本發(fā)明屬于增材制造領(lǐng)域，尤其涉及一種多成形口多輸料器切換定位裝置。

背景技術(shù)：
增材制造是一種通過(guò)分層加工、疊層成形的方式來(lái)制造復(fù)雜實(shí)體零件的方法，可極大縮短復(fù)雜零件的制造周期，降低生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有增材制造設(shè)備主要采用單成形口對(duì)應(yīng)多個(gè)輸料器或多成形口對(duì)應(yīng)單個(gè)輸料器的方式制造由異質(zhì)材料構(gòu)成的實(shí)體零件。公開(kāi)號(hào)EP0337468B1、US8570534B1和申請(qǐng)公布號(hào)為CN103692652A分別公開(kāi)了3種單成形口對(duì)應(yīng)多個(gè)輸料器的增材制造裝置，每個(gè)輸料器內(nèi)裝有不同的材料，通過(guò)控制不同輸料器與成形口的連接通斷，使不同的材料通過(guò)成形口出料成形，實(shí)現(xiàn)不同材料的增材制造。由于所有的材料須經(jīng)同一個(gè)成形口出料成形，在輸料器與成形口的連接變換中易在成形口表面導(dǎo)致材料殘留，造成不同材料間的相互摻雜污染，且出口截面固定，難以滿(mǎn)足不同厚度材料層的成形要求。申請(qǐng)公布號(hào)為CN103612394A的發(fā)明公開(kāi)了一種由單輸料器和多個(gè)可變直徑成形口構(gòu)成的高壓靜電驅(qū)動(dòng)打印裝置，能夠滿(mǎn)足不同特定厚度異質(zhì)材料層的成形要求，但仍無(wú)法避免輸料器內(nèi)部和成形口部位不同材料的相互摻雜污染。綜上所述，滿(mǎn)足不同厚度異質(zhì)材料的疊層成形要求，避免不同材料間的相互摻雜污染，是異質(zhì)材料復(fù)雜零件優(yōu)質(zhì)高效增材制造過(guò)程中亟需解決的首要問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種多成形口多輸料器快速切換精確定位裝置，以解決不同厚度異質(zhì)材料的疊層成形難以滿(mǎn)足要求、異質(zhì)材料復(fù)雜零件增材制造過(guò)程中材料互相摻雜，導(dǎo)致異質(zhì)材料復(fù)雜零件成形質(zhì)量不高的問(wèn)題。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：支撐底座通過(guò)4個(gè)長(zhǎng)螺栓連接板下部固定連接，儲(chǔ)料筒和電機(jī)分別與連接板上方固定連接，平面軸承與支撐底座上方固定連接，輸料筒下方經(jīng)平面軸承與支撐底座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，輸料筒上部通過(guò)花鍵軸與電機(jī)輸出軸相連，行程開(kāi)關(guān)與一個(gè)長(zhǎng)螺栓固定連接，在輸料筒內(nèi)部連接有導(dǎo)向架，輸料器與導(dǎo)向架滑動(dòng)連接，該輸料器通過(guò)輸料管與儲(chǔ)料筒連接，該輸料器的頂端與彈簧連接，該彈簧與連接板下部固定連接，成形口與輸料器下方固定連接，該成形口的肩部采用鐵磁材料，支撐底座上有一個(gè)通孔，該通孔下方固定連接錐形定位孔，電磁吸盤(pán)安裝在該支撐底座的通孔內(nèi)，在輸料筒頂部外邊緣連接有壓塊，該壓塊與輸料器安裝位置相對(duì)應(yīng)。所述輸料器為2~20個(gè)，每個(gè)輸料器內(nèi)用于裝不同材料。所述成形口的出料截面具有不同尺寸和不同圖案樣式。所述輸料器外部為方形截面。電機(jī)通過(guò)花鍵軸驅(qū)動(dòng)輸料筒旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)導(dǎo)向架轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)裝有不同材料輸料器間的位置快速切換。與輸料器連接的成形口出料截面可以具有不同尺寸和不同圖案樣式，以滿(mǎn)足不同材料、不同截面形狀和不同截面尺寸的出料要求。出料截面可變的成形口、電磁吸盤(pán)和帶有錐形定位孔的支撐底座構(gòu)成定位組件，利用錐形定位孔內(nèi)表面與成形口錐形外表面相互配合實(shí)現(xiàn)X向、Y向和Z向移動(dòng)定位以及繞X、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)定位。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，滿(mǎn)足不同厚度異質(zhì)材料的疊層成形要求，解決異質(zhì)材料復(fù)雜零件增材制造過(guò)程中的材料摻雜問(wèn)題，提高異質(zhì)材料復(fù)雜零件的成形質(zhì)量。本發(fā)明適用于增材制造設(shè)備中多種熔體或液體材料輸料器和成形口的快速切換與精確定位，既能滿(mǎn)足不同厚度異質(zhì)材料的疊層成形要求，又能避免不同材料間的相互摻雜污染，有利于提高異質(zhì)材料復(fù)雜零件的成形質(zhì)量和成形效率。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的剖視圖；圖3（a）是本發(fā)明輸料筒切換過(guò)程示意圖，圖中為一個(gè)輸料器的錐形定位孔受電磁吸盤(pán)吸合，處于注料狀態(tài)的示意圖；圖3（b）是本發(fā)明輸料筒切換過(guò)程示意圖，圖中為一個(gè)輸料器不受電磁吸盤(pán)吸合，處于錐形定位孔提起的狀態(tài)的示意圖；圖3（c）是本發(fā)明輸料筒切換過(guò)程示意圖，圖中為該輸料器轉(zhuǎn)動(dòng)180度至另一邊后，另一個(gè)輸料器轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，位于錐形定位孔中，處于注料狀態(tài)的示意圖；圖4（a）是本發(fā)明成形口截面形狀為正方形的示意圖；圖4（b）是本發(fā)明成形口截面形狀為長(zhǎng)方形的示意圖；圖4（c）是本發(fā)明成形口截面形狀為棱形的示意圖；圖4（d）是本發(fā)明成形口截面形狀為圓形的示意圖；圖4（e）是本發(fā)明成形口截面形狀為橢圓形的示意圖；圖4（f）是本發(fā)明成形口截面形狀為兩個(gè)長(zhǎng)圓形相交的示意圖；圖4（g）是本發(fā)明成形口截面形狀為三角形的示意圖；圖4（h）是本發(fā)明成形口截面形狀為五邊形的示意圖；圖4（i）是本發(fā)明成形口截面形狀為六邊形的示意圖；圖4（j）是本發(fā)明成形口截面形狀為網(wǎng)格形的示意圖；圖4（k）是本發(fā)明成形口截面形狀為環(huán)形的示意圖；圖4（l）是本發(fā)明成形口截面形狀為組合圖形的示意圖。具體實(shí)施方式支撐底座1通過(guò)4個(gè)長(zhǎng)螺栓11連接板6下部固定連接，儲(chǔ)料筒7和電機(jī)8分別與連接板6上方固定連接，平面軸承2與支撐底座1上方固定連接，輸料筒3下方經(jīng)平面軸承2與支撐底座1轉(zhuǎn)動(dòng)連接，輸料筒3上部通過(guò)花鍵軸5與電機(jī)8輸出軸相連，行程開(kāi)關(guān)10與一個(gè)長(zhǎng)螺栓11固定連接，在輸料筒3內(nèi)部連接有導(dǎo)向架14，輸料器15與導(dǎo)向架14滑動(dòng)連接，該輸料器通過(guò)輸料管9與儲(chǔ)料筒7連接，該輸料器的頂端與彈簧16連接，該彈簧16與連接板6下部固定連接，成形口13與輸料器15下方固定連接，該成形口13的肩部1301采用鐵磁材料，支撐底座1上有一個(gè)通孔，該通孔下方固定連接錐形定位孔12，電磁吸盤(pán)17安裝在該支撐底座1的通孔內(nèi)，在輸料筒3頂部外邊緣連接有壓塊4，該壓塊與輸料器15安裝位置相對(duì)應(yīng)。所述輸料器15為2~20個(gè)，每個(gè)輸料器15內(nèi)用于裝不同材料。所述成形口的出料截面具有不同尺寸和不同圖案樣式。所述輸料器15外部為方形截面。電機(jī)通過(guò)花鍵軸5驅(qū)動(dòng)輸料筒3可以實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)角度由相互切換的輸料器所對(duì)應(yīng)的扇形圓心角確定，并且不超過(guò)180°，避免各輸料管之間的相互纏繞。輸料器15外部為方形截面，防止其相對(duì)于導(dǎo)向架14轉(zhuǎn)動(dòng),在電磁力或彈簧回復(fù)力的作用下，輸料器15可沿Z軸正負(fù)方向相對(duì)于導(dǎo)向架14移動(dòng)。電機(jī)8啟動(dòng)，將動(dòng)力輸出到花鍵軸5帶動(dòng)輸料器15旋轉(zhuǎn)，當(dāng)輸料筒3旋轉(zhuǎn)至一定角度，與輸料器15對(duì)應(yīng)的壓塊4壓下行程開(kāi)關(guān)，使電機(jī)8停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同輸料器15的快速切換。每個(gè)輸料器15上所安裝的成形口13可以具有不同截面尺寸、不同截面形狀或不同截面圖案。通過(guò)改變輸料筒3內(nèi)成形口13的組合樣式實(shí)現(xiàn)多種材料的變截面出料，滿(mǎn)足不同厚度異質(zhì)材料的疊層成形要求。成形口13肩部1301采用鐵磁材料，與成形口13肩部相連接的部分設(shè)計(jì)成錐形外表面。電磁吸盤(pán)17固定于支撐底座1上，當(dāng)電磁吸盤(pán)17通電時(shí)，所產(chǎn)生的電磁吸力吸引成形口131肩部鐵磁材料，在錐形孔12和導(dǎo)向架141的導(dǎo)向作用下，成形口131帶動(dòng)輸料器15克服彈簧16阻力沿Z軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)。成形口13運(yùn)動(dòng)到位后，成形口13錐形外表面與支撐底座1的錐形定位孔12緊密配合實(shí)現(xiàn)X向、Y向和Z向移動(dòng)定位以及繞X、Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)定位，同時(shí)利用成形口13肩部平面與錐形定位孔12肩部平面間的電磁吸力實(shí)現(xiàn)成形口13的夾緊。此時(shí)成形口13輸出輸料器15中的材料進(jìn)行增材制造。當(dāng)需要更換材料時(shí)，電磁吸盤(pán)17失電，在彈簧16回復(fù)力的作用下，輸料器15帶動(dòng)成形口13沿導(dǎo)向架14向Z軸正方向移動(dòng)，返回至初始位置。重復(fù)上述步驟，即可實(shí)現(xiàn)不同厚度異質(zhì)材料的成形。本發(fā)明中每個(gè)輸料器都有唯一的成形口與之對(duì)應(yīng)，支撐底座1上的錐形定位孔12僅用于各成形口13的定位，制造過(guò)程中不與材料接觸，有效避免了輸料器15內(nèi)部及成形口13部位的材料摻雜污染。由上可知，該實(shí)施例只是記載了切換定位裝置的一種具體結(jié)構(gòu)方式，例如，上述的成形口13在電磁力的作用下帶動(dòng)輸料器15沿Z軸負(fù)向相對(duì)于導(dǎo)向架14移動(dòng)，并不僅僅局限于使用電磁力驅(qū)動(dòng)，任何能夠驅(qū)動(dòng)成形口13運(yùn)動(dòng)的裝置均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。任何技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍之內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變的技術(shù)方案都應(yīng)該落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。