[实用新型]一种基于3D打印技术的教学用三自由度机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种教学用机器人，尤其涉及一种基于3D打印技术的教学用三自由度机器人。

背景技术

3D打印是一种全新的制造技术，有别于传统机械加工的模式，它是一种增材制造的加工技术。目前，3D打印技术工艺包括熔积成型(FDM)、选区激光烧结(SLS)、立体平板印刷(SLA)等工艺。熔积成型技术(Fused Deposition Modeling)是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层，直至形成整个实体造型。其成型材料种类多，成型件强度高、精度较高，主要适用于成型小塑料件。由于熔积成型工艺具有操作相对简单、维护成本低、材料价格较为便宜等优势，被广泛应用于教育等领域。

目前，大多数高校、中等专业学校都开设了机器人实训室。这些实训室采用了ABB、FUNAC等国际知名品牌的工业机器人作为实训设备。由于设备的价格昂贵，实验室购买的设备数量有限，所以在实际教学过程中，平均5-7名学生才能分配到一台工业机器人设备。同时，在机器人组装或维护这类课程中，由于忌惮这些国际知名品牌的机器人价格的昂贵，无法真正的拆装这些设备，直观的了解其内部的真实结构。针对以上不足，开发了一种基于3D打印技术的教学用三自由度机器人，它可以应用于工业机器 人的教学实践中。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种基于3D打印技术的教学用三自由度机器人。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种基于3D打印技术的教学用三自由度机器人，包括截面为矩形结构的工作台，在所述工作台的上表面通过螺栓安装有电机回转装置，在所述电机回转装置上安装有回转传动装置，在所述回转传动装置的上方设置有机身旋转座，在所述机身旋转座的一侧安装有小臂驱动组件，在所述机身旋转座的另一侧安装有大臂驱动组件，在轴上安装有小臂回转组件和大臂回转组件，在大臂回转组件中的大臂驱动件的另一端通过转轴安装有驱动臂，并在大臂驱动件的侧面上通过转轴安装有三角形连接件，在机身旋转座中的侧翼A与三角形连接件之间安装有连杆A，在小臂回转组件中的小臂驱动件的另一端与驱动臂的一端之间安装有连杆B，在所述驱动臂的驱动端一侧安装有末端执行器，在所述末端执行器与三角形连接件之间安装有连杆C；在机身旋转座中的方形底板上安装有大臂限位开关支架，在所述大臂限位开关支架内安装有大臂限位开关；在机身旋转座中侧翼A上安装有支撑板，在所述支撑板上安装有小臂限位开关支架，在所述小臂限位开关支架内安装有小臂限位开关；在所述工作台上安装有控制电路板总成。

进一步地，所述的电机回转装置包括固定底板、安装在所述固定底板上的门型支架，且所述的门型支架与所述的固定底板是一体成型设置的，在固定底板上加工有多个安装孔，并在所述门型支架上表面的中间位置加 工有一个通孔，在通孔上安装有垫板，在所述垫板上安装有机身回转电机，且机身回转电机的电机轴穿过通孔并安装有同步带轮F。

进一步地，所述回转传动装置包括调整垫盘，在所述调整垫盘的上方通过螺栓可拆卸安装有轴承连接件，在所述轴承连接件上安装有轴承，且轴承安装在同步带轮A内，所述同步带轮A通过法兰盘轴承安装在所述机身旋转座的下方；在所述同步带轮F与所述同步带轮A之间安装有同步带进行传动。

进一步地，所述机身旋转座包括方形底板、侧翼A以及侧翼B，所述侧翼A垂直安装在方向底板的一侧，所述侧翼B垂直安装在所述方形底板的另一侧。

进一步地，在侧翼A上安装有小臂驱动组件，所述小臂驱动组件包括L型电机固定座A，在所述L型电机固定座A上安装有小臂驱动电机，所述小臂驱动电机的驱动轴上安装有同步带轮B，且L型电机固定座A安装在所述侧翼A的侧面上。

进一步地，在侧翼B上安装有大臂驱动组件，所述大臂驱动组件包括L型电机固定座B，在所述L型电机固定座B上安装有大臂驱动电机，在所述大臂驱动电机的驱动轴上安装有同步带轮C，且L型电机固定座B安装在所述侧翼B的侧面上。