[发明专利]连续送丝自主感应加热增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种连续送丝自主感应加热增材制造装置，其特征在于，包括：

基板，用于提供增材制造金属层的形成基底，并定义了基板水平运动的X-Y轴平面；

第一电机，通过第一传动机构连接到基板，用于驱动基板在水平方向沿着X轴运动；

第二电机，通过第二传动机构连接到基板，用于驱动基板在水平方向沿着Y轴运动；

第三电机，通过第三传动机构与基板连接，用于驱动基板在竖直方向沿着Z轴运动；

丝材运动驱动机构，设置在基板的一侧，具有位于底部的第一基座、固定到第一基座上的竖直支撑机构以及设置在竖直支撑机构顶部的支架，支架大致呈U型，支架所限定的空间内设置有一通过旋转运动来输送丝材的圆柱体驱动机构，该圆柱体驱动机构还被设置用于缠绕丝材；

矫正机构，设置在丝材的输送路径上，用于对从圆柱体驱动机构旋出的丝材进行矫直使得水平向移动变成竖直向下移动；

第一感应线圈，设置在所述矫正机构的下方；

第二感应线圈，设置在所述第一感应线圈的下方，所述第二感应线圈的加热功率大于第一感应线圈的加热功率；

其中，所述丝材运动驱动机构输送的丝材通过所述矫正机构矫正后，先后分别送入第一感应线圈和第二感应线圈进行预热和感应加热熔化，熔融态的金属液滴在自身重力以及上方丝材的推进作用下，连续且均匀的落入到基板上，通过第一电机和第二电机驱动基板的运动，在基板上形成熔融成型的单层的金属层；

并且在增材制造打印过程中，通过第三电机的运动使得基板在竖直方向运动，进行金属层的堆积直至完成打印，金属层堆积成型。

2.根据权利要求1所述的连续送丝自主感应加热增材制造装置，其特征在于，所述矫正机构具有多对矫直辊，每个矫直辊的转动轴线与丝材的竖直传动方向垂直，且每对矫直辊的运动方向相反。

3.根据权利要求1所述的连续送丝自主感应加热增材制造装置，其特征在于，所述第三传动机构包括一固定到基板侧面的具有螺纹孔的耳部以及一穿过所述螺纹孔并螺纹配合的沿竖直方向设置的螺纹杆，所述第三电机的输出端连接至所述螺纹杆并驱动旋转以使得耳部运动，以同步带动基板的竖直方向移动。

4.根据权利要求1所述的连续送丝自主感应加热增材制造装置，其特征在于，所述第一感应线圈和第二感应线圈均由中空感应线圈螺旋组成，第一感应线圈配套设置有第一水冷机，所述第一水冷机通过第一中空铜管连通到第一感应线圈的中空通路形成水冷循环；第二感应线圈配套设置有第二水冷机，所述第二水冷机通过第二中空铜管连通到第二感应线圈的中空通路形成水冷循环。

5.根据权利要求1所述的连续送丝自主感应加热增材制造装置，其特征在于，所述基板上，沿着X方向的两个边缘还分别设置有第一摄像装置和第二摄像装置，其成像镜头均朝向所述金属层。

6.根据权利要求1所述的连续送丝自主感应加热增材制造装置，其特征在于，所述圆柱体驱动机构横置在U形支架内，包括圆柱形外壳以及设置在外壳内的伺服电机、中心横梁以及齿形，齿形朝向圆周方向延伸地与圆柱形外壳固定，中心横梁与圆柱体的共中心轴线，中心横梁的一端固定到圆柱形外壳，另一端固定伺服电机，伺服电机的输出轴通过齿轮与齿形啮合，以通过输出轴的旋转驱动圆柱体外壳旋转。