[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于機(jī)械臂上的塑性材料擠出工具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520148117.4
• 申請(qǐng)日: 2015-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN204566697U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁烽;孟浩;張立名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué);上海創(chuàng)盟國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): B29C67/00
• 分類號(hào): B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬機(jī)器人數(shù)控加工，具體涉及一種應(yīng)用于機(jī)械臂上的塑性材料擠出工具。

背景技術(shù)

六軸機(jī)械臂是一種高自由度高精確度的加工平臺(tái)，在六軸機(jī)械臂上安裝上不同的工具可以實(shí)現(xiàn)高自由度高精度的加工工作。使用機(jī)械臂進(jìn)行塑性材料打印是適用于陶土等塑性材料數(shù)字建造的新型加工技術(shù)，基于這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)類似3D打印一樣的自由形體的塑造且不像雕刻那樣浪費(fèi)材料，且相比3D打印，這種基于機(jī)械臂的塑形技術(shù)可以進(jìn)行更大尺度，更多種材料的自由塑形。而目前市場(chǎng)上還并沒有專門應(yīng)用于機(jī)械臂上的塑性材料擠出工具，普通的3D打印擠出機(jī)尺寸和能擠出的材料都十分有限，大型的工業(yè)用擠出機(jī)則體形較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，通常配有專用的傳動(dòng)設(shè)備，不適合安裝在機(jī)械臂上。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提出一種使用簡(jiǎn)便，構(gòu)造簡(jiǎn)潔的應(yīng)用于機(jī)械臂上的塑性材料擠出工具。

本實(shí)用新型提出的應(yīng)用于機(jī)械臂上的塑性材料擠出工具，由框架、動(dòng)力部分、擠出部分和儲(chǔ)料部分組成，其中：

擠出部分包括絲軸1，絲軸1上設(shè)有防止轉(zhuǎn)動(dòng)用的開槽部位；

框架包括第一金屬板2、第二金屬板6、第三金屬板21和底板16，第一金屬板2上安裝有扣鎖3；第二金屬板6下部安裝有固定圓盤7，固定圓盤7上設(shè)有U形凸起，絲軸1依次穿過第二金屬板6和固定圓盤7，固定圓盤7上的U形凸起插入絲軸1上的開槽部位，起防止絲軸1轉(zhuǎn)動(dòng)的作用；第二金屬板6上部安裝有套筒5，套筒5上下兩端裝有激光對(duì)管4，絲軸1上部插入套筒5內(nèi)，激光對(duì)管4用來判斷絲軸1在套筒5內(nèi)的位置；第三金屬板21分別連接兩個(gè)第一金屬板2和底板16；底板16分別連接固定儲(chǔ)料罐用的固定件以及第二金屬板6，第二金屬板6和第三金屬板21通過兩個(gè)第一金屬板2連接；

動(dòng)力部分包括電機(jī)15，電機(jī)15外接電源，控制信號(hào)通過機(jī)械臂的信號(hào)輸出端輸入；所述電機(jī)15通過螺絲固定于第三金屬板21底部，電機(jī)15的轉(zhuǎn)軸上接有第二U形槽輪11，所述第二U形槽輪11通過傳動(dòng)帶10與第一U形槽輪9連接，所述第一U形槽輪9上面通過螺絲固定內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)盤8，下面與軸承12的內(nèi)圈連接；

所述絲軸1下端穿過內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)盤8，底部連接活塞14；所述活塞14能伸入儲(chǔ)料部分的儲(chǔ)料罐17內(nèi)；

儲(chǔ)料部分包括儲(chǔ)料罐17，儲(chǔ)料罐17通過固定件固定于底板16上，儲(chǔ)料罐17上端為固定蓋13，固定蓋13通過其外圈包裹的橡膠條固定于儲(chǔ)料罐17的上開口，固定蓋13內(nèi)圈與軸承12外圈連接，固定蓋13上面通過螺絲固定于第三金屬板21上；儲(chǔ)料罐17下端連接可開啟蓋19，可開啟蓋19通過兩根拉桿18連接到扣鎖3上，在需要打開儲(chǔ)料罐時(shí)打開扣鎖，即可松開可開啟蓋19，可開啟蓋19下端連接噴頭20。

本實(shí)用新型的工作過程如下：?首先，將本擠出工具安裝在機(jī)械臂上，將電機(jī)15的電源接上，將機(jī)械臂的信號(hào)輸出端連接到電機(jī)15上。在儲(chǔ)料罐17內(nèi)裝滿需要擠出塑形的塑性材料后，將帶有擠出工具控制程序的機(jī)械臂控制程序輸入到機(jī)械臂中。運(yùn)行程序后，程序運(yùn)行至擠出材料部分時(shí)，電機(jī)15開始工作，第二U形槽輪11開始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)帶10帶動(dòng)第一U形槽輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)固定在第一U形槽輪9上的轉(zhuǎn)盤8隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)盤8內(nèi)側(cè)有螺紋，從而使絲軸1向下移動(dòng)，帶動(dòng)活塞14向下擠壓，將儲(chǔ)料罐17內(nèi)的塑性材料通過噴頭20擠壓出來。當(dāng)儲(chǔ)料桶17內(nèi)材料全部擠壓完畢后，絲桿1到達(dá)最下方，通過下面一個(gè)激光對(duì)管5，從而觸發(fā)激光對(duì)管5，激光對(duì)管5發(fā)出信號(hào)使電機(jī)15關(guān)閉，完成材料擠出。

本實(shí)用新型的有益效果在于：1.?結(jié)構(gòu)牢靠，動(dòng)力充足，可以對(duì)多種塑形材料，如陶土、混凝土等材料進(jìn)行擠出；?2.?與機(jī)械臂連接，通過機(jī)械臂的信號(hào)輸出端控制，可以很好的與機(jī)械臂兼容。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的軸側(cè)圖；

圖2為本實(shí)用新型的各部分組成圖；

圖3為本實(shí)用新型安裝在機(jī)械臂上的工作狀態(tài)圖。

圖中標(biāo)號(hào)：1為絲軸；2為第一金屬板；3為扣鎖；4為激光對(duì)管；5為套筒；6為第二金屬板；7為固定圓盤；8為內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)盤；9為第一U形槽輪；10為傳動(dòng)帶；11為第二U形槽輪；12為軸承；13為固定蓋；14為活塞；15為電機(jī)；16為底板；17為儲(chǔ)料罐；18為拉桿；19為可開啟蓋；20為噴頭；21為第三金屬板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。