[发明专利]基于多轴机械臂的DIW共形打印系统和方法

权利要求书

1.一种基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，包括：主控制器(1)、凸台基底(2)、六轴机械臂(3)、3D扫描仪(4)、点胶针筒(5)、气动点胶机(6)和显示器(7)；

所述主控制器(1)与气动点胶机(6)连接；所述凸台基底(2)用于在点胶喷涂后进行系统共形打印演示；所述六轴机械臂(3)与主控制器(1)连接，所述六轴机械臂(3)与3D扫描仪(4)连接；所述3D扫描仪(4)与主控制器(1)连接；所述点胶针筒(5)与气动点胶机(6)连接；所述显示器(7)与主控制器(1)连接。

2.根据权利要求1所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，气动点胶机(6)与主控制器(1)的控制信号传递，通过开关继电器实现；

主控制器(1)发出高低电平信号，用以触发继电器的开合，当继电器接收到高电平信号，继电器接通气动点胶机(6)工作，否则气动点胶机(6)处于静息态。

3.根据权利要求2所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，当气动点胶机(6)接收到工作指令时，通过气孔向点胶针筒(5)施加对应挤出气压值；当气动点胶机(6)收到静息指令时，向点胶针筒(5)提供对应的负压值。

4.根据权利要求3所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，通过气孔向点胶针筒(5)施加0-6.5bar的挤出气压值。

5.根据权利要求1所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，所述点胶针筒(5)通过8mm气动软管与气动点胶机(6)出气口相连接，将连接后的点胶针筒(5)放入不锈钢夹具，并通过螺钉固定于3D扫描仪(4)外壳下端。

6.根据权利要求1所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，所述主控制器(1)通过RS-232接口与气动点胶机(6)配备的继电器引脚相连接，用以传输点胶信号。

7.根据权利要求1所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，所述六轴机械臂(3)通过蓝牙与主控制器(1)连接进行实时通信，所述六轴机械臂(3)末端的法兰盘螺栓与3D扫描仪(4)螺孔进行连接固定。

8.根据权利要求1所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，所述3D扫描仪(4)通过HDMI接口连接主控制器(1)，用于传输扫描数据。

9.根据权利要求1所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，其特征在于，所述显示器(7)使用HDMI数据线连接主控制器(1)，用以显示扫描数据和操作机械臂。

10.一种基于多轴机械臂的DIW共形打印方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的基于多轴机械臂的DIW共形打印系统，执行如下步骤：

步骤1：通过六轴机械臂(3)和3D扫描仪(4)对待打印的凸台基底(2)进行无死角扫描，并将扫描数据回传给主控制器(1)进行三维立体建模，并将三维模型显示于显示器(7)；

步骤2：基于搭建的三维立体模型，根据需求绘制点胶图形，生成规划好的运动指令；

步骤3：通过蓝牙将运动指令传输给六轴机械臂(3)，操控六轴机械臂(3)按照指定轨迹，携带点胶针头运动到凸台基底(2)上面进行喷涂；同时主控制器(1)发出点胶指令连通与点胶针筒(5)相连的气源，实现喷涂过程六轴机械臂(3)与气动点胶机(6)的协同运作；

步骤4：在针头处于点胶指定点时挤出墨水，离开既定轨迹后及时关闭，打印完成后，六轴机械臂(3)携带点胶针筒(5)回到初始位置，完成一次打印流程。