[發(fā)明專利]一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210766021.9
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN114833914B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冒亞龍;賴哲
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);云南盒子教育科技有限公司
• 主分類號(hào): B28B1/00
• 分類號(hào): B28B1/00;B25J11/00;B33Y30/00;E04G21/00
• 代理公司: 廣州中粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44752
• 代理人: 楊毅宇

1.一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，包括機(jī)械臂單元（100），其特征在于：所述機(jī)械臂單元（100）臂端設(shè)置有打印單元（200），所述打印單元（200）包括殼體（1）和多組打印噴頭（2），多組所述打印噴頭（2）轉(zhuǎn)動(dòng)連接在殼體（1）內(nèi)，所述打印噴頭（2）包括噴管（201），所述殼體（1）上滑動(dòng)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3），所述殼體（1）內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)件；其中，機(jī)械臂單元（100）能帶動(dòng)打印單元（200）做各種角度的打印動(dòng)作，使打印單元（200）完成各種角度成型打印，不同的打印材料對(duì)應(yīng)不同的噴管（201），通過驅(qū)動(dòng)件驅(qū)使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）移動(dòng)至相應(yīng)的打印噴頭（2）處，并通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）驅(qū)使噴管（201）從殼體（1）翻轉(zhuǎn)出或?qū)姽埽?01）翻轉(zhuǎn)回殼體（1）內(nèi)，所述打印噴頭（2）還包括限位環(huán)（202）和齒圈（203），所述限位環(huán)（202）能轉(zhuǎn)動(dòng)在軸管（6）上，且限位環(huán)（202）能與軸管（6）限位配合，所述齒圈（203）與限位環(huán)（202）同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且齒圈（203）能解除限位環(huán)（202）與軸管（6）的限位配合并帶動(dòng)限位環(huán)（202）轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）與齒圈（203）傳動(dòng)配合，所述噴管（201）與限位環(huán)（202）固定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，還包括電動(dòng)導(dǎo)軌單元（300），所述機(jī)械臂單元（100）沿電動(dòng)導(dǎo)軌單元（300）上移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述打印單元（200）還包括多組電磁閥（4），多組所述電磁閥（4）固定安裝在殼體（1）側(cè)壁，且電磁閥（4）分別通過導(dǎo)管（5）與噴管（201）連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述殼體（1）內(nèi)固定安裝有軸管（6），所述打印噴頭（2）分別轉(zhuǎn)動(dòng)在軸管（6）上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述限位環(huán)（202）側(cè)壁同軸固定有套管（204），所述噴管（201）遠(yuǎn)離其噴嘴一端固定有套環(huán)（205），所述套環(huán)（205）同軸固定安裝在套管（204）遠(yuǎn)離限位環(huán)（202）一端，所述齒圈（203）轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在位于限位環(huán)（202）和套環(huán)（205）之間的套管（204）上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述軸管（6）側(cè)壁開設(shè)有與限位環(huán)（202）限位配合的限位孔（601），所述限位環(huán)（202）內(nèi)開設(shè)有兩組內(nèi)腔（2021），所述內(nèi)腔（2021）內(nèi)均滑動(dòng)有限位桿（2022），且內(nèi)腔（2021）內(nèi)均設(shè)置有彈性件（2023），限位桿（2022）在彈性件（2023）作用下，穿出內(nèi)腔（2021）并插入限位孔（601）內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述限位桿（2022）另一端穿出內(nèi)腔（2021）并固定安裝有頂塊（2024），所述齒圈（203）側(cè)壁設(shè)置有兩組解除塊（206），所述解除塊（206）上設(shè)置有弧面（2061），當(dāng)齒圈（203）轉(zhuǎn)動(dòng)使弧面（2061）與頂塊（2024）接觸時(shí)，使限位桿（2022）沿限位環(huán)（202）徑向向遠(yuǎn)離限位孔（601）方向移動(dòng)，解除限位環(huán)（202）與軸管（6）的限位配合。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述解除塊（206）側(cè)壁固定有抵塊（2062），所述抵塊（2062）與頂塊（2024）接觸時(shí)，抵住限位環(huán)（202）與齒圈（203）同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

9.一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂的使用方法，所述使用方法適用于權(quán)利要求3所述的一種用于智能建造的3D打印機(jī)械臂，其特征在于，所述使用方法包括如下步驟：

S1、通過驅(qū)動(dòng)件驅(qū)使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）移動(dòng)至對(duì)應(yīng)所需打印材料的打印噴頭（2）處；

S2、通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（3）驅(qū)使噴管（201）從殼體（1）翻轉(zhuǎn)出；

S3、通過電動(dòng)導(dǎo)軌單元（300）控制機(jī)械臂單元（100）移動(dòng)，使得翻轉(zhuǎn)出噴管（201）移動(dòng)至打印區(qū)域；

S4、通過控制對(duì)應(yīng)翻轉(zhuǎn)出噴管（201）的電磁閥（4）開啟，使打印材料能從翻轉(zhuǎn)出噴管（201）噴出；

S5、通過機(jī)械臂單元（100）帶動(dòng)打印單元（200）做各種角度的打印動(dòng)作，使打印單元（200）完成各種角度成型打印。