CN213631090U - 3d雪雕打印机器人 - Google Patents

Abstract

3D雪雕打印机器人属于雪雕制品制造设备技术领域，目的在于解决现有技术存在的制作过程繁琐、消耗大量人力和物力的问题。本实用新型的3D雪雕打印机器人包括：基板；设置在所述基板上的雪块制备装置，通过所述雪块制备装置制造获得压实的尺寸相同的雪块；设置在所述基板上的雪块传输装置，所述雪块传输装置一端和所述雪块制备装置的雪块出口对应设置，通过所述雪块传输装置将雪块由雪块传输装置的一端传输至另一端；以及雪块摆放机械手，通过所述雪块摆放机械手将所述雪块传输装置上的雪块摆放至指定位置，并堆积形成雪雕制品。本实用新型可快速制备标准规格雪块，并将雪块按指定位置摆放，堆积形成雪雕制品的装备。操作方便，省事省力。

Description

3D雪雕打印机器人

技术领域

本实用新型属于雪雕制品制造设备技术领域，具体涉及一种3D雪雕打印机器人。

背景技术

雪雕，是雪艺术的一种形式，主要是将雪当做塑形的材料，把它捏成固定的形状，再组合起来形成雪雕。现有技术中的雪雕制品大部分是通过人工借助机械设备将雪块进行叠加，再进行雕刻修饰，制作过程繁琐，需要消耗大量的人力和物力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种3D雪雕打印机器人，解决现有技术存在的制作过程繁琐、消耗大量人力和物力的问题。

为实现上述目的，本实用新型的3D雪雕打印机器人包括：

基板；

设置在所述基板上的雪块制备装置，通过所述雪块制备装置制造获得压实的尺寸相同的雪块；

设置在所述基板上的雪块传输装置，所述雪块传输装置一端和所述雪块制备装置的雪块出口对应设置，通过所述雪块传输装置将雪块由雪块传输装置的一端传输至另一端；

以及雪块摆放机械手，通过所述雪块摆放机械手将所述雪块传输装置上的雪块摆放至指定位置，并堆积形成雪雕制品。

所述雪块制备装置至少包括：

输送筒，所述输送筒靠近一端部的筒壁处设置有输送进雪口，另一端作为输送出雪口；

设置在所述输送筒内部的螺旋挤压杆；

一端和所述输送筒的输送出雪口连通的定型筒；

以及设置在所述定型筒另一端部的切分装置，所述切分装置至少包括一个沿定型筒的定型出雪口所在平面相对运动的切分刀。

所述雪块制备装置还包括连接在所述输送筒和定型筒之间的变径筒，所述变径筒内部尺寸和所述输送筒的输送出雪口连接的一端大于和所述定型筒的定型进雪口连接的一端。

所述雪块制备装置还包括和所述输送筒的输送进雪口连通的集雪斗。

所述雪块制备装置还包括：

支架，所述输送筒和定型筒设置在所述支架上；

设置在所述支架上并和所述螺旋挤压杆轴线平行设置的压实电机；

以及连接在所述压实电机的输出轴和所述螺旋挤压杆端部的压实皮带。

所述切分装置包括：

固定在所述定型筒端部的支座；

设置在所述支座上部的切分电机；

沿竖直方向设置的挡雪板，所述切分刀设置在所述挡雪板下端；

连接在支座和挡雪板之间的丝杠副和导轨副，所述切分电机和所述丝杠副连接，通过所述切分电机带动所述挡雪板和切分刀整体相对定型筒的定型出雪口相切运动。

所述雪块传输装置包括：

固定在所述基板上的传输机架，所述传输机架和所述雪块制备装置的雪块出口一端搭接的一端作为推送工位；

设置在所述机架一端的驱动轴；

设置在所述机架另一端的从动轴；

连接在驱动轴和从动轴之间输送链；

设置在所述传输机架上的传输电机，所述传输电机通过传输皮带和所述驱动轴连接；

均匀分布在所述输送链上的多个雪块夹持装置；

设置在所述传输机架一侧面靠近推送工位一端的气缸，所述气缸通过气缸座设置在所述传输机架上；通过所述气缸调节雪块夹持装置张合；

以及设置在所述传输机架上位于推送工位一端端部的电动推杆，通过所述电动推杆将推送工位上的雪块推送至雪块夹持装置内。

所述雪块夹持装置包括：

设置在所述输送链上的托板；

设置在所述托板上的固定夹板；

和所述固定夹板滑动配合的活动夹板；

连接在所述固定夹板和所述活动夹板之间的拉簧；

以及沿活动夹板运动方向设置的顶杆，所述顶杆一端从所述固定夹板端部伸出，另一端作用在所述活动夹板上，气缸的缸杆和位于靠近推动工位处的雪块夹持装置的顶杆相对设置。

所述雪块摆放机械手包括：

设置在所述基板上的固定座；

固定在所述固定座上的腰部驱动电机，所述腰部驱动电机的输出轴和所述基板所在平面垂直；

安装在腰部回转关节上部的肩部回转电机，所述肩部回转电机的输出轴和所述腰部驱动电机的输出轴垂直；

一端和所述肩部回转电机的输出轴连接的大臂；

安装在所述大臂另一端的肘部回转电机，所述肘部回转电机的输出轴和所述肩部回转电机的输出轴平行设置；

安装在所述肘部回转电机输出端的小臂回转电机，所述小臂回转电机的输出轴和所述大臂平行设置；

一端和所述小臂回转电机输出轴同轴设置的小臂；

设置在所述小臂另一端的腕部驱动电机，所述腕部驱动电机的输出轴和所述小臂垂直；

以及和所述腕部驱动电机的输出轴连接的气动夹爪。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的3D雪雕打印机器人整体由雪块制备装置、雪块传输装置、雪块摆放机械手和基板组成，雪块制备装置的作用是将松散雪压实并且分成标准规格的雪块；雪块传输装置的作用是将雪块输送至机械手夹取工位，长度可根据现场调整；雪块摆放机械手3的作用是将雪块摆放至指定位置，使其逐渐堆积形成雪雕作品。本实用新型可快速制备标准规格雪块，并将雪块按指定位置摆放，堆积形成雪雕制品的装备。操作方便，省事省力。

附图说明

图1为本实用新型的3D雪雕打印机器人整体结构示意图；

图2为本实用新型的3D雪雕打印机器人中雪块制备装置结构示意图；

图3为本实用新型的3D雪雕打印机器人中切分装置结构示意图；

图4为本实用新型的3D雪雕打印机器人中雪块传输装置结构示意图；

图5为本实用新型的3D雪雕打印机器人中雪块夹持装置结构示意图；

图6为本实用新型的3D雪雕打印机器人中雪块摆放机械手结构示意图；

其中：1、雪块制备装置，101、集雪斗，102、输送筒，103、螺旋挤压杆， 104、变径筒，105、切分装置，1051、导轨副，1052、丝杠副，1053、切分刀， 1054、挡雪板，1055、支座，1056、切分电机，106、定型筒，107、支架，108、压实电机，109、压实皮带，2、雪块传输装置，201、电动推杆，202、雪块， 203、传输皮带，204、传输电机，205、输送链，206、从动轴，207、气缸，208、驱动轴，209、雪块夹持装置，2091、活动夹板，2092、固定夹板，2093、拉簧， 2094、顶杆，2095、托板，210、传输机架，211、气缸座，3、雪块摆放机械手， 301、固定座，302、腰部驱动电机，303、肩部回转电机，304、大臂，305、肘部回转电机，306、小臂回转电机，307、小臂，308、腕部驱动电机，309、气动夹爪，4、基板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图1，本实用新型的3D雪雕打印机器人包括：

基板4；

设置在所述基板4上的雪块制备装置1，通过所述雪块制备装置1制造获得压实的尺寸相同的雪块202；

设置在所述基板4上的雪块传输装置2，所述雪块传输装置2一端和所述雪块制备装置1的雪块出口对应设置，通过所述雪块传输装置2将雪块202由雪块传输装置2的一端传输至另一端；

以及雪块摆放机械手3，通过所述雪块摆放机械手3将所述雪块传输装置2 上的雪块202摆放至指定位置，并堆积形成雪雕制品。本实用新型所指的雪雕制品是指一种像素点格似的雪雕作品，类似儿童乐高拼装玩具，也类似与十字绣作品。

参见附图2和附图3，所述雪块制备装置1至少包括：

输送筒102，所述输送筒102靠近一端部的筒壁处设置有输送进雪口，另一端作为输送出雪口；

设置在所述输送筒102内部的螺旋挤压杆103；螺距从动力输入端到另一端逐渐变小；

一端和所述输送筒102的输送出雪口连通的定型筒106；

以及设置在所述定型筒106另一端部的切分装置105，所述切分装置105至少包括一个沿定型筒106的定型出雪口所在平面相对运动的切分刀1053。

所述雪块制备装置1还包括连接在所述输送筒102和定型筒106之间的变径筒104，所述变径筒104内部尺寸和所述输送筒102的输送出雪口连接的一端大于和所述定型筒106的定型进雪口连接的一端。

所述雪块制备装置1还包括和所述输送筒102的输送进雪口连通的集雪斗 101。

所述雪块制备装置1还包括：

支架107，所述输送筒102和定型筒106设置在所述支架107上；

设置在所述支架107上并和所述螺旋挤压杆103轴线平行设置的压实电机 108；

以及连接在所述压实电机108的输出轴和所述螺旋挤压杆103端部的压实皮带109。

所述切分装置105包括：

固定在所述定型筒106端部的支座1055；

设置在所述支座1055上部的切分电机1056；

沿竖直方向设置的挡雪板1054，所述切分刀1053设置在所述挡雪板1054 下端；

连接在支座1055和挡雪板1054之间的丝杠副1052和导轨副1051，所述切分电机1056和所述丝杠副1052连接，通过所述切分电机1056带动所述挡雪板 1054和切分刀1053整体相对定型筒106的定型出雪口相切运动。

松散雪由集雪斗101进入输送筒102中，压实电机108通过压实皮带109 带动螺旋挤压杆103旋转，将输送筒102中的雪经由变径筒104挤压推进至定型筒106中，定型筒106的定型出雪口处装有切分装置105，切分装置105通过支座1055固定在定型筒106的端口处，支座1055顶部安装了切分电机1056，由切分电机1056驱动，经由丝杠副1052传动与导轨副1051导向，驱动挡雪板 1054移动，挡雪板1054的下端固定了切分刀1053。在雪块202未被压实的初始状态，挡雪板1054下移，挡住定型筒106的端口，形成封闭腔体以利于雪块 202压实，当雪被压实后，挡雪板1054上移，压实的雪块202逐渐露出定型筒 106的端口，当达到指定长度时，挡雪板1054带动切分刀1053下移，实现雪块 202的切分。

参见附图4和附图5，所述雪块传输装置2包括：

固定在所述基板4上的传输机架210，所述传输机架210和所述雪块制备装置1的雪块出口一端搭接的一端作为推送工位；

设置在所述机架一端的驱动轴208；

设置在所述机架另一端的从动轴206；

连接在驱动轴208和从动轴206之间输送链205；

设置在所述传输机架210上的传输电机204，所述传输电机204通过传输皮带203和所述驱动轴208连接；

均匀分布在所述输送链205上的多个雪块夹持装置209；

设置在所述传输机架210一侧面靠近推送工位一端的气缸207，所述气缸 207通过气缸座211设置在所述传输机架210上；通过所述气缸207调节雪块夹持装置209张合；

以及设置在所述传输机架210上位于推送工位一端端部的电动推杆201，通过所述电动推杆201将推送工位上的雪块202推送至雪块夹持装置209内。

所述雪块夹持装置209包括：

设置在所述输送链205上的托板2095；

设置在所述托板2095上的固定夹板2092；

和所述固定夹板2092滑动配合的活动夹板2091；

连接在所述固定夹板2092和所述活动夹板2091之间的拉簧2093；

以及沿活动夹板2091运动方向设置的顶杆2094，所述顶杆2094一端从所述固定夹板2092端部伸出，另一端作用在所述活动夹板2091上，气缸207的缸杆和位于靠近推动工位处的雪块夹持装置209的顶杆2094相对设置。

雪块传输装置2的作用是实现雪块202的工作转移，将雪块202由切分工位转移至机械手夹取工位，雪块传输装置2整体布置在传输机架210上，传输机架210左端装有驱动轴208，右端装有从动轴206，两轴之间装有输送链205，输送链205上均布雪块夹持装置209，通过传输电机204的驱动及传输皮带203 的传动，实现雪块202的输送。

切分下来的雪块202落入推送工位，由电动推杆201将其推送至雪块夹持装置209中，雪块夹持装置209的托板2095与输送链205连接，托板2095顶部装有固定夹板2092及活动夹板2091，两个夹板之间靠拉簧2093拉紧，提供雪块202夹紧力。当夹持装置运行至传输装置左端夹持工位时，此时需要张开夹板，气缸207顶出缸杆，推动固定夹板2092内的顶杆2094，顶杆2094另一端作用在活动夹板2091上，则推动活动夹板2091克服拉簧2093的拉力，实现加班张开动作。当雪块202被电动推杆201推入夹板中间后，气缸207的缸杆收回，则活动夹板2091靠拉簧2093的拉力收回夹紧雪块202。

参见附图6，所述雪块摆放机械手3包括：

设置在所述基板4上的固定座301；

固定在所述固定座301上的腰部驱动电机302，所述腰部驱动电机302的输出轴和所述基板4所在平面垂直；

安装在腰部回转关节上部的肩部回转电机303，所述肩部回转电机303的输出轴和所述腰部驱动电机302的输出轴垂直；

一端和所述肩部回转电机303的输出轴连接的大臂304；

安装在所述大臂304另一端的肘部回转电机305，所述肘部回转电机305的输出轴和所述肩部回转电机303的输出轴平行设置；

安装在所述肘部回转电机305输出端的小臂回转电机306，所述小臂回转电机306的输出轴和所述大臂304平行设置；

一端和所述小臂回转电机306输出轴同轴设置的小臂307；

设置在所述小臂307另一端的腕部驱动电机308，所述腕部驱动电机308的输出轴和所述小臂307垂直；

以及和所述腕部驱动电机308的输出轴连接的气动夹爪309。

雪块摆放机械手3的作用是将运送过来的雪块202摆放到指定的空间位置，使其逐步堆积成像素化雪雕制品。固定座301与基板4固接，顶部装有腰部驱动电机302，可实现270°的水平回转。腰部回转关节上部，装有肩部回转电机 303，可驱动大臂304实现200°的回转。大臂304的前端装有肘部回转电机305 及小臂回转电机306，实现小臂307的动作控制。小臂307的前端装有腕部驱动电机308，实现腕部动作控制。腕部连接气动夹爪309，选用MHY2-10D型180 度开闭气动夹抓，实现雪块202的夹取。

Claims (9)

1.3D雪雕打印机器人，包括：

基板(4)；

其特征在于，还包括：

设置在所述基板(4)上的雪块制备装置(1)，通过所述雪块制备装置(1)制造获得压实的尺寸相同的雪块；

设置在所述基板(4)上的雪块传输装置(2)，所述雪块传输装置(2)一端和所述雪块制备装置(1)的雪块出口对应设置，通过所述雪块传输装置(2)将雪块由雪块传输装置(2)的一端传输至另一端；

以及雪块摆放机械手(3)，通过所述雪块摆放机械手(3)将所述雪块传输装置(2)上的雪块摆放至指定位置，并堆积形成雪雕制品。

2.根据权利要求1所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块制备装置(1)至少包括：

输送筒(102)，所述输送筒(102)靠近一端部的筒壁处设置有输送进雪口，另一端作为输送出雪口；

设置在所述输送筒(102)内部的螺旋挤压杆(103)；

一端和所述输送筒(102)的输送出雪口连通的定型筒(106)；

以及设置在所述定型筒(106)另一端部的切分装置(105)，所述切分装置(105)至少包括一个沿定型筒(106)的定型出雪口所在平面相对运动的切分刀(1053)。

3.根据权利要求2所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块制备装置(1)还包括连接在所述输送筒(102)和定型筒(106)之间的变径筒(104)，所述变径筒(104)内部尺寸和所述输送筒(102)的输送出雪口连接的一端大于和所述定型筒(106)的定型进雪口连接的一端。

4.根据权利要求2所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块制备装置(1)还包括和所述输送筒(102)的输送进雪口连通的集雪斗(101)。

5.根据权利要求2所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块制备装置(1)还包括：

支架(107)，所述输送筒(102)和定型筒(106)设置在所述支架(107)上；

设置在所述支架(107)上并和所述螺旋挤压杆(103)轴线平行设置的压实电机(108)；

以及连接在所述压实电机(108)的输出轴和所述螺旋挤压杆(103)端部的压实皮带(109)。

6.根据权利要求2所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述切分装置(105)包括：

固定在所述定型筒(106)端部的支座(1055)；

设置在所述支座(1055)上部的切分电机(1056)；

沿竖直方向设置的挡雪板(1054)，所述切分刀(1053)设置在所述挡雪板(1054)下端；

连接在支座(1055)和挡雪板(1054)之间的丝杠副(1052)和导轨副(1051)，所述切分电机(1056)和所述丝杠副(1052)连接，通过所述切分电机(1056)带动所述挡雪板(1054)和切分刀(1053)整体相对定型筒(106)的定型出雪口相切运动。

7.根据权利要求1所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块传输装置(2)包括：

固定在所述基板(4)上的传输机架(210)，所述传输机架(210)和所述雪块制备装置(1)的雪块出口一端搭接的一端作为推送工位；

设置在所述机架一端的驱动轴(208)；

设置在所述机架另一端的从动轴(206)；

连接在驱动轴(208)和从动轴(206)之间输送链(205)；

设置在所述传输机架(210)上的传输电机(204)，所述传输电机(204)通过传输皮带(203)和所述驱动轴(208)连接；

均匀分布在所述输送链(205)上的多个雪块夹持装置(209)；

设置在所述传输机架(210)一侧面靠近推送工位一端的气缸(207)，所述气缸(207)通过气缸座(211)设置在所述传输机架(210)上；通过所述气缸(207)调节雪块夹持装置(209)张合；

以及设置在所述传输机架(210)上位于推送工位一端端部的电动推杆(201)，通过所述电动推杆(201)将推送工位上的雪块推送至雪块夹持装置(209)内。

8.根据权利要求7所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块夹持装置(209)包括：

设置在所述输送链(205)上的托板(2095)；

设置在所述托板(2095)上的固定夹板(2092)；

和所述固定夹板(2092)滑动配合的活动夹板(2091)；

连接在所述固定夹板(2092)和所述活动夹板(2091)之间的拉簧(2093)；

以及沿活动夹板(2091)运动方向设置的顶杆(2094)，所述顶杆(2094)一端从所述固定夹板(2092)端部伸出，另一端作用在所述活动夹板(2091)上，气缸(207)的缸杆和位于靠近推动工位处的雪块夹持装置(209)的顶杆(2094)相对设置。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的3D雪雕打印机器人，其特征在于，所述雪块摆放机械手(3)包括：

设置在所述基板(4)上的固定座(301)；

固定在所述固定座(301)上的腰部驱动电机(302)，所述腰部驱动电机(302)的输出轴和所述基板(4)所在平面垂直；

安装在腰部回转关节上部的肩部回转电机(303)，所述肩部回转电机(303)的输出轴和所述腰部驱动电机(302)的输出轴垂直；

一端和所述肩部回转电机(303)的输出轴连接的大臂(304)；

安装在所述大臂(304)另一端的肘部回转电机(305)，所述肘部回转电机(305)的输出轴和所述肩部回转电机(303)的输出轴平行设置；

安装在所述肘部回转电机(305)输出端的小臂回转电机(306)，所述小臂回转电机(306)的输出轴和所述大臂(304)平行设置；

一端和所述小臂回转电机(306)输出轴同轴设置的小臂(307)；

设置在所述小臂(307)另一端的腕部驱动电机(308)，所述腕部驱动电机(308)的输出轴和所述小臂(307)垂直；

以及和所述腕部驱动电机(308)的输出轴连接的气动夹爪(309)。

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