自吸泵的出水端口，且排水管的另一端与另一侧的软管连接，供水组件可利用自吸泵将水通过吸水管从圆槽内抽出，经过排水管进入软管内，即可实现水的循环流动。
进一步的，所述辅助组件包括固定板、架板、支块和束环，所述固定板设于竖轨的侧面，所述架板的一端设于固定板上，所述支块设于架板的侧面，所述束环活动套接在软管上，且束环与支块的一端固定连接，辅助组件可利用束环实现对软管的支撑限位，避免软管出现散乱和弯折。
进一步的，所述风冷组件包括竖板、温度传感器、安装环、固定杆和风扇，所述竖板设于安装座的表面，所述温度传感器设于竖板的侧面，所述安装环设于竖板的顶部，所述固定杆设于安装环的内侧，所述风扇设于固定杆上，风扇的输入端与PLC控制器的输出端电连接。
进一步的，所述风冷组件还包括固定圈和导热片，所述固定圈设于安装环的背侧，所述导热片均匀设于固定圈的侧面且与安装环垂直，风冷组件可在水冷组件遇到无法接触的地方时，可利用风扇对实体的局部进行降温散热，导热片可对风扇吸入的空气降温，提高风扇的散热效率，温度传感器可对实体的温度进行监测，当监测到实体局部之间温差过大时，即可判断出实体的局部散热不均。
进一步的，还包括支座、红外热成像仪和显示屏，所述支座设于机架的表面，所述红外热成像仪设于支座上，所述显示屏设于支座上，且红外热成像仪的输入端与PLC控制器的输出端电连接，且红外热成像仪的输出端与显示屏的输入端电连接，红外热成像仪可将实体上各区域的温度图像呈现在显示屏上，使实体的各个区域的温度更加直观的展现出来。
进一步的，还包括限位块和导杆，所述限位块设于螺纹筒的侧面，所述导杆的一端设于支架的侧面，且导杆的另一端贯穿限位块，限位块和导杆可实现对螺纹筒的限位，避免螺纹筒出现自转的情况。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本增材制造局部均匀散热在线处理结构，具有以下好处：
1、本增材制造局部均匀散热在线处理结构的水冷组件可利用供水组件，水从其中一侧的软管进入，通过支管进入滚筒内，对滚筒进行降温，利用滚筒实现与实体的热交换，为实体进行散热降温，然后水从另一侧的软管排出进入冷却筒内，利用半导体制冷片使水再次冷却，最后经过进水管回流到圆槽内再次使用。
2、本增材制造局部均匀散热在线处理结构的风冷组件可在水冷组件遇到无法接触的地方时，可利用风扇对实体的局部进行降温散热，导热片可对风扇吸入的空气降温，提高风扇的散热效率，温度传感器可对实体的温度进行监测，当监测到实体局部之间温差过大时，即可判断出实体的局部散热不均。
3、本增材制造局部均匀散热在线处理结构的红外热成像仪可将实体上各区域的温度图像呈现在显示屏上，使实体的各个区域的温度更加直观的展现出来。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明A处放大结构示意图；
图3为本发明轴侧结构示意图；
图4为本发明侧视结构示意图。
图中：1圆座、11PLC控制器、2移动组件、21圆形滑轨、22弧形滑块、23第一电机、24齿轮、25齿圈、26支板、27底座、3调节组件、31竖轨、32丝杆、33滑块、34机架、35第二电机、36安装槽、37第三电机、38支架、39螺杆、391螺纹筒、4水冷组件、41安装座、42支管、43滚筒、44软管、45固定座、46固定块、47冷却筒、48半导体制冷片、49连接管、5供水组件、51圆槽、52进水管、53侧板、54自吸泵、55吸水管、56排水管、6辅助组件、61固定板、62架板、63支块、64束环、7风冷组件、71竖板、72温度传感器、73安装环、74固定杆、75风扇、76固定圈、77导热片、8支座、81红外热成像仪、82显示屏、9限位块、91导杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：增材制造局部均匀散热在线处理结构，包括圆座1、移动组件2和调节组件3；
圆座1：底部设有供水组件5，供水组件5包括圆槽51、进水管52、侧板53和自吸泵54，圆槽51设于圆座1的底面，进水管52设于圆槽51的圆周侧面上部，且进水管52的一端与连接管49连接，侧板53设于圆槽51的侧面，自吸泵54设于侧板53的表面，自吸泵54的输入端与PLC控制器11的输出端电连接，还包括吸水管55和排水管56，吸水管55的一端与自吸泵54的进水端口连接，且吸水管55的另一端穿过圆槽51的侧面延伸至圆槽51的内部，排水管56的一端设于自吸泵54的出水端口，且排水管56的另一端与另一侧的软管44连接；
移动组件2：包括圆形滑轨21、弧形滑块22、第一电机23、齿轮24、齿圈25、支板26和底座27，圆形滑轨21固定套接在圆座1的圆周侧面上，弧形滑块22滑动连接在圆形滑轨21内，第一电机23固定连接在弧形滑块22的表面，齿轮24固定套接在第一电机23的输出轴上，齿圈25固定套接在圆座1的圆周侧面的顶部，且齿圈25与齿轮24啮合，支板26对称设有两个且分别设于弧形滑块22的表面两侧，底座27固定连接在支板26的顶部；
调节组件3：包括竖轨31、丝杆32、滑块33、机架34、第二电机35、安装槽36、第三电机37、支架38、螺杆39和螺纹筒391，竖轨31的底部固定连接在底座27的表面，丝杆32转动连接在竖轨31内，滑块33通过中部的螺纹孔螺纹连接在丝杆32上，且滑块33的侧面与竖轨31的内侧面滑动连接,机架34固定连接在竖轨31的顶面，第二电机35固定连接在机架34上，且第二电机35的输出轴与丝杆32的顶端固定连接，安装槽36设于滑块33的侧面，第三电机37固定连接在安装槽36内，支架38固定连接在滑块33的侧面，且支架38与安装槽36对应，螺杆39的一端转动连接在支架38上，且螺杆39的一端与第三电机37的输出轴固定连接，螺纹筒391通过中部的螺孔螺纹连接在螺杆39上，且螺纹筒391上设有水冷组件4，水冷组件4包括安装座41、支管42、滚筒43和软管44，安装座41固定连接在螺纹筒391的一端，支管42对称设有两个且分别贯穿安装座41的两侧，滚筒43的两端分别转动连接在两侧支管42的相对一端，软管44对称设有两个，且两个软管44的一端分别与两侧的支管42上相互远离的一端连接，还包括固定座45、固定块46、冷却筒47、半导体制冷片48和连接管49，固定座45设于竖轨31的侧面，固定块46设于固定座45的侧面，冷却筒47设于固定块46上，且冷却筒47的顶面与其中一侧的软管44连通，半导体制冷片48设于冷却筒47的圆周侧面上，且半导体制冷片48的冷端与冷却筒47的侧面贴合，连接管49设于冷却筒47的底面，半导体制冷片48的输入端与PLC控制器11的输出端电连接，水冷组件4上设有风冷组件7，风冷组件7包括竖板71、温度传感器72、安装环73、固定杆74和风扇75，竖板71设于安装座41的表面，温度传感器72设于竖板71的侧面，安装环73设于竖板71的顶部，固定杆74设于安装环73的内侧，风扇75设于固定杆74上，风扇75的输入端与PLC控制器11的输出端电连接，还包括固定圈76和导热片77，固定圈76设于安装环73的背侧，导热片77均匀设于固定圈76的侧面且与安装环73垂直，竖轨31上设有辅助组件6，辅助组件6包括固定板61、架板62、支块63和束环64，固定板61设于竖轨31的侧面，架板62的一端设于固定板61上，支块63设于架板62的侧面，束环64活动套接在软管44上，且束环64与支块63的一端固定连接；
其中：还包括PLC控制器11，PLC控制器11固定连接在圆座1的表面，PLC控制器11的输入端与外部电源的输出端电连接，且PLC控制器11的输出端分别与第一电机23和第二电机35的输入端电连接。
其中：还包括支座8、红外热成像仪81和显示屏82，支座8设于机架34的表面，红外热成像仪81设于支座8上，显示屏82设于支座8上，且红外热成像仪81的输入端与PLC控制器11的输出端电连接，且红外热成像仪81的输出端与显示屏82的输入端电连接；还包括限位块9和导杆91，限位块9设于螺纹筒391的侧面，导杆91的一端设于支架38的侧面，且导杆91的另一端贯穿限位块9。
水冷组件4可在水从其中一侧的软管44进入后，通过支管42进入滚筒43内，对滚筒43进行降温，利用滚筒43与实体的接触，并利用第二电机35进行上下滚动，实现与实体的热交换，为实体进行散热降温。
在使用时：
首先，利用第一电机23的转动带动齿轮24转动，齿轮24通过与齿圈25的啮合，可实现弧形滑块22沿着圆形滑轨21滑动，进而可实现绕着圆座1上增材制造出的实体转动，实现360°对实体进行局部散热，其次，利用第二电机35的转动带动丝杆32转动，在竖轨31的作用下，可实现滑块33的升降，同时，利用第三电机37的转动可带动螺杆39转动，在限位块9和导杆91的作用下，可实现螺纹筒391的直线移动，继而可实现对水冷组件4和风冷组件7进行位置的调节，通过温度传感器72可对实体的温度进行监测，当监测到实体局部之间温差过大时，即可判断出实体的局部散热不均，然后，利用自吸泵54将水通过吸水管55从圆槽51内抽出，水从其中一侧的软管44进入，通过支管42进入滚筒43内，对滚筒43进行降温，利用滚筒43与实体的接触，并利用第二电机35进行上下滚动，实现与实体的热交换，为实体进行散热降温，然后水从另一侧的软管44排出进入冷却筒47内，利用半导体制冷片48使水再次冷却，最后经过进水管52回流到圆槽51内再次使用，在水冷组件4遇到无法接触的地方时，可利用风扇75对实体的局部进行降温散热，导热片77可对风扇75吸入的空气降温，提高风扇75对实体的散热效率，红外热成像仪81可将实体上各区域的温度图像呈现在显示屏82上，使实体的各个区域的温度更加直观的展现出来。
值得注意的是，本实施例中所公开的PLC控制器核心芯片具体型号为西门子S7-400，第一电机23、第二电机35、第三电机37、半导体制冷片48、自吸泵54、温度传感器72、风扇75、红外热成像仪81和显示屏82则可根据实际应用场景自由配置。PLC控制器控制第一电机23、第二电机35、第三电机37、半导体制冷片48、自吸泵54、温度传感器72、风扇75、红外热成像仪81和显示屏82工作采用现有技术中常用的方法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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