[實(shí)用新型]移動式3D打印機(jī)器人防傾覆配重裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920567196.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN209774711U
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昕;郝敬賓;曹澤文;趙文博;高夢璐;李壯
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00
• 代理公司: 32205 北京淮海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 孟潔

本實(shí)用新型公開一種移動式3D打印機(jī)器人防傾覆配重裝置，包括與3D打印機(jī)器人的腰關(guān)節(jié)連接的底板，底板上安裝有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器連接滾珠絲杠，滾珠絲杠兩端通過支撐塊支撐在底板上，滾珠絲杠上設(shè)有螺母，螺母兩側(cè)固定安裝有移動滑塊，移動滑塊底部通過設(shè)在底板上的導(dǎo)軌在底板上滑動，移動滑塊上部安裝有配重塊，且配重塊所在的位置與機(jī)械臂伸出方向始終保持180°的相反方向。還包括角度傳感器，角度傳感器安裝在3D打印機(jī)器人機(jī)械臂各關(guān)節(jié)處，角度傳感器和伺服電機(jī)分別與3D打印機(jī)器人的控制系統(tǒng)電連接。本實(shí)用新型根據(jù)機(jī)械臂的重心，調(diào)整配重塊在底板上的重心，以平衡機(jī)器人的重心，能夠防止機(jī)器人側(cè)翻，提高其穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種防傾覆配重裝置，具體是一種移動式3D打印機(jī)器人防傾覆配重裝置，屬于防傾覆技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在工業(yè)制造領(lǐng)域，制造方式可以分為基于形變、減材和增材三大類，其中，增材制造俗稱3D打印，可解決許多過去難以制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形,并大大減少了加工工序，縮短了加工周期。但是，由于現(xiàn)有3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)限制，打印的產(chǎn)品尺寸有限，為解決上述技術(shù)問題，將3D打印機(jī)器人安裝在移動的工作平臺上，隨著工作平臺的移動，3D打印機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了任意空間范圍的3D打印，從而大幅增大了3D打印的工作區(qū)間，提高了成型能力。

但是，由于3D打印機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動時，若機(jī)械臂向外伸出過長，則會引起機(jī)器人重心位置的改變，當(dāng)傾覆力矩過大時甚至?xí)饳C(jī)器人側(cè)翻，穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種移動式3D打印機(jī)器人防傾覆配重裝置，能夠有效地解決因傾覆力矩過大而引起機(jī)器人側(cè)翻的技術(shù)問題，提高機(jī)器人工作的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型一種移動式3D打印機(jī)器人防傾覆配重裝置，包括底板，底板一端與3D打印機(jī)器人的腰關(guān)節(jié)焊接在一起，底板上安裝有伺服電機(jī)、滾珠絲杠和配重塊，伺服電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠連接，滾珠絲杠兩端通過支撐塊支撐在底板上，滾珠絲杠上設(shè)有螺母，螺母兩側(cè)固定安裝有移動滑塊，移動滑塊底部通過設(shè)置在底板上的導(dǎo)軌在底板上滑動，移動滑塊上部安裝有配重塊，且配重塊所在的位置與機(jī)械臂伸出方向始終保持180°的相反方向；

還包括角度傳感器，角度傳感器安裝在3D打印機(jī)器人機(jī)械臂上各關(guān)節(jié)處，角度傳感器和伺服電機(jī)分別與3D打印機(jī)器人的控制系統(tǒng)電連接。

進(jìn)一步，底板為階梯狀，底板的第一階梯與3D打印機(jī)器人的腰關(guān)節(jié)固定連接，第二階梯放置在3D打印機(jī)器人的回轉(zhuǎn)軸承上，伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、配重塊、導(dǎo)軌均安裝在第二階梯上。

進(jìn)一步，底板外端底部安裝有用于支撐底板在工作平臺上運(yùn)動的支撐裝置，該支撐裝置包括兩個支撐架，以及安裝在兩支撐架之間的滾輪，底板通過支撐裝置的滾輪在工作平臺上的運(yùn)動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型角度傳感器實(shí)時采集機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，并將信號傳送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)計(jì)算出機(jī)械臂的重心，并根據(jù)機(jī)械臂的重心計(jì)算出配重塊的移動位置，并實(shí)時向伺服電機(jī)發(fā)出控制指令，通過伺服電機(jī)和滾珠絲杠調(diào)整配重塊在底板上的重心，以平衡機(jī)器人的重心，有效地防止了移動式3D打印機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動時，引起機(jī)器人重心位置的變化，導(dǎo)致傾覆力矩過大而引起側(cè)翻，提高了機(jī)器人工作的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2局部放大示意圖。

圖中：1.工作平臺，2.回轉(zhuǎn)軸承，3.基座，4.腰關(guān)節(jié)，5.底板，5-1.第一階梯，5-2.第二階梯，6.伺服電機(jī)，7.聯(lián)軸器，8.配重塊，9.移動滑塊，10.滾珠絲杠，10-1.螺母，11.導(dǎo)軌，12.支撐塊，13.支撐架，14.滾輪，16.機(jī)械臂。

具體實(shí)施方式