CN115648174A - 一种3d打印机器人用自动化机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印机器人用自动化机械臂,包括打印平台和打印喷头,所述打印平台顶端前部安装有控制面板,所述打印平台底端四角呈矩形对称分布有四个万向轮,所述打印平台顶端左部安装有机械手臂,通过设置了除胶组件在打印平台前端,使除胶电机间接带动刮胶刀对打印平台上残留的打印胶水刮净,防止影响下次打印;通过设置了防倾覆组件在打印平台内左端,使防倾覆电机间接改变滑块的重心位置,使其产生稳定力矩以平衡3D打印机器人产生的倾覆力矩,有效地防止了因3D打印机器人的机械手臂运动时,引起3D打印机器人重心位置的变化,导致倾覆力矩过大而引起侧翻。

Description

一种3D打印机器人用自动化机械臂
技术领域
本发明涉及打印机器人相关领域,具体是一种3D打印机器人用自动化机械臂。
背景技术
3D打印技术,是一种以数字模型为基础,运用塑料或粉末状金属等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术;3D打印机出现于上世纪90年代,是运用3D打印技术设计的用于构造不同形式物体的机械设备。
3D打印机器人的机械臂运动时,若机械臂向外伸出过长,则会引起机器人重心位置的改变,当倾覆力矩过大时甚至会引起机器人侧翻,稳定性较差;且现有的3D打印机器人大多数都是通过人工将打印好的物品取下,较为耗费劳动力;且将物品脱模时,容易使物品底座损坏,从而导致降低3D打印机器人的工作效率;且物品脱模后,打印平台上容易残留打印胶水,从而导致影响下次打印。
发明内容
因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种3D打印机器人用自动化机械臂。
本发明是这样实现的,构造一种3D打印机器人用自动化机械臂,该装置包括打印平台和打印喷头,所述打印平台顶端前部安装有控制面板,所述打印平台底端四角呈矩形对称分布有四个万向轮,所述打印平台顶端左部设有机械手臂,所述机械手臂后端安装有打印喷头;其特征在于:还包括除胶组件、防倾覆组件、脱模组件和夹持组件,所述打印平台前端右部安装有除胶组件,所述打印平台内左端设有防倾覆组件,所述打印喷头左端安装有脱模组件,所述机械手臂底部设有夹持组件,所述除胶组件包括支撑板和刮胶刀,所述打印平台前端右部安装有支撑板,所述支撑板后端上部设有卡槽,所述支撑板后端下部安装有旋转座,所述旋转座内侧转动连接有旋转板,所述旋转板顶端后部螺栓固定有除胶电机,所述除胶电机输出轴与转板同轴转动,所述转板底端安装有刮胶刀。
优选的,所述防倾覆组件包括底板和滑杆,所述打印平台内底端安装有底板,所述底板顶端右部螺栓固定有防倾覆电机,所述防倾覆电机输出轴与螺纹杆同轴转动。
优选的,所述螺纹杆左端与限位块内侧转动连接,所述螺纹杆与螺纹套筒内侧螺纹连接,所述螺纹套筒顶端与滑块焊接固定,所述滑块前后两端底部的限位块均与滑杆滑动连接,所述滑块顶端安装有机械手臂。
优选的,所述脱模组件包括安装座和喷洒头,所述打印喷头左端安装有安装座,所述安装座左端焊接固定有除胶剂罐,所述除胶剂罐顶端转动连接有旋盖。
优选的,所述旋盖顶端中部安装有手轮,所述除胶剂罐底端与控制阀管道连接,所述控制阀底端与导管管道连接,所述导管右端管道连接有喷洒头。
优选的,所述夹持组件包括连接板和右夹板,所述打印喷头前端嵌有连接板,所述连接板前端底部设有限位柱,所述连接板顶端中部设有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆顶端与Y形滑板螺栓连接。
优选的,所述Y形滑板前端左右两部均设有连接轴,所述连接轴与限位槽内侧滑动连接,所述限位槽分别设在左夹臂和右夹臂内侧,所述左夹臂右端安装有左夹板,所述右夹臂左端安装有右夹板。
优选的,所述转板底端呈环形等距设有六个刮胶刀,且六个刮胶刀的高度与转板厚度相同。
优选的,所述螺纹杆传动距离与两组滑杆长度相等,且两组滑杆对称分布在螺纹杆左右两侧。
优选的,所述左夹板和右夹板两者结构相同,且左夹板和右夹板相对面均设有防滑垫。
优选的,所述防滑垫材质为硅胶。
优选的,所述螺纹杆材质为不锈钢。
本发明具有如下优点:本发明通过改进在此提供一种3D打印机器人用自动化机械臂,与同类型设备相比,具有如下改进:
本发明所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,通过设置了除胶组件在打印平台前端,使除胶电机间接带动刮胶刀对打印平台上残留的打印胶水刮净,防止影响下次打印。
本发明所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,通过设置了防倾覆组件在打印平台内左端,使防倾覆电机间接改变滑块的重心位置,使其产生稳定力矩以平衡3D打印机器人产生的倾覆力矩,有效地防止了因3D打印机器人的机械手臂运动时,引起3D打印机器人重心位置的变化,导致倾覆力矩过大而引起侧翻。
本发明所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,通过设置了脱模组件在打印喷头左端,使除胶剂罐内部的除胶剂通过导管从喷洒头喷洒在物品底座,使除胶剂对底座进行脱模,使物品底座与打印平台逐渐分离,从而提高3D打印机器人的工作效率。
本发明所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,通过设置了夹持组件在打印喷头前端,使电动伸缩杆间接带动左夹板和右夹板将物品夹紧,再通过控制面板控制机械手臂将物品取下,从而节约劳动力。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明图1中的A处放大图;
图3是本发明的除胶组件立体结构示意图;
图4是本发明的除胶组件左视图;
图5是本发明的防倾覆组件立体结构示意图
图6是本发明的防倾覆组件立体分解图;
图7是本发明的脱模组件立体后视结构示意图;
图8是本发明的夹持组件立体结构示意图;
图9是本发明的夹持组件前视图。
其中:打印平台-1、控制面板-2、万向轮-3、除胶组件-4、防倾覆组件-5、机械手臂-6、打印喷头-7、脱模组件-8、夹持组件-9、支撑板-41、卡槽-42、旋转座-43、旋转板-44、除胶电机-45、转板-46、刮胶刀-47、底板-51、防倾覆电机-52、螺纹杆-53、限位块-54、螺纹套筒-55、滑块-56、滑杆-57、安装座-81、除胶剂罐-82、旋盖-83、手轮-84、控制阀-85、导管-86、喷洒头-87、连接板-91、限位柱-92、电动伸缩杆-93、Y形滑板-94、连接轴-95、限位槽-96、左夹臂-97、右夹臂-98、左夹板-99、右夹板-910。
具体实施方式
下面将结合附图1-9对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
请参阅图1和图2,本发明的一种3D打印机器人用自动化机械臂,包括打印平台1和打印喷头7,打印平台1顶端前部安装有控制面板2,打印平台1底端四角呈矩形对称分布有四个万向轮3,打印平台1顶端左部设有机械手臂6,机械手臂6后端安装有打印喷头7。
请参阅图3和图4,本发明的一种3D打印机器人用自动化机械臂,还包括除胶组件4、防倾覆组件5、脱模组件8和夹持组件9,打印平台1前端右部安装有除胶组件4,打印平台1内左端设有防倾覆组件5,打印喷头7左端安装有脱模组件8,机械手臂6底部设有夹持组件9,除胶组件4包括支撑板41和刮胶刀47,打印平台1前端中部安装有支撑板41,支撑板41后端上部设有卡槽42,支撑板41后端下部安装有旋转座43,旋转座43内侧转动连接有旋转板44,旋转板44顶端后部螺栓固定有除胶电机45,除胶电机45输出轴与转板46同轴转动,使除胶电机45为转板46提供转动动力,转板46底端安装有刮胶刀47,转板46底端呈环形等距设有六个刮胶刀47,且六个刮胶刀47的高度与转板46厚度相同,使转板46为刮胶刀47提供安装区域。
请参阅图5和图6,本发明的一种3D打印机器人用自动化机械臂,防倾覆组件5包括底板51和滑杆57,打印平台1内底端安装有底板51,底板51顶部右端螺栓固定有防倾覆电机52,防倾覆电机52输出轴与螺纹杆53同轴转动,使防倾覆电机52为螺纹杆53提供转动动力,螺纹杆53左端与限位块54内侧转动连接,螺纹杆53与螺纹套筒55内侧螺纹连接,使螺纹杆53带动螺纹套筒55滑动,螺纹套筒55顶端与滑块56焊接固定,滑块56前后两端底部的限位块均与滑杆57滑动连接,滑块56顶端安装有机械手臂6,螺纹杆53传动距离与两组滑杆57长度相等,且两组滑杆57对称分布在螺纹杆53左右两侧,使螺纹杆53带动滑块56沿着滑杆57滑动。
请参阅图2和图7,本发明的一种3D打印机器人用自动化机械臂,脱模组件8包括安装座81和喷洒头87,打印喷头7左端安装有安装座81,安装座81左端焊接固定有除胶剂罐82,除胶剂罐82顶端转动连接有旋盖83,使除胶剂罐82为旋盖83提供限位转动区域,旋盖83顶端中部安装有手轮84,除胶剂罐82底端与控制阀85管道连接,控制阀85底端与导管86管道连接,导管86右端管道连接有喷洒头87,使导管86将水导入喷洒头87。
请参阅图2、图8和图9,本发明的一种3D打印机器人用自动化机械臂,夹持组件9包括连接板91和右夹板910,打印喷头7前端嵌有连接板91,连接板91前端底部设有限位柱92,连接板91顶端中部设有电动伸缩杆93,使连接板91为电动伸缩杆93提供安装区域,电动伸缩杆93顶端与Y形滑板94螺栓连接,Y形滑板94前端左右两部均设有连接轴95,连接轴95与限位槽96内侧滑动连接,使限位槽96为连接轴95提供限位滑动区域,限位槽96分别设在左夹臂97和右夹臂98内侧,左夹臂97右端安装有左夹板99,右夹臂98左端安装有右夹板910,左夹板99和右夹板910两者结构相同,且左夹板99和右夹板910相对面均设有防滑垫,便于左夹板99和右夹板910夹紧物品。
实施例二:
本发明的一种3D打印机器人用自动化机械臂,限位块54底端与底板51顶端左部焊接固定,使底板51为限位块54提供固定区域,滑杆57底端与底板51顶端相固定,使底板51为滑杆57提供安装区域,左夹臂97和右夹臂98顶端内侧均与限位柱92转动连接,使限位柱92为左夹臂97和右夹臂98提供限位效果。
本发明通过改进提供一种3D打印机器人用自动化机械臂,其工作原理如下;
第一,使用本设备时,首先将本设备放置在工作区域中,然后将装置与外部电源相连接,即可为本设备提供工作所需的电源;
第二,首先,打印者通过控制面板2控制机械手臂6和打印喷头7,使其在打印平台1进行打印物品,在打印时,通过控制面板2对安装在机械手臂6各关节处的角度传感器实时采集机械手臂6各关节的转动角度,使其将信号传送给控制面板2,控制面板2计算出机械手臂6的工作重心,并通过该重心计算出滑块56的移动位置,实时向防倾覆电机52发出控制指令,防倾覆电机52根据接收到的控制指令,通过防倾覆电机52控制螺纹杆53转动,螺纹杆53上的螺纹套筒55带动移动滑块56在滑杆57移动,以改变滑块56的重心位置,使其产生稳定力矩以平衡3D打印机器人产生的倾覆力矩,有效地防止了因3D打印机器人的机械手臂6运动时,引起3D打印机器人重心位置的变化,导致倾覆力矩过大而引起侧翻;
第三,当物品打印完成后,打印者通过控制面板2控制机械手臂6,使机械手臂6带动脱模组件8的喷洒头87对准物品底座,同时开启控制阀85,使除胶剂罐82内部的除胶剂通过导管86从喷洒头87喷洒在物品底座,使除胶剂对底座进行脱模,使物品底座与打印平台1逐渐分离,从而提高3D打印机器人的工作效率;
第四,然后,打印者再通过控制面板2,使控制面板2控制机械手臂6将物品放置在左夹板99和右夹板910之间,同时启动电动伸缩杆93,使电动伸缩杆93带动Y形滑板94向下滑动,使Y形滑板94通过连接轴95带动左夹臂97和右夹臂98向内侧转动,使左夹臂97和右夹臂98带动左夹板99和右夹板910将物品夹紧,再通过控制面板2控制机械手臂6将物品取下,从而节约劳动力;
第五,最后,使打印者将旋转板44从卡槽42中取出,使转板46底端的刮胶刀47与打印平台1接触,再启动除胶电机45,使除胶电机45带动转板46转动,使转板46带动刮胶刀47对打印平台1上残留的打印胶水刮净,防止影响下次打印。
本发明通过改进提供一种3D打印机器人用自动化机械臂,通过设置了除胶组件4在打印平台1前端,使除胶电机45间接带动刮胶刀47对打印平台1上残留的打印胶水刮净,防止影响下次打印;通过设置了防倾覆组件5在打印平台1内左端,使防倾覆电机52间接改变滑块56的重心位置,使其产生稳定力矩以平衡3D打印机器人产生的倾覆力矩,有效地防止了因3D打印机器人的机械手臂6运动时,引起3D打印机器人重心位置的变化,导致倾覆力矩过大而引起侧翻;通过设置了脱模组件8在打印喷头7左端,使除胶剂罐82内部的除胶剂通过导管86从喷洒头87喷洒在物品底座,使除胶剂对底座进行脱模,使物品底座与打印平台1逐渐分离,从而提高3D打印机器人的工作效率;通过设置了夹持组件9在打印喷头7前端,使电动伸缩杆93间接带动左夹板99和右夹板910将物品夹紧,再通过控制面板2控制机械手臂6将物品取下,从而节约劳动力。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种3D打印机器人用自动化机械臂,包括打印平台(1)和打印喷头(7),所述打印平台(1)顶端前部安装有控制面板(2),所述打印平台(1)底端四角呈矩形对称分布有四个万向轮(3),所述打印平台(1)顶端左部设有机械手臂(6),所述机械手臂(6)后端安装有打印喷头(7);其特征在于:还包括除胶组件(4)、防倾覆组件(5)、脱模组件(8)和夹持组件(9),所述打印平台(1)前端中部安装有除胶组件(4),所述打印平台(1)内左端设有防倾覆组件(5),所述打印喷头(7)左端安装有脱模组件(8),所述机械手臂(6)底部设有夹持组件(9),所述除胶组件(4)包括支撑板(41)和刮胶刀(47),所述打印平台(1)前端右部安装有支撑板(41),所述支撑板(41)后端上部设有卡槽(42),所述支撑板(41)后端下部安装有旋转座(43),所述旋转座(43)内侧转动连接有旋转板(44),所述旋转板(44)顶端后部螺栓固定有除胶电机(45),所述除胶电机(45)输出轴与转板(46)同轴转动,所述转板(46)底端安装有刮胶刀(47)。
2.根据权利要求1所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述防倾覆组件(5)包括底板(51)和滑杆(57),所述打印平台(1)内底端安装有底板(51),所述底板(51)顶端右部螺栓固定有防倾覆电机(52),所述防倾覆电机(52)输出轴与螺纹杆(53)同轴转动。
3.根据权利要求2所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述螺纹杆(53)左端与限位块(54)内侧转动连接,所述螺纹杆(53)与螺纹套筒(55)内侧螺纹连接,所述螺纹套筒(55)顶端与滑块(56)焊接固定,所述滑块(56)前后两端底部的限位块均与滑杆(57)滑动连接,所述滑块(56)顶端安装有机械手臂(6)。
4.根据权利要求1所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述脱模组件(8)包括安装座(81)和喷洒头(87),所述打印喷头(7)左端安装有安装座(81),所述安装座(81)左端焊接固定有除胶剂罐(82),所述除胶剂罐(82)顶端转动连接有旋盖(83)。
5.根据权利要求5所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述旋盖(83)顶端中部安装有手轮(84),所述除胶剂罐(82)底端与控制阀(85)管道连接,所述控制阀(85)底端与导管(86)管道连接,所述导管(86)右端管道连接有喷洒头(87)。
6.根据权利要求1所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述夹持组件(9)包括连接板(91)和右夹板(910),所述打印喷头(7)前端嵌有连接板(91),所述连接板(91)前端底部设有限位柱(92),所述连接板(91)顶端中部设有电动伸缩杆(93),所述电动伸缩杆(93)顶端与Y形滑板(94)螺栓连接。
7.根据权利要求6所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述Y形滑板(94)前端左右两部均设有连接轴(95),所述连接轴(95)与限位槽(96)内侧滑动连接,所述限位槽(96)分别设在左夹臂(97)和右夹臂(98)内侧,所述左夹臂(97)右端安装有左夹板(99),所述右夹臂(98)左端安装有右夹板(910)。
8.根据权利要求1所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述转板(46)底端呈环形等距设有六个刮胶刀(47),且六个刮胶刀(47)的高度与转板(46)厚度相同。
9.根据权利要求3所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述螺纹杆(53)传动距离与两组滑杆(57)长度相等,且两组滑杆(57)对称分布在螺纹杆(53)左右两侧。
10.根据权利要求7所述一种3D打印机器人用自动化机械臂,其特征在于:所述左夹板(99)和右夹板(910)两者结构相同,且左夹板(99)和右夹板(910)相对面均设有防滑垫。
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