CN110722792A - 一种3d打印教育机器人结构装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种3D打印教育机器人结构装置，一种3D打印教育机器人结构装置的机器人机身的侧边安装有四个麦克纳姆轮，所述机器人机身前部后部及上部位分别安装有控制面板，料线盘机械臂，所述料线盘与机械臂顶端用料管连接，所述机械臂顶端安装有打印头，采用麦克纳姆轮小车顶端安装可自动控制转动的机械臂组成的机器人，机械臂顶端安装有3D打印喷头装置，通过机器人控制系统将小车的自由移动，机械臂整体的自由转动，机械臂平台的上下前后运动以及打印机的材料挤出连接控制，从而不受传统打印机机械行程限制进行打印，节约成本，为普及应用机器人3D打印机做出了良好的技术创新。

Description

一种3D打印教育机器人结构装置
技术领域
本发明涉及机器人领域，具体涉及一种3D打印教育机器人结构装置。
背景技术
3D打印又称三维打印机，即快速成型技术的一种机器，是一种数字模型文件为基础，运用粉末金属、蜡材、塑料等可粘结材料，通过逐层打印制造出来的物体。3D打印技术可以弥补现有技术的很多不足，不受加工技术和工艺限制能在空间内打印立体物品，激发了人们的想象力，未来3D打印技术的应用将会更加广泛。目前的3D打印机大都是固定式的，通常是做三个方向的运动导轨让其在特定的轨道内做轨迹运动最后将物品打印成型。也有使用龙门结构打印方式，底部采用传送带，理论上可以无限延长打印物品，但实际过程中会产生断裂，因此打印的物品有限，如果要打印大尺寸物品就需要建造更大尺寸的3D打印机，目前受材料本身，力学性能及运动因素影响，建造非常庞大的3D打印机非常困难，且大型3D打印的质量不能保证。这就制约了人们对3D打印技术在大型模型件上的应用。
发明内容
本发明提供一种3D打印教育机器人结构装置，可有效解决上述背景技术中提出打印大型模型件需要建造大型3D打印机的技术问题。
采用麦克纳姆轮小车顶端安装可自动控制转动的机械臂组成的机器人，机械臂顶端安装有3D打印喷头装置，通过机器人控制系统将小车的自由移动，机械臂整体的自由转动，机械臂平台的上下前后运动以及打印机的材料挤出连接控制，从而不受传统打印机机械行程限制进行打印，节约成本，为普及应用机器人3D打印机做出了良好的技术创新。
为解决上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3D打印教育机器人结构装置的机器人机身2的侧边安装有四个麦克纳姆轮1，所述机器人机身2前部后部及上部位分别安装有控制面板3，料线盘4 机械臂5，所述料线盘4与机械臂5顶端用料管6连接，所述机械臂5顶端安装有打印头7。
进一步的，所述麦克纳姆轮1由轮盘101辊子102连接而成，辊子102轴线与轮盘101轴线成一定角度，进而实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。
进一步的，所述机器人机身2内部与机械臂5连接的运动副包含机械臂5底部齿轮201小车固定端传动齿轮202小车内部电机203等部件，从而实现整个机械臂5的转动。
进一步的，所述机械臂5下部机械臂底架501与机械臂底部齿轮 201螺栓连接，所述机械臂底架501上面依次安装有机械臂底部固定架502机械臂中部齿轮托盘503机械臂中部转动齿轮504机械臂转动电机505,机械臂伸展电机506，所述机械臂伸展电机506轴端依次转动传递到伸展臂齿轮507伸展一级臂508传动臂509二级传动臂510 从而带动机械臂前端平台511做平行于地面的上下运动。
进一步的，所述机械臂前端平台511中间安装有3D打印机打印头7，所述打印头从上到下依次安装打印头连接定位块703打印头扇热连接轴702打印头喷头701，实现打印头7整体部件快速拆装。
附图说明
图1是一种3D打印教育机器人结构装置的三维结构图。
图2是一种3D打印教育机器人结构装置中的麦克纳姆轮。
图3是一种3D打印教育机器人结构装置中的小车部分。
图4是一种3D打印教育机器人结构装置中机械臂部分。
图5是一种3D打印教育机器人结构装置中打印头部分。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1-麦克纳姆轮，2-机器人机身，3-控制面板，4-料线盘，5-机械臂，6-料管，7-打印头，101-轮盘，102-辊子，201-机械臂底部齿轮， 202-小车固定端传动齿轮，203-小车内部电机，501-机械臂底架，502- 机械臂底部固定架，503-挤出机齿轮，504-机械臂中部转动齿轮，505- 机械臂转动电机，506-机械臂伸展电机，507-伸展臂齿轮，508-伸展一级臂，509-传动臂，510-二级传动臂，511-机械臂前端平台，701- 打印头喷头702-打印头扇热连接轴，703-打印头连接定位块。
具体实施方式
实施例：
如附图1至附图5所示：
一种3D打印教育机器人结构装置的机器人机身2的侧边安装有四个麦克纳姆轮1，所述机器人机身2前部后部及上部位分别安装有控制面板3，料线盘4机械臂5，所述料线盘4与机械臂5顶端用料管6连接，所述机械臂5顶端安装有打印头7。
进一步的，所述麦克纳姆轮1由轮盘101辊子102连接而成，辊子102轴线与轮盘101轴线成一定角度，进而实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。
进一步的，所述机器人机身2内部与机械臂5连接的运动副包含机械臂5底部齿轮201小车固定端传动齿轮202小车内部电机203等部件，从而实现整个机械臂5的转动。
进一步的，所述机械臂5下部机械臂底架501与机械臂底部齿轮 201螺栓连接，所述机械臂底架501上面依次安装有机械臂底部固定架502机械臂中部齿轮托盘503机械臂中部转动齿轮504机械臂转动电机505,机械臂伸展电机506，所述机械臂伸展电机506轴端依次转动传递到伸展臂齿轮507伸展一级臂508传动臂509二级传动臂510 从而带动机械臂前端平台511做平行于地面的上下运动。
进一步的，所述机械臂前端平台511中间安装有3D打印机打印头7，所述打印头从上到下依次安装打印头连接定位块703打印头扇热连接轴702打印头喷头701，实现打印头7整体部件快速拆装。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种3D打印教育机器人结构装置的机器人机身(2)的侧边安装有四个麦克纳姆轮(1)，所述机器人机身(2)前部后部及上部位分别安装有控制面板(3)，料线盘(4)机械臂(5)，所述料线盘(4)与机械臂(5)顶端用料管(6)连接，所述机械臂(5)顶端安装有打印头(7)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印教育机器人结构装置，其特征在于：所述麦克纳姆轮(1)由轮盘(101)辊子(102)连接而成，辊子(102)轴线与轮盘(101)轴线成一定角度，进而实现前行、横移、斜行、旋转及其组合等运动方式。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印教育机器人结构装置，其特征在于：所述机器人机身(2)内部与机械臂(5)连接的运动副包含机械臂(5)底部齿轮(201)小车固定端传动齿轮(202)小车内部电机(203)等部件，从而实现整个机械臂(5)的转动。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印教育机器人结构装置，其特征在于：所述机械臂(5)下部机械臂底架(501)与机械臂底部齿轮(201)螺栓连接，所述机械臂底架(501)上面依次安装有机械臂底部固定架(502)机械臂中部齿轮托盘(503)机械臂中部转动齿轮(504)机械臂转动电机(505),机械臂伸展电机(506)，所述机械臂伸展电机(506)轴端依次转动传递到伸展臂齿轮(507)伸展一级臂(508)传动臂(509)二级传动臂(510)从而带动机械臂前端平台511做平行于地面的上下运动。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印教育机器人结构装置，其特征在于：所述机械臂前端平台(511)中间安装有3D打印机打印头(7)，所述打印头从上到下依次安装打印头连接定位块(703)打印头扇热连接轴(702)打印头喷头(701)，实现打印头(7)整体部件快速拆装。
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KR20180085463A (ko) * 2017-01-19 2018-07-27 연세대학교 산학협력단 3d 프린팅 시스템을 위한 콘크리트 압출 장치

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