CN108162386A - 一种3d打印中心的柜体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种3D打印中心的柜体，柜体包括柜体本体，柜体本体具有两个以上用于放置3D打印机的打印机放置空间，柜体本体还配置有取放机械手，所述柜体本体上设置有用于与取放机械手配合而使取放机械手向至少两个放置空间移动的导向机构，通过在柜体本体上设置取放机械手而实现将至少两个3D打印机中的模型承托板取出或将模型承托板从对应的3D打印机中取出，从而实现了通过取放机械手控制至少两个3D打印机的模型承托板的取送，实现了模型承托板取送的自动化，节省人力的同时，能够保证打印中心的生产效率，而且安全性较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印中心的柜体。
背景技术
3D打印是一种新型的快速成型技术，能通过打印设备将特殊打印材料按照设计的3D模型逐层打印增加材料来制造三维产品，因此也被称作增材制造，3D打印技术综合了数字建模技术，机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，与传统过制造技术相比，3D打印不必事先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，在生产上具有结构易优化，制作效率和精密程度高、节约材料和节省能源等优势。
而现有的3D打印通常是在一个打印机中在一个时间段内打印一个模型，在接受大批订单进行生产时，单个打印机的打印效率无法满足订单需求，因此需要配备多个打印机，而多个打印机在批量打印时，需要人工将打印出的模型逐个取出，然后再进行包装等后续工作，这样导致浪费大量的人力，而且人工取放时存在由于人为原因可能会出现质量事故等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印中心的柜体，以解决现有技术中的多个打印机工作时人工取放浪费人力且生产效率低的问题。
为实现上述目的，本发明一种3D打印中心的柜体的技术方案是：
方案1、一种3D打印中心的柜体，包括柜体本体，柜体本体具有用于放置两个以上的3D打印机的放置空间，柜体本体还配置有用于伸入至放置空间中以向3D打印机中放置模型承托板和将打印后的模型承托板取出的机械手，所述柜体本体上设置有用于与机械手配合而使机械手向至少两个放置空间移动的导向机构。
方案2、在方案1的基础上，至少两个放置空间水平间隔布置，所述导向机构包括水平布置在柜体本体上以供机械手水平移动的横向导轨，还包括与机械手装配的横向滑块。
方案3、在方案2的基础上，至少两个放置空间上下间隔布置，所述导向机构还包括设置在横向滑块上的上下方向延伸的竖向导轨，所述机械手滑动装配在竖向导轨上。
方案4、在方案3的基础上，柜体本体上配置有用于驱动机械手水平移动的水平驱动机构和用于驱动机械手上下移动的上下驱动机构，所述水平驱动机构和上下驱动机构均包括驱动电机和与驱动电机传动配合的丝杆螺母机构。
方案5、在方案1~4任一项的基础上，所述机械手包括操作端和与导向机构配合的底座，所述底座和所述操作端之间设置有用于与操作端配合而使操作端伸入至放置空间或从放置空间中移出的传动机构，所述传动机构包括与操作端和底座分别铰接以使操作端水平移动的铰接连杆，所述铰接连杆的铰接处设置有步进电机，所述铰接连杆与操作端之间以及所述铰接连杆与所述操作端之间均通过步进电机的竖向输出轴实现铰接配合。
方案6、在方案5的基础上，所述铰接连杆包括相互铰接连接的两个以上的连接杆。
方案7、在方案5的基础上，所述底座中设置有用于控制各个铰接位置转动的控制器。
方案8、在方案1~4任一项的基础上，所述机械手包括操作端，所述操作端上设有用于支撑在模型承托板的下部并磁性吸附模型承托板的电磁铁。
方案9、在方案8的基础上，所述操作端为U形板结构，U形的两臂水品悬伸以与模型承托板配合，U形的两臂上均设设有电磁铁。
方案10、在方案3或4的基础上，所述横向滑块与所述竖向导轨固定连接成L形结构，所述取放机械手与横向滑块设置于竖向导轨的同侧。
本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的3D打印中心的柜体，通过在柜体本体上设置至少两个用于放置3D打印机的打印机放置空间，并通过在柜体本体上设置取放机械手而实现将至少两个3D打印机中的模型承托板取出或将模型承托板从对应的3D打印机中取出，从而实现了通过取放机械手控制至少两个3D打印机的模型承托板的取送，实现了模型承托板取送的自动化，节省人力的同时，能够保证打印中心的生产效率，而且安全性较高。
附图说明
图1为本发明的 3D打印中心的柜体的实施例与3D打印机的装配结构示意图；
图2为图1中的A处局部放大图；
图3为本发明的 3D打印中心的柜体的实施例的结构示意图；
图4为本发明的 3D打印中心的柜体的实施例的立体图；
图5为图4中的B处局部放大图；
图6为图5中机械手的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的 3D打印中心的柜体的实施例，如图1至图6所示，该柜体包括柜体本体1，柜体本体1包括由立柱11和支撑设置在立柱11的上下两端的上横梁13和下横梁12组成的立体框架，柜体本体1上设置有水平排布有八个、竖向排布有两个用于放置打印机的放置空间，且各个放置空间位于同一立面上，从而能够使得该柜体形成为具有多个3D打印机2放置空间的打印中心的柜体。
对于柜体本体1来说，定义3D打印机2开口朝向前侧，各个放置空间左右方向阵列延伸，在本实施例中，柜体本体1上配置有用于伸入至放置空间中以将对应的3D打印机2内的模型承托板取出或将模型承托板放入3D打印机2中的取放机械手3，同时，在柜体本体1上设置有与取放机械手3配合而使取放机械手3向各个放置空间移动的导向机构，同时，柜体本体1上还设有用于驱动取放机械手3上下移动的上下驱动机构和用于驱动取放机械手3左右移动的水平驱动机构。
对于导向机构来说，在本实施例中，导向机构包括设置在柜体本体1的上下两侧的横梁上的横向导轨15，两个横向导轨15并排间隔设置，且沿左右方向延伸，同时在横向导轨15上还滑动装配有滑块14，在本实施例中，滑块14为柱状结构，滑块14的上端与上侧的横向导轨15导向配合，滑块14的下端与下侧的横向导轨15横向配合而构成横向滑块，从而能够保实现滑块14在左右方向上的移动，上述的取放机械手3装配在滑块14上，进而能够保证取放机械手3跟随滑块14左右移动，实现对左右方向布置的放置空间的管控。
对于水平驱动机构来说，在本实施例中，水平驱动机构包括水平驱动电机和与水平驱动电机配合的设置在其中一个横向导轨15上的轴线左右方向延伸的水平丝杠螺母机构，水平丝杠螺母机构包括丝杆和与丝杆配合的螺母，丝杆转动设置在柜体本体1上，螺母与上述的滑块14固定连接，通过水平驱动电机的驱动来控制滑块14的左右方向的移动。
上述的导向机构还包括设置在滑块14上的竖向导轨16，竖向导轨16上下方向延伸，且上述的取放机械手3滑动装配在竖向导轨16上，实现与滑块14之间的上下方向的滑动装配，进而能够保证取放机械手3在滑块14上上下移动，实现对上下方向布置的放置空间的管控。
对于上下驱动机构来说，在本实施例中，上下驱动机构包括上下驱动电机和与上下驱动电机配合的丝杆螺母机构，丝杆螺母机构的丝杆设置在滑块14上，螺母与取放机械手3固定在一起，通过上下驱动电机的驱动来控制取放机械手3的上下方向的移动。
对于取放机械手3来说，其需要实现向前移出放置空间和向后伸入放置空间，在本实施例中，取放机械手3包括滑动装配在竖向导轨16上的底座31和用于与模型承托板支撑配合的操作端32。同时，取放机械手3还包括一端铰接在底座31上、另一端铰接在操作端32上的铰接连杆34，铰接连杆34的铰接处设置有步进电机，铰接连杆34与底座31之间、以及铰接连杆34与操作端32之间均通过步进电机的竖向输出轴实现铰接配合，同时在本实施例中，铰接连杆34有相互铰接连接的两个以上的连接杆组成，这样能够实现操作端32相对于底座31具有三个竖向输出轴，通过三个竖向输出中的联动来实现对操作端32的控制，能够满足操作端32在水平面上的任意角度和位置的移动，结构比较简单。同时，对于底座31来说，上述的三个竖向输出轴均为步进电机的竖向输出轴，因此为了实现控制功能的集成和精简控制柜体体积，在本实施例中，底座31为箱式结构，内部设置有用于控制各个步进电机的控制器。
对于操作端32来说，其沿水平方向伸入至对应的3D打印机2内上，操作端32支撑设置在对应的模型承托板的下部，具体的为在本实施例中，操作端32为U形板结构，其U形的两臂向后悬伸以与模型承托板配合，支撑比较稳定，同时在U形的两臂的上端面上均设置有用于磁性吸附模型承托板的电磁铁33，通过控制器控制电磁铁33的失电和得电，进而控制电磁铁33与模型承托板之间的吸附与否。
该柜体在工作时，在对应的放置空间内的模型打印完成后，通过导向机构和驱动机构控制取放机械手3向对应的放置空间移动，移动到位置后，控制器控制取放机械手3的操作端32伸入至3D打印机2内，并悬伸在模型承托板的下侧，此时控制器控制电磁铁33吸附模型承托板，模型承托板即可从3D打印机2中取出，然后将模型承托板上的模型送至收纳位置后，机械后在将模型承托板运送至3D打印机2内，控制器控制电磁铁33撤销对模型承托板的吸附，完成模型承托板的放置。整个过程不需要人工操作，实现了打印中心模型收料的自动化，结构比较简单，而且生产效率较高。
在其他实施例中，放置空间的数量可以根据实际情况任意增加或减少；每个取放机械手3管控的放置空间也可以任意设计，如一个取放机械手3管控横向布置的放置空间，另一个取放机械手3管控竖向布置的放置空间，或者各个取放机械手3分区域管控等；驱动机构可以设置为通过齿形带来传动；取放机械手3可以设置为吸盘式的取放机械手3；操作端32与底座31之间的配合可以由使操作端32能够自动摆动的球铰式连接结构代替。
Claims (10)
1.一种3D打印中心的柜体，其特征在于：包括柜体本体，柜体本体具有两个以上用于放置3D打印机的打印机放置空间，柜体本体还配置有取放机械手，所述柜体本体上设置有用于与取放机械手配合而使取放机械手向至少两个放置空间移动的导向机构。
2.根据权利要求1所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：至少两个放置空间水平间隔布置，所述导向机构包括水平布置在柜体本体上以供取放机械手水平移动的横向导轨，还包括与用于驱动取放机械手横向移动的横向滑块。
3.根据权利要求2所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：至少两个放置空间上下间隔布置，所述导向机构还包括设置在横向滑块上的上下方向延伸的竖向导轨，所述取放机械手滑动装配在竖向导轨上。
4.根据权利要求3所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：柜体本体上配置有用于驱动横向导轨移动的水平丝杠螺母机构，还包括用于驱动取放机械手竖向移动的竖向丝杠螺母机构。
5.根据权利要求1~4任一项所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：所述取放机械手包括操作端和与导向机构配合的底座，所述底座和操作端之间设置有用于与操作端配合而使操作端伸入至放置空间或从放置空间中移出的传动机构，所述传动机构包括铰接连杆，所述铰接连杆两端均具有用于使操作端水平移动的步进电机。
6.根据权利要求5所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：所述铰接连杆具有至少两级。
7.根据权利要求5所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：所述底座中设置有用于控制各个铰接位置转动的控制器。
8.根据权利要求1~4任一项所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：所述取放机械手的操作端上设有用于支撑在模型承托板的下部并磁性吸附模型承托板的电磁铁。
9.根据权利要求8所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：所述操作端为U形板结构，U形的两臂水平悬伸以与模型承托板配合，U形的两臂上均设设有电磁铁。
10.根据权利要求3或4所述的3D打印中心的柜体，其特征在于：所述横向滑块与所述竖向导轨固定连接成L形结构，所述取放机械手与横向滑块设置于竖向导轨的同侧。
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