本發(fā)明涉及3d打印軟體機(jī)械爪，具體為一種基于3d打印的軟體機(jī)械爪裝置。

背景技術(shù)：

1、3d打印即快速成型技術(shù)的一種，又稱(chēng)增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)，3d打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類(lèi)、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(aec)、汽車(chē)，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

2、當(dāng)然通過(guò)3d打印制作軟體機(jī)械爪，需要選取柔性材質(zhì)打印，通常利用3d打印設(shè)備基于機(jī)械爪模具進(jìn)行打印制作，打印完畢后將模具從軟體機(jī)械爪成品中取出。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，公開(kāi)號(hào)“cn113696221b”中公開(kāi)了的一種基于3d打印的軟體機(jī)械指及機(jī)械爪裝置。設(shè)計(jì)了軟體機(jī)械爪的結(jié)構(gòu)，采用新型材料通過(guò)3d打印的方式制作。在打印過(guò)程中，使用tpu材料的支撐模具實(shí)現(xiàn)對(duì)上層材料的支撐，在打印結(jié)束后通過(guò)dmf溶液溶解模具，使模具可以輕易得取出。該方法制作得到的軟體機(jī)械指一體成型，與分步打印再粘合的方法相比，該方法得到的機(jī)械指空腔的密封性更高。解決了現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)械爪的制作材料選擇與空腔支撐的問(wèn)題。使用該機(jī)械指與通孔數(shù)量不同的連接底座配合使用，可以靈活設(shè)置機(jī)械爪中的手指數(shù)量，適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，增強(qiáng)機(jī)械爪的通用性。

4、但現(xiàn)有技術(shù)仍存在較大不足，如：

5、上述裝置以及現(xiàn)有技術(shù)中，利用dmf溶液溶解模具，但dmf是一種活性非常高的有機(jī)溶劑,具有比較強(qiáng)的腐蝕性，可以腐蝕金屬、橡膠和塑料等物質(zhì)，當(dāng)利用dmf溶液消除模具時(shí)，雖然通過(guò)清洗可以去除模具溶解后的dmf溶液，但模具在融化后dmf溶液會(huì)與軟體機(jī)械爪內(nèi)部氣腔直接接觸，dmf溶液會(huì)對(duì)軟體機(jī)械爪內(nèi)壁腐蝕從而造成軟體機(jī)械爪氣密性下降，造成軟體機(jī)械爪無(wú)法進(jìn)行氣體高壓注入，導(dǎo)致軟體機(jī)械爪使用壽命下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于3d打印的軟體機(jī)械爪裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于3d打印的軟體機(jī)械爪裝置，包括脫模支撐平臺(tái)、升降板、打印支撐框和往復(fù)臂，所述升降板設(shè)置于所述脫模支撐平臺(tái)一側(cè)，所述打印支撐框設(shè)置于所述升降板一側(cè)，所述往復(fù)臂設(shè)置為若干組，若干組所述往復(fù)臂對(duì)稱(chēng)設(shè)置于所述脫模支撐平臺(tái)兩側(cè)；

3、柔性包覆單元，所述柔性包覆單元設(shè)置于所述打印支撐框一側(cè)，用于在表面3d打印時(shí)，提供柔性包覆支撐，使得軟體機(jī)械爪打印包覆在柔性包覆單元表面，從而讓模具與軟體機(jī)械爪之間充分貼合接觸；

4、物理脫模單元，所述物理脫模單元設(shè)置于所述脫模支撐平臺(tái)表面，用于在3d打印完畢后，將軟體機(jī)械爪與模具之間進(jìn)行脫模。

5、優(yōu)選的，所述柔性包覆單元包括包括硬質(zhì)膠板，所述硬質(zhì)膠板安裝于所述打印支撐框靠近所述脫模支撐平臺(tái)表面一側(cè)，所述打印支撐框遠(yuǎn)離所述硬質(zhì)膠板一側(cè)設(shè)置有第一柔性膠套，所述第一柔性膠套另一端與所述硬質(zhì)膠板一端密封連接，所述第一柔性膠套與所述硬質(zhì)膠板兩側(cè)密封設(shè)置有第二柔性膠套，所述第二柔性膠套一端與所述打印支撐框密封連接，所述硬質(zhì)膠板表面安裝有模具體，所述模具體表面活動(dòng)安裝有凸觸塊，所述模具體內(nèi)設(shè)置有安裝槽，所述安裝槽中安裝有充氣單元，所述充氣單元與所述凸觸塊活動(dòng)接觸，所述凸觸塊與所述第一柔性膠套貼合接觸。

6、優(yōu)選的，所述物理脫模單元包括供氣單元，所述供氣單元安裝于所述脫模支撐平臺(tái)底部，所述供氣單元一側(cè)安裝有柔性導(dǎo)管，所述往復(fù)臂底部安裝有加熱風(fēng)箱，所述加熱風(fēng)箱與所述柔性導(dǎo)管連通，所述加熱風(fēng)箱一側(cè)連通有供氣導(dǎo)管，所述往復(fù)臂頂部設(shè)置有活動(dòng)臂，所述活動(dòng)臂一側(cè)安裝有噴氣盒，所述噴氣盒與所述供氣導(dǎo)管連通，所述噴氣盒表面間隔開(kāi)設(shè)有噴孔。

7、優(yōu)選的，所述往復(fù)臂兩側(cè)安裝有固定塊，所述活動(dòng)臂兩側(cè)安裝有固定柱，所述固定柱一端與所述固定塊一側(cè)固定，所述固定柱表面套設(shè)有扭力彈簧，所述扭力彈簧兩端分別與所述活動(dòng)臂一側(cè)和所述固定塊一側(cè)固定，所述活動(dòng)臂底部設(shè)置有卡座，所述脫模支撐平臺(tái)頂部鉸接安裝有引導(dǎo)臂，所述引導(dǎo)臂一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有活動(dòng)板，所述卡座內(nèi)部活動(dòng)安裝有活動(dòng)柱，所述活動(dòng)板一側(cè)與所述活動(dòng)柱一端固定，所述往復(fù)臂一側(cè)設(shè)置有通槽。

8、優(yōu)選的，所述活動(dòng)板對(duì)稱(chēng)安裝為兩組，兩組所述活動(dòng)板分別與所述活動(dòng)柱兩端固定。

9、優(yōu)選的，所述往復(fù)臂間隔設(shè)置為三組，其中一組所述往復(fù)臂內(nèi)部安裝有限位桿，三組所述往復(fù)臂之間安裝有聯(lián)動(dòng)臂，所述脫模支撐平臺(tái)表面靠近所述限位桿一側(cè)開(kāi)設(shè)有限位孔，所述限位桿貼合插入所述限位孔內(nèi)部，所述脫模支撐平臺(tái)底部設(shè)置有凹槽，所述凹槽內(nèi)部安裝有直驅(qū)導(dǎo)軌，所述直驅(qū)導(dǎo)軌活動(dòng)端與靠近所述限位桿一側(cè)的一組所述往復(fù)臂一側(cè)固定。

10、優(yōu)選的，所述脫模支撐平臺(tái)頂部設(shè)置有導(dǎo)氣槽，所述導(dǎo)氣槽中設(shè)置有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板對(duì)稱(chēng)安裝為兩組，所述脫模支撐平臺(tái)一側(cè)開(kāi)設(shè)有收納槽，所述收納槽對(duì)稱(chēng)開(kāi)設(shè)為兩組，所述收納槽中安裝有直線(xiàn)氣缸，所述升降板安裝于所述直線(xiàn)氣缸輸出端上，所述導(dǎo)氣槽內(nèi)底部設(shè)置有透氣孔。

11、優(yōu)選的，所述升降板一側(cè)安裝有固定座，所述固定座一側(cè)安裝有步進(jìn)電機(jī)，所述固定座中轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有傳動(dòng)柱，所述傳動(dòng)柱一端與所述步進(jìn)電機(jī)輸出端固定，所述傳動(dòng)柱一端固定套設(shè)有固定臂，所述固定臂一側(cè)與所述打印支撐框一側(cè)固定。

12、優(yōu)選的，所述脫模支撐平臺(tái)底部安裝有支撐底座。

13、優(yōu)選的，所述第二柔性膠套表面間隔設(shè)置有凸觸區(qū)，所述凸觸區(qū)間隔設(shè)置為若干組。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、1.當(dāng)進(jìn)行3d打印前，首先驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)柱帶動(dòng)固定臂進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，固定臂會(huì)將打印支撐框從脫模狀態(tài)復(fù)位至打印狀態(tài)，當(dāng)復(fù)位完畢后，位于打印支撐框一側(cè)的硬質(zhì)膠板會(huì)垂直于脫模支撐平臺(tái)，隨后通過(guò)充氣單元充氣膨脹，當(dāng)充氣單元充氣膨脹后會(huì)推著凸觸塊向外活動(dòng)，讓凸觸塊將第一柔性膠套表面的凸觸區(qū)完全頂起，當(dāng)多組凸觸區(qū)均被頂起后，第一柔性膠套表面將會(huì)被完全拉緊，這就使得3d打印過(guò)程中第一柔性膠套表面平整，打印后的軟體機(jī)械爪內(nèi)腔均勻平滑，避免內(nèi)腔褶皺過(guò)多，保證軟體機(jī)械爪內(nèi)腔打印效果；

16、2.當(dāng)外部3d打印設(shè)備沿著第一柔性膠套和第二柔性膠套表面打印結(jié)束后，再次驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)會(huì)復(fù)位，將打印支撐框從打印狀態(tài)復(fù)位至脫模狀態(tài)，復(fù)位完畢后，此時(shí)位于打印支撐框一側(cè)的硬質(zhì)膠板會(huì)平行于脫模支撐平臺(tái)，當(dāng)硬質(zhì)膠板復(fù)位到位后，啟動(dòng)供氣單元供氣，一部分氣體會(huì)通過(guò)透氣孔進(jìn)入導(dǎo)氣槽，并通過(guò)導(dǎo)流板將輸入的氣體引導(dǎo)至硬質(zhì)膠板底部，從而對(duì)套設(shè)在硬質(zhì)膠板區(qū)域的軟體機(jī)械爪區(qū)域進(jìn)行冷卻，當(dāng)硬質(zhì)膠板和軟體機(jī)械爪受冷卻后二者相互脫離，同時(shí)冷卻氣體會(huì)沿著硬質(zhì)膠板繼續(xù)移動(dòng)，冷卻氣體會(huì)與第一柔性膠套和第二柔性膠套接觸，同時(shí)第一柔性膠套和第二柔性膠套也會(huì)受到來(lái)自脫模支撐平臺(tái)兩側(cè)的熱量氣體噴吹，使得套設(shè)在第一柔性膠套和第二柔性膠套表面的軟體機(jī)械爪受冷熱氣體的循環(huán)吹拂，從而讓第一柔性膠套和第二柔性膠套進(jìn)行循環(huán)的熱脹冷縮，從而更好的與軟體機(jī)械爪內(nèi)腔脫離，保證軟體機(jī)械爪的脫模效果；

17、3.在冷熱氣體循環(huán)交替噴吹的過(guò)程中，通過(guò)間歇驅(qū)動(dòng)充氣單元進(jìn)行循環(huán)充氣和排氣，凸觸塊進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)，使得與凸觸塊直接接觸的第一柔性膠套進(jìn)行振動(dòng)，第二柔性膠套與第一柔性膠套接觸受傳導(dǎo)進(jìn)行振動(dòng)，當(dāng)?shù)谝蝗嵝阅z套和第二柔性膠套振動(dòng)時(shí)，會(huì)配合熱脹冷縮，進(jìn)一步的提高軟體機(jī)械爪的內(nèi)壁脫模效果；

18、4.脫模過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)凹槽內(nèi)部安裝的直驅(qū)導(dǎo)軌，直驅(qū)導(dǎo)軌移動(dòng)端會(huì)帶動(dòng)與其連接的一組往復(fù)臂進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)，其余的往復(fù)臂通過(guò)聯(lián)動(dòng)臂跟隨該組往復(fù)臂移動(dòng)，當(dāng)往復(fù)臂向靠近軟體機(jī)械爪時(shí)移動(dòng)時(shí)，往復(fù)臂會(huì)帶動(dòng)活動(dòng)臂移動(dòng)，活動(dòng)臂會(huì)通過(guò)底部卡座中的活動(dòng)柱推動(dòng)引導(dǎo)臂抬起，當(dāng)引導(dǎo)臂抬起時(shí)會(huì)推動(dòng)活動(dòng)臂抬起，使得與活動(dòng)臂連接的噴氣盒緩慢向上抬起，使得噴氣盒中噴出的熱量氣體沿著第二柔性膠套外側(cè)向上移動(dòng)噴射，從而進(jìn)一步提升熱量氣體對(duì)軟體機(jī)械爪外部進(jìn)行循環(huán)噴吹范圍，保證軟體機(jī)械爪有效受冷熱氣體交替噴吹，進(jìn)一步保證軟體機(jī)械爪內(nèi)部第一柔性膠套和第二柔性膠套脫模效果。