并聯(lián)機(jī)械手式三維打印機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-展示頁
2025-01-27 14:53本頁面
【正文】 rinting technology development status and key technology. Then it elaborates the mechanism principle and the characteristic of the parallel robot, and the development of its domestic and foreign development. And then through the background and the design objective leads now 3D printer problems, such as molding speed and precision.This paper is the overall structure design of parallel manipulator type of threedimensional printing. The design focuses on the manipulator mechanism, the simple description of the overall design of the printer.In the design of manipulator mechanism part, needs to establish the kinematics model. For the control system of robot, kinematics and inverse kinematics is inevitable. Another important point is the synthesis of parallel robot. Synthesis is an important content of design parallel machine, speed, precision, rigidity, the working space is an important index for evaluating the performance of parallel manipulator system.The mechanism of robot design, because it is a 3D printer parallel manipulator based on, also need to discuss the overall design of 3D printers, this is to be the good bination of parallel manipulator and a 3D printer as a whole. For part of the structure, this paper will be focused on.Keywords: 3D printing technology, parallel manipulator, kinematics model, dimension synthesisKey words: Multivariable system, Predictive control, Environmental test device目 錄摘 要 IAbstract II目 錄 III第一章 緒論 1 1 1 1 2 4 4 5 9 11 11 12第二章 機(jī)械手的設(shè)計(jì) 13 設(shè)計(jì)前分析 13 Delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)分析 13 15 15 16 18 18 20 20 20 21 22 23 24 25 27第三章 三維打印機(jī)其他部分的設(shè)計(jì) 28 支架的設(shè)計(jì) 28 29 30 31 32 32 34結(jié) 論 35參考文獻(xiàn) 36附 錄 37致 謝 40結(jié) 論第一章 緒論三維打印機(jī)（Three Dimension Printers），又稱3DP。 機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，因?yàn)槭腔诓⒙?lián)機(jī)械手的三維打印機(jī)，還需要討論三維打印機(jī)的整體設(shè)計(jì)，這也是為了能將并聯(lián)機(jī)械手和三維打印機(jī)很好地結(jié)合為一體。還有一個(gè)重要點(diǎn)是并聯(lián)機(jī)器人的尺度綜合。在機(jī)械手的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，需要建立運(yùn)動學(xué)模型。本文是對并聯(lián)機(jī)械手式三維打印的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。接著闡述并聯(lián)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)原理和特點(diǎn)，還有它的發(fā)展國內(nèi)外發(fā)展情況。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書并聯(lián)機(jī)械手式三維打印機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)班級 機(jī)械工程及自動化五班學(xué)生姓名 XXXXXXX 學(xué)生學(xué)號 XXXXXXXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXXXXXXXXXXXXXXX 提交日期 2013 年 5 月 28 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總評成績： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯小組負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日35摘 要三維打印技術(shù)是集機(jī)械、自動控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)、材料學(xué)等為一體的先進(jìn)制造技術(shù)。本文首先介紹了三維打印技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，以及三維打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)。然后通過選題背景及設(shè)計(jì)目的引出如今三維打印機(jī)存在的問題，比如成型精度和速度等。著重于機(jī)械手的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，簡單性地說明打印機(jī)的整體設(shè)計(jì)。對于機(jī)器人的控制系統(tǒng)來說，運(yùn)動學(xué)正解和運(yùn)動學(xué)反解都是不可避免的。尺度綜合是并聯(lián)機(jī)械手設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，速度、精度、剛度、工作空間是評價(jià)并聯(lián)機(jī)械手系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。對于部分結(jié)構(gòu)，本文會予以重點(diǎn)討論。是一位名為恩里科工作原理類似打印機(jī)的打印頭，不同點(diǎn)在于除了噴頭在做XY平面運(yùn)動外，工作臺還沿著Z軸方向進(jìn)行垂直運(yùn)動；并且噴頭噴出的材料不是油墨或打印機(jī)用的粉末，而是一種特殊的粘結(jié)劑或者熔融狀態(tài)下的塑料、金屬。最后使用噴頭將固態(tài)的線型成型材料加熱成半熔融狀態(tài)之后擠出來（采用粘結(jié)劑的就直接擠出），和支撐材料自下而上，一次一層的構(gòu)鑄成最終實(shí)體。整個(gè)過程就像是普通的二維打印機(jī)再加個(gè)Z軸，一層疊一層地打印，最終形成我們所需的實(shí)體。其中成型材料和支撐材料就相當(dāng)于我們普通打印機(jī)的耗材，也有的機(jī)型不需要支撐材料，大大降低了用戶的后期使用成本，如美國Z Corperation公司的Z系列機(jī)型。3D 打印機(jī)可以使用各種原料打印三維模型。美國Stratasys公司的桌面型ABS三維打印機(jī)就是專門針對辦公室環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，無噪音，無有害氣體。此外，我們可以將龐大的模型，分解成各個(gè)小型“零件”，成型之后再拼湊粘合，如房地產(chǎn)中的小區(qū)沙盤。就拿Zcorp 510來說，該設(shè)備是由美國Z corporation公司研制的，屬于快速成型設(shè)備，與市場上的同類產(chǎn)品相比，該設(shè)備的手板成型設(shè)計(jì)比其他設(shè)備快幾十到百倍，手板可以一次成型，包括顏色，使用耗材便宜，整個(gè)過程全自動化進(jìn)行；超靜，無毒氣，無氣味，是非常適合圖11 Zcorp 510三維打印機(jī)在辦公室環(huán)境中使用的快速成型機(jī)；操作簡單，無需人員配備；任意復(fù)雜外形及內(nèi)腔均無限制；打印的軸承可以轉(zhuǎn)動，打印的杯子可以直接盛水。這個(gè)技術(shù)是源于打印機(jī)的原理而產(chǎn)生的。3D Printer 立體打印機(jī)適用電器、玩具、電子產(chǎn)品、模具、鞋業(yè)、教育、醫(yī)療、汽車、建筑、包裝等行業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，設(shè)計(jì)一驗(yàn)證，經(jīng)后處理工藝的手板可直接用以市場反饋，開辦展覽等。直鑄法：在本機(jī)打印機(jī)上直接打印模腔、模蕊， 然后用夾具夾緊，直接澆鑄成型；另有翻砂模法、燃燒法。如果要將三維打印機(jī)像電腦一樣應(yīng)用到我們普通消費(fèi)都的生活中，還存在一些具體的問題：打印速度問題 早期的三維打印機(jī)形成一套模具得花兩三天的時(shí)間，隨著打印技術(shù)的提高和成型材料的改進(jìn)，一般都用每分鐘打印多少層來計(jì)算其工作速度，像Dimension和ZP310Pl us,每分鐘都可以達(dá)到兩三層的速度，形成一套模具只需幾個(gè)小時(shí)。購買成本問題 目前不同三維打印機(jī)的報(bào)價(jià)相差很大，但依舊在幾萬到幾十萬人民幣內(nèi)，這個(gè)數(shù)字對家庭用戶來說，不如去買套房子。其中Reprap中的Reprappro Huxley打印機(jī)是3D打印機(jī)的開源原型機(jī)，也就是現(xiàn)在很多開源打印機(jī)都是在它的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。Reprappro ，其價(jià)格才599美元。相對來講，Makerbot系列的Replicator 2x型三維打印機(jī)性能和外觀就比較好點(diǎn)。但其價(jià)格為2800美元。如果你想打印出高精度及良好外觀的物件，上面介紹的開源打印機(jī)不是你的首選。這些價(jià)格就比較昂貴，這些打印機(jī)設(shè)備比較齊全，而且功能也相對較多，人機(jī)交
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