本發(fā)明涉及快速成型設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光纖傳感構(gòu)件的制備裝置及方法。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱；其基本原理是疊層制造形成3D實(shí)體。實(shí)體通常由打印所需的耗材通過熱熔機(jī)融化再冷卻凝固形成，但是耗材的硬度與強(qiáng)度不高，導(dǎo)致做出的實(shí)體易損壞。

為了解決上述問題，目前一般采用將傳感器安置于實(shí)體上，通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)打印件的形變程度。通常的作法是將傳感器粘貼于實(shí)件表面。當(dāng)被檢測(cè)的實(shí)體發(fā)生形變時(shí)，粘貼傳感器的膠體也會(huì)發(fā)生形變；但是其膠體的彈性模量與被檢實(shí)體的不同，因而傳感器的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差導(dǎo)致打印出來的實(shí)體的廢品率還是較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的之一在于提供一種基于3D打印技術(shù)的光纖傳感構(gòu)件的制備裝置，其采用雙機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊制造物體一邊鋪設(shè)光纖；通過把光纖埋入待測(cè)實(shí)體從而形成一個(gè)具有傳感功能的構(gòu)件，達(dá)到直接檢測(cè)到待測(cè)實(shí)體的形變量，從而避免塑性變形。該制備裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用面廣；提高了測(cè)量精度且優(yōu)化了打印效果，降低了打印件的廢品率。

本發(fā)明實(shí)施例的目的之二在于提供一種光纖傳感構(gòu)件的制備方法，基于上述的光纖傳感構(gòu)件的制備裝置，具備光纖傳感構(gòu)件的制備裝置的特點(diǎn)。

本發(fā)明的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種光纖傳感構(gòu)件的制備裝置，包括第一機(jī)械手、第二機(jī)械手與支承裝置；支承裝置包括具有支承面的底座以及設(shè)于支承面上的工作臺(tái)；第一機(jī)械手與第二機(jī)械手相對(duì)設(shè)置于工作臺(tái)的兩側(cè)；工作臺(tái)遠(yuǎn)離支承面的端面為操作面。第一機(jī)械手具有相對(duì)的兩端，其中一端可拆式地設(shè)有打印頭組件；另一端與支承面可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，用于移動(dòng)打印頭組件在操作面上打印出3D構(gòu)件。第二機(jī)械手具有相對(duì)的兩端，其中一端可拆式地設(shè)有光纖鋪設(shè)組件；光纖鋪設(shè)組件包括鋪設(shè)支座、固定件、鋪設(shè)滾軸與光纖導(dǎo)軌；鋪設(shè)滾軸通過滾軸支架設(shè)于鋪設(shè)支座上；光纖導(dǎo)軌的兩端分別連接于鋪設(shè)滾軸與鋪設(shè)支座；固定件具有相對(duì)的兩端，其中一端與鋪設(shè)支座可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，另一端與光纖可分離地配合；光纖沿著光纖導(dǎo)軌延伸直至纏繞于鋪設(shè)滾軸，并與固定件配合；第二機(jī)械手的另一端與支承面可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，用于移動(dòng)光纖鋪設(shè)組件將光纖嵌入3D構(gòu)件。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：目前一般采用將傳感器安置于實(shí)體上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)形變量，通常的作法是將傳感器粘貼于實(shí)件表面。但是其粘貼所用的膠體的彈性模量與被檢實(shí)體的不同，因而傳感器的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差導(dǎo)致打印出來的實(shí)體的廢品率較高。

旨在解決上述情況，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種光纖傳感構(gòu)件的制備裝置，具備雙機(jī)械手的操作方式，其第一機(jī)械手與第二機(jī)械手可活動(dòng)地相對(duì)設(shè)置于工作臺(tái)的兩側(cè)。第一機(jī)械手可拆式地設(shè)有打印頭組件，用于在工作臺(tái)的操作面上打印出3D構(gòu)件；第二機(jī)械手可拆式地設(shè)有光纖鋪設(shè)組件，用于將光纖嵌入3D構(gòu)件。其光纖鋪設(shè)組件包括鋪設(shè)支座以及設(shè)于該鋪設(shè)支座上的固定件、鋪設(shè)滾軸與光纖導(dǎo)軌；其中鋪設(shè)滾軸是通過滾軸支架設(shè)于鋪設(shè)支座上；而光纖導(dǎo)軌的兩端分別連接于鋪設(shè)滾軸與鋪設(shè)支座。固定件具有相對(duì)的兩端，其中一端與鋪設(shè)支座可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。當(dāng)光纖沿著光纖導(dǎo)軌延伸直至纏繞于鋪設(shè)滾軸，固定件的另一端用于與光纖可分離地配合。該制備裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；通過把光纖埋入待測(cè)實(shí)體共同形成一個(gè)具有傳感功能的構(gòu)件，達(dá)到直接檢測(cè)到待測(cè)實(shí)體的形變量，從而避免塑性變形；提高了測(cè)量精度且優(yōu)化了打印效果，降低了打印件的廢品率。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

第一機(jī)械手與第二機(jī)械手均為四軸機(jī)械手，具有依次可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂與第三機(jī)械臂；第三機(jī)械臂連接有設(shè)于底座的第四電機(jī)，第四電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第三機(jī)械臂圍繞第四電機(jī)的軸線旋轉(zhuǎn)；第二機(jī)械臂連接有第三電機(jī)，第三電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第二機(jī)械臂圍繞與第三機(jī)械臂連接的關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)且與第三機(jī)械臂具有傾角；第一機(jī)械臂連接有第二電機(jī)，第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂圍繞與第二機(jī)械臂連接的關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)且與第二機(jī)械臂具有傾角；第一機(jī)械臂內(nèi)部還設(shè)有第一電機(jī)，第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂圍繞第二機(jī)械臂的軸線旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

打印頭組件設(shè)于第一機(jī)械臂遠(yuǎn)離第二機(jī)械臂的一端端部；打印頭組件包括噴頭、散熱器、熱熔器與耗材進(jìn)料器；耗材進(jìn)料器設(shè)有第五電機(jī)與齒輪件，第五電機(jī)與齒輪件配合用于將耗材擠壓進(jìn)入熱熔器；噴頭與熱熔器相連用于將融化的耗材噴出；散熱器設(shè)于噴頭處。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

散熱器包括至少一個(gè)散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇還設(shè)有對(duì)準(zhǔn)噴頭的出風(fēng)口；耗材進(jìn)料器與熱熔器之間還設(shè)有散熱片。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

光纖鋪設(shè)組件還包括光纖卷筒，光纖卷筒設(shè)于鋪設(shè)支座遠(yuǎn)離鋪設(shè)滾軸的端面上。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

光纖卷筒還設(shè)有彈性件，彈性件與纏繞于光纖卷筒的光纖連接。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

鋪設(shè)支座與光纖導(dǎo)軌的連接處還設(shè)有用于固定光纖的第一固定環(huán)；工作臺(tái)上還設(shè)有固定光纖的第二固定環(huán)。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

第一機(jī)械手與第二機(jī)械手分別位于操作面的一條對(duì)角線的兩端。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中：

操作面上還鋪設(shè)有熱床。

一種光纖傳感構(gòu)件的制備方法，包括如下步驟：

S1：熱熔器和熱床開始預(yù)熱，直到噴頭和熱床的溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開始打印工作；

S2：噴頭通過第一機(jī)械臂對(duì)準(zhǔn)熱床并調(diào)整好距離；耗材進(jìn)料器通過第五電機(jī)將打印所需的耗材擠壓進(jìn)入熱熔器，并通過齒輪件共同施壓將融化的耗材通過噴頭噴出；噴頭與第一機(jī)械手共同配合在熱床上移動(dòng)開始逐層打印出3D構(gòu)件；

S3：當(dāng)打印過程進(jìn)行到需要光纖鋪設(shè)層面時(shí)，噴頭按照光纖鋪設(shè)軌跡彎曲次數(shù)，將光纖鋪設(shè)層面分成多個(gè)區(qū)域；每彎曲一次分成兩個(gè)區(qū)域，構(gòu)成容納光纖的光纖槽與光纖鋪設(shè)口；然后噴頭退出操作面的工作區(qū)域，光纖鋪設(shè)組件通過第二機(jī)械手移動(dòng)到操作面上方開始鋪設(shè)光纖工作；光纖從光纖卷筒拉出，穿過第一固定環(huán)沿著光纖導(dǎo)軌纏繞于光纖滾軸上后，固定件將光纖固定按壓進(jìn)光纖槽；鋪設(shè)好的光纖遠(yuǎn)離光纖卷筒的一端穿過工作臺(tái)上的第二固定環(huán)，第二機(jī)械手帶動(dòng)光纖鋪設(shè)組件退出操作面的工作區(qū)域，并向工作臺(tái)的下方移動(dòng)以保持光纖的緊繃狀態(tài)；噴頭繼續(xù)開始打印工作，在光纖鋪設(shè)層面上繼續(xù)逐層打印直至打印結(jié)束。

本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果：

本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種基于3D打印技術(shù)的光纖傳感構(gòu)件的制備裝置，其采用雙機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊制造物體一邊鋪設(shè)光纖；通過把光纖埋入待測(cè)實(shí)體共同形成一個(gè)具有傳感功能的構(gòu)件，達(dá)到直接檢測(cè)到待測(cè)實(shí)體的形變量從而避免塑性變形。該制備裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用面廣；提高了測(cè)量精度且優(yōu)化了打印效果，降低了打印件的廢品率。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種光纖傳感構(gòu)件的制備方法，基于上述的光纖傳感構(gòu)件的制備裝置，具備光纖傳感構(gòu)件的制備裝置的特點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中光纖傳感構(gòu)件的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中打印頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中打印頭組件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中光纖鋪設(shè)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-光纖傳感構(gòu)件的制備裝置；10-支承裝置；101-底座；102-支承面；103-工作臺(tái)；104-操作面；105-第二固定環(huán)；106-熱床；20-第一機(jī)械手；30-第二機(jī)械手；201-第一機(jī)械臂；202-第二機(jī)械臂；203-第三機(jī)械臂；204-第四電機(jī)；40-打印頭組件；401-噴頭；402-散熱器；403-熱熔器；404-耗材進(jìn)料器；405-耗材管；406-第五電機(jī)；407-齒輪件；408-出風(fēng)口；409-散熱片；50-光纖鋪設(shè)組件；501-鋪設(shè)支座；502-固定件；503-鋪設(shè)滾軸；504-光纖導(dǎo)軌；505-滾軸支架；506-光纖卷筒；507-彈性件；508-第一固定環(huán)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”應(yīng)做廣義理解，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于3D打印的光纖鋪設(shè)裝置的具體結(jié)構(gòu)，其包括支承裝置10、第一機(jī)械手20與第二機(jī)械手30。

支承裝置10包括具有支承面102的底座101以及設(shè)于支承面102上的工作臺(tái)103；其工作臺(tái)103位于支承面102的中心處且通過螺栓或其他固定件502與支承面102固定連接。工作臺(tái)103遠(yuǎn)離支承面102的端面為操作面104；該操作面104平行于支承面102且在該操作面104還鋪設(shè)有熱床106。在工作臺(tái)103靠近側(cè)壁的邊上還設(shè)有第二固定環(huán)105。為了方便加工制造，底座101與工作臺(tái)103的形狀可以為矩形、圓形等；在本實(shí)施例中，底座101與工作臺(tái)103均為矩形，且工作臺(tái)103的長(zhǎng)度方向上的兩端與底座101相對(duì)的兩端延伸方向一致。

第一機(jī)械手20與第二機(jī)械手30設(shè)于支承面102上且相對(duì)位于工作臺(tái)103的兩側(cè)；為了增大第一機(jī)械手20與第二機(jī)械手30的操作空間且防止彼此之間相互碰撞；在本實(shí)施例中，第一機(jī)械手20與第二機(jī)械手30分別位于操作面104的一條對(duì)角線的兩端。

第一機(jī)械手20與第二機(jī)械手30均為四軸機(jī)械手，具有依次可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一機(jī)械臂201、第二機(jī)械臂202與第三機(jī)械臂203，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以讓四軸機(jī)械手的手臂部分在幾何平面內(nèi)作自由運(yùn)動(dòng)；即可以相對(duì)于操作面104作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)?；趯?shí)現(xiàn)四軸運(yùn)動(dòng)需要作為驅(qū)動(dòng)源的四個(gè)伺服電機(jī)，分別為第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)與第四電機(jī)204。

其中第四電機(jī)204設(shè)于底座101且與第三機(jī)械臂203傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)第三機(jī)械臂203以支承面102為參考水平面圍繞第四電機(jī)204的軸線旋轉(zhuǎn)；在本實(shí)施例中，第三機(jī)械臂203垂直于支承面102。其中第三電機(jī)與第二機(jī)械臂202傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)第二機(jī)械臂202圍繞與第三機(jī)械臂203連接的關(guān)節(jié)點(diǎn)，且以第三機(jī)械臂203垂直于支承面102所在的平面為參考面上旋轉(zhuǎn)；第二機(jī)械臂202在旋轉(zhuǎn)過程中與第三機(jī)械臂203具有可變傾角。其中第二電機(jī)與第一機(jī)械臂201傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂201圍繞與第二機(jī)械臂202連接的關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)；第一機(jī)械臂201在旋轉(zhuǎn)過程中與第二機(jī)械臂202具有可變傾角。其中第一電機(jī)設(shè)于第一機(jī)械臂201內(nèi)部，用于驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂201圍繞第二機(jī)械臂202的軸線旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，為了優(yōu)化視覺效果與節(jié)約空間，將第二電機(jī)與第三電機(jī)均設(shè)于作為最長(zhǎng)端第三機(jī)械臂203的機(jī)殼內(nèi)；在其他具體實(shí)施例，上述電機(jī)可以放置于其他位置。

上述關(guān)于發(fā)明人的雙機(jī)械手的設(shè)計(jì)，是為了實(shí)現(xiàn)一邊制造物體一邊鋪設(shè)光纖的目的。將打印頭組件40與光纖鋪設(shè)組件50分別設(shè)于上述的第一機(jī)械手20與第二機(jī)械手30；在本實(shí)施例中，打印頭組件40設(shè)于第一機(jī)械手20的第一機(jī)械臂201上，用于在操作面104上打印出3D構(gòu)件；光纖鋪設(shè)組件50設(shè)于第二機(jī)械手30的第一機(jī)械臂201上，用于將光纖嵌入3D構(gòu)件；如此便可制造出一個(gè)具有光纖傳感功能的構(gòu)件。

請(qǐng)參照?qǐng)D2所示的打印頭組件40的具體結(jié)構(gòu)圖；打印頭組件40為塊狀結(jié)構(gòu)，具有作為載體的支架。在支架的外表處至少設(shè)有一個(gè)散熱器402，以保證散熱充分。在本實(shí)施例中，散熱器402為散熱風(fēng)扇，用于降低打印頭組件40的溫度。作為核心部件的打印噴頭401設(shè)于支架的下端，其噴頭401垂直于支架表面且呈倒錐狀用于對(duì)準(zhǔn)操作面104。為了進(jìn)一步優(yōu)化散熱效果，在噴頭401處還設(shè)有一個(gè)小型的散熱風(fēng)扇，該風(fēng)扇具有一個(gè)正對(duì)于噴頭401的出風(fēng)口408；其作用在于不僅降低了噴頭401的的溫度，而且還加快了從噴頭401噴出的耗材凝固進(jìn)而加快打印速度。

再參照?qǐng)D2結(jié)合圖3，圖3示出了打印頭組件40內(nèi)部設(shè)有的熱熔器403、耗材管405與耗材進(jìn)料器404。設(shè)于噴頭401上方依次設(shè)有用于加熱耗材的熱熔器403與耗材進(jìn)料器404。其耗材管405與噴頭401連通，是輸送耗材的通道；而耗材進(jìn)料器404就是作為輸送耗材的動(dòng)力源，通過能提供一定扭力的第五電機(jī)406進(jìn)行輔助進(jìn)料。為了達(dá)到更高效的進(jìn)料效果，除了在耗材管405的一側(cè)設(shè)有第五電機(jī)406的轉(zhuǎn)子；另外在耗材管405相對(duì)的另一側(cè)設(shè)有配有彈簧的齒輪件407；通過上述第五電機(jī)406的轉(zhuǎn)子與齒輪件407的配合同步擠壓耗材管405，將耗材壓向噴頭401。其中最靠近噴頭401上方的是熱熔器403，其作用在于將耗材融化；然后通過后面的耗材進(jìn)料器404繼續(xù)往前擠壓，就可以讓已融化的呈液態(tài)的耗材通過噴頭401擠出來了；從而在操作面104上打印出3D構(gòu)件。需要說明的是，在噴頭401與熱熔器403之間設(shè)有散熱片409，其作用在于避免金屬良好的導(dǎo)熱性將上方待進(jìn)的耗材提早融化，從而導(dǎo)致無法進(jìn)料。

在本實(shí)施例中，耗材為常見的ABS塑料與PLA塑料，均具有高強(qiáng)度、韌性好、重量低且表面光滑等優(yōu)點(diǎn)；在其他具體實(shí)施例中，耗材的材料不限于上述。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為光纖鋪設(shè)組件50的具體結(jié)構(gòu)；其包括鋪設(shè)支座501、固定件502、彈性件507、光纖卷筒506、鋪設(shè)滾軸503與光纖導(dǎo)軌504。

鋪設(shè)支座501上遠(yuǎn)離第一機(jī)械臂201的端面上設(shè)有用于固定鋪設(shè)滾軸503的滾軸支架505，鋪設(shè)滾軸503與滾軸支架505可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。光纖導(dǎo)軌504的兩端分別延伸至鋪設(shè)滾軸503與鋪設(shè)支座501，且在光纖導(dǎo)軌504與鋪設(shè)支座501的連接處還設(shè)有第一固定環(huán)508。光纖卷筒506設(shè)于鋪設(shè)支座501的內(nèi)部，光纖從光纖卷筒506拉出，從鋪設(shè)支座501的表面伸出再穿過第一固定環(huán)508，并沿著光纖導(dǎo)軌504直至繞鋪設(shè)滾軸503一圈拉出。固定件502具有相對(duì)的兩端，其中一端與鋪設(shè)支座501可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接；另一端與光纖可分離地配合，其作用在于：光纖從鋪設(shè)滾軸503拉出時(shí)并與3D構(gòu)件的表面接觸時(shí)，固定件502遠(yuǎn)離鋪設(shè)支座501的一端用于向光纖施加一定的壓力，將光纖嵌入3D構(gòu)件內(nèi)。

為了讓光纖保持一定的張緊力且防止光纖從光纖卷筒506內(nèi)拉出過多，在靠近光纖卷筒506處還設(shè)置有彈性件507。該彈性件507配設(shè)有與之彈性連接的旋轉(zhuǎn)桿，該旋轉(zhuǎn)桿其中的一端可旋轉(zhuǎn)地連接，另一端設(shè)有扣環(huán)。光纖穿過扣環(huán)并外延伸時(shí)，會(huì)拉動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而拉伸與旋轉(zhuǎn)桿連接的彈性件507；彈性件507在拉伸過程中會(huì)克服本身的彈性力，反向作用于旋轉(zhuǎn)桿讓其往與原本的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。需要說明的是，為了控制光纖從光纖卷筒506拉出的速度，在本實(shí)施例中，光纖卷筒506的外周面上設(shè)有帶有一定摩擦阻力的防滑貼膜等阻尼件；在其他具體實(shí)施例中，也可以在光纖卷筒506相對(duì)的兩端設(shè)有彈簧等彈性部件。

綜上，本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種光纖傳感構(gòu)件的制備裝置100，其采用雙機(jī)械手的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊制造物體一邊鋪設(shè)光纖；通過把光纖埋入待測(cè)的3D構(gòu)件從而形成一個(gè)具有傳感功能的構(gòu)件，達(dá)到直接檢測(cè)到待測(cè)實(shí)體的形變量從而避免塑性變形。該制備裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用面廣；提高了測(cè)量精度且優(yōu)化了打印效果，降低了打印件的廢品率。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種光纖傳感構(gòu)件的制備方法，基于上述的光纖傳感構(gòu)件的制備裝置100，具備光纖傳感構(gòu)件的制備裝置100的特點(diǎn)。包括如下步驟：

S1：熱熔器403和熱床106開始預(yù)熱，直到噴頭401和熱床106的溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開始打印工作；

S2：噴頭401通過第一機(jī)械臂201對(duì)準(zhǔn)熱床106并調(diào)整好距離；耗材進(jìn)料器404通過第五電機(jī)406將打印所需的耗材擠壓進(jìn)入熱熔器403，并通過齒輪件407共同施壓將融化的耗材通過噴頭401噴出；噴頭401與第一機(jī)械手20共同配合在熱床106上移動(dòng)開始逐層打印出3D構(gòu)件；

S3：當(dāng)打印過程進(jìn)行到需要光纖鋪設(shè)層面時(shí)，噴頭401按照光纖鋪設(shè)軌跡彎曲次數(shù)，將光纖鋪設(shè)層面分成多個(gè)區(qū)域；每彎曲一次分成兩個(gè)區(qū)域，構(gòu)成容納光纖的光纖槽與光纖鋪設(shè)口；然后噴頭401退出操作面104的工作區(qū)域，光纖鋪設(shè)組件50通過第二機(jī)械手30移動(dòng)到操作面104上方開始鋪設(shè)光纖工作；光纖從光纖卷筒506拉出，穿過第一固定環(huán)508沿著光纖導(dǎo)軌504纏繞于光纖滾軸上后，固定件502將光纖固定按壓進(jìn)光纖槽；鋪設(shè)好的光纖遠(yuǎn)離光纖卷筒506的一端穿過工作臺(tái)103上的第二固定環(huán)105，第二機(jī)械手30帶動(dòng)光纖鋪設(shè)組件50退出操作面104的工作區(qū)域，并向工作臺(tái)103的下方移動(dòng)以保持光纖的緊繃狀態(tài)；噴頭401繼續(xù)開始打印工作，在光纖鋪設(shè)層面上繼續(xù)逐層打印直至打印結(jié)束。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。