一种新型DIY创新制作平台制造技术

本发明专利技术公开了一种新型DIY创新制作平台。该平台主要包括自锁刀架机构、KT板后处理机构.自锁刀架机构包括静摩擦力自锁齿轮、单自由度数控进给机构和刀架，KT板后处理机构包含胶水工具盒、切槽工具盒、碳杆存放盒，通过旋转支架呈圆周分布，可实现切割后的kt板后处理。旋转支架可在箱体内部自转，实现粘胶、切槽、插杆交替工作。在箱体上表面，通过活动支架搭出刀具的工作架，静摩擦力自锁齿轮与工作架上的齿条相啮合，刀架1与上位机支架铰接，上位机支架上固接上位机，刀架1与刀架2、刀架2与刀架3通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，单自由度数控进给机构位于刀架3的滑槽内。通过自锁刀架机构和可单自由度数控进给机构实现各种图案的加工。

A new type of DIY innovative production platform

The invention discloses a novel DIY innovative manufacture platform. The platform includes a self-locking mechanism frame mechanism, KT postprocessing. Static friction self-locking mechanism comprises a knife locking gear, a single degree of freedom NC feed mechanism and tool, KT postprocessing mechanism comprises a glue groove cutting tool box, tool box, carbon rod storage box, by rotating the bracket of a circumferential distribution can be realized after cutting after KT board processing. The rotating bracket can rotate inside the box body to realize the alternating operation of the viscose, the cutting groove and the inserting rod. On the surface of the box, through the movable bracket a work tool frame, static friction self-locking gear and the frame is engaged with the rack bar, 1 knife and PC support hinged bracket is fixedly connected with the PC host computer, 1 and 2, the turret turret turret turret 3 through 2 and static friction self lock gear is hinged chute, single degree of freedom NC feeding mechanism is positioned on the tool rest in the 3. The machining of various patterns is realized by the self-locking cutter frame mechanism and the single degree of freedom numerical control feeding mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种新型DIY创新制作平台
本专利技术涉及一种DIY加工平台，尤其是涉及一种实现单自由度数控切割任意图案，完成DIY创作的平台。
技术介绍
制作模型可以很好的训练制作者的空间想象力，解决纯手工工艺难度大，周期长等缺点，现有快速成型技术或者数控加工技术以电脑完全代替人工，不能有效提高制作者的动手能力和空间想象力。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的课堂角色定位不佳，互动效果差、实用性差等问题、提供一种师生使用方便、互动效果好、功能完善的新型助教机器人。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述的技术方案得以解决的:一种能够实现合理定位师生角色、情感表达丰富、互动效果好、实用性强的新型助教机器人:其特征在于该机器人包含有复合铰链机构、手臂联动机构、演示台升降机构、桌面伸缩机构、履带行走机构和多媒体设备，可实现多功能、效果佳的辅助教学。演示台升降机构通过剪式升降机构与滑槽相连接，滑槽固接在履带行走机构上的底板上，支撑杆下端同时铰接在底板上，支撑杆上端与连接显示屏杆、连接头部杆、连接桌面杆通过复合铰链连接，手臂与位于连接头部杆上的手臂铰链相连，同时手臂铰链左右两端分别通过杆件1、2与限位杆1、2相接触，限位杆1、2与杆件3、4分别铰接在杆件3、4上,杆件3、4末端分别与杆件5、6铰接,杆件5与换向盘上底盘铰接、杆件6与换向盘下底盘铰接，换向盘通过控制换向盘上底盘与杆件5的铰链和换向盘下底盘与杆件6的铰链所夹的圆心角来实现手臂的左右摆动，手臂铰链通过杆件7、8分别与限位杆3的左右两端相接触，通过控制限位杆3的转动来实现手臂的上下摆动。连接显示屏杆末端与显示屏铰接，连接头部杆末端与头部相连，连接桌面杆与可伸缩桌面背面的圆盘铰接，通过摇杆(56)的转动来实现桌面的伸缩。上述方案中，复合铰链机构主要由复合铰链包含转轴、内齿轮、外齿轮、弹簧以及轴套，内齿轮安装于铰链内，外齿轮与内齿轮啮合，通过弹簧丝杆机构有效的将动力输出到铰链上，从而保证机器人能够实现连接桌面杆、连接显示屏杆，连接头部杆不同姿态的变换。动力齿轮8通过齿轮5带动转轴转动；齿轮6 —侧开有键槽，可以与转轴上的键啮合；弹簧与轴套相连，当转轴转动一定的角度，与之相连的弹簧则发生扭转，侧向伸长一定的距离，使轴上的键通过旋转移入键槽中，实现转轴带动齿轮6转动，从而带动与之啮合的内齿轮2转动，使连接头部杆能够旋转到各个方位；连接桌面杆、连接显示屏杆的转动原理与连接头部杆相同，只需通过计算，使各个弹簧伸缩量不同即可。上述方案中，手臂联动机构主要由换向盘、杆件、限位杆、手臂铰链等组成。换向盘转动，带动杆件5、6，从而引起杆件3、4摆动，带动限位杆1，2运动，从而使得杆件1、2运动，带动手臂铰链转动，引起手臂的左右摆动，通过控制换向盘上底盘与杆件5的铰链和换向盘下底盘与杆件6的铰链所夹的圆心角来实现手臂的左右同步或异步摆动；所成的圆心角为180°时，手臂实现异步摆动，所成的圆心角为0°时，手臂实现同步摆动。上述方案中，演示台升降机构主要由演示台、并联升降机构、限位杆、演示台转盘、剪式升降机构组成，上转盘转动推动并联升降机构实现演示台升降，两侧的限位拉杆可以限制演示台转动，使其只做上升下降的运动，演示台下转盘的转动可使支撑整个演示台上部的剪式升降机构运动，使演示空间更大化。上述方案中，桌面伸缩机构主要由摇杆、桌面支撑杆、卡块、桌面等组成，当摇杆转动时，桌面支撑杆在摇杆的推动下就相向滑出展开，展开后由卡块来调整桌面支撑杆的上下位置，从而使桌面在同一个水平面内。本专利技术相较于现有技术的助教机器人，提出了一种功能完善、实用性强的新型助教机器人，包含有该机器人包括复合铰链机构、手臂联动机构、演示台升降机构、桌面伸缩机构、履带行走机构和多媒体设备，有效解决了传统助教机器人存在的问题，具有良好的推广价值和教育意义。与现有设备相比，本专利技术的优点: (I)机构巧妙，联动适宜，控制简单，可实现性较强。(2)该助教机器人集传授知识，部件变换为课堂上的常用机械于一体，扩大了助教的服务范围。(3)机械式的表情及肢体动作丰富，互动效果显著。【附图说明】图1为本专利技术的整体示意图； 图2为本专利技术的静摩擦力自锁齿轮示意图； 图3为本专利技术的静摩擦力自锁齿轮剖示意视图； 图4为本专利技术的静摩擦力自锁齿轮爆炸示意图； 图5为本专利技术的单自由度数控进给机构示意图； 图6为本专利技术的铣刀示意图； 图7为本专利技术的KT板后处理机构不意图； 图中:1_上位机，2-刀架2，3_单自由度数控进给机构，4-刀架3，5-KT板后处理机构，6-机箱，7-活动支架，8-刀架1，9_静摩擦力自锁齿轮，10-上位机支架，11-推力弹簧1，12-铰链齿轮，13-推力弹簧2，14-摩擦盘，15-约束盘，16-棘轮1，17-棘轮2，18-推力弹簧3，19-推力弹簧4，20-外壳，21-刀具座，22-进给电机，23-铣刀电机，24-钢丝绳，25-刀架3，26-编码器，27-铣刀夹具，28-铣刀，29-胶水工具盒，30-胶水管，31-碳杆存放盒，32-碳杆释放孔，33-旋转支架，34-切槽工具盒，35-刀座电机，36-切槽刀。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。本专利技术的工作过程如下: 静摩擦力自锁齿轮中的铰链齿轮(12)不转动的时候，摩擦盘(14)被推力弹簧2 (13)压迫，摩擦盘(14)与铰链齿轮(12)互相挤压，在接触面存在很大的正压力，则有很大的最大静摩擦力。当加载铰链齿轮上的力矩不够大时，铰链处于自锁状态。由于手动施力缘故，铰链齿轮(12)上加载了很大的力矩,齿轮克服最大静摩擦力,产生很小的转动位移。推力弹簧2 (13)与摩擦棘轮I (16)相固定，推力弹簧3 (18)与摩擦棘轮2 (17)相固定。摩擦棘轮2 (17)，3 (18)转动方向相反。与摩擦棘轮2 (17)，3 (18)相连的弹簧必然一个产生推力，一个随齿轮和棘轮转动而不产生拉力。产生推力的弹簧将摩擦棘轮推出，摩擦棘轮又将摩擦盘推开，则摩擦盘与铰链齿轮直接不再接触，则自锁解除，铰链齿轮可以灵活转动了。一旦手动施力结束，齿轮停止转动，推力弹簧回复，摩擦盘又与铰链齿轮(12)接触，则又回到自锁状态。从而实现静摩擦力自锁解锁。刀架I (8)与刀架2 (2)通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，刀架2 (2)与刀架3 (4)也通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，从而实现有有一定力作用时，刀架之间会比较稳定的形成转角，无力作用时，会保持相应转角不变。单自由度数控进给机构中的主运动为铣刀(28)绕电机轴线的旋转运动，进给运动是刀具沿刀架3的运动。刀具座(21)与进给小轮固定在一起，当进给电机(220转动时，带动进给小轮转动，进给小轮上绕了一圈钢丝绳(24)，钢丝绳两头系在刀架3(4)的两端。当进给小轮转动后，刀具座(21)沿着钢丝绳(24)运动，则铣刀进行进给运动。编码器(26)在刀架3(4)内侧沿着内壁转动，则编码器将位移信号转换为电信号作为反馈供上位机处理信号。从而实现单自由度的数控进给切割本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型DIY创新制作平台，其特征在于该机器主要包括自锁刀架机构、KT板后处理机构（5），?而自锁刀架机构包括静摩擦力自锁齿轮（9）、单自由度数控进给机构（3）和刀架（2、4、8）、KT板后处理机构（5）包含胶水工具盒、切槽工具盒、碳杆存放盒等，可实现KT板在切割后的处理过程，胶水工具盒（29）、碳杆存放盒（31）和切槽工具盒（34）三部分通过旋转支架（33）呈圆周分布，而旋转支架（33）可在箱体（6）内部自转，实现粘胶、切槽、插杆之间的交替工作，在箱体上表面，通过活动支架（7）搭出刀具的工作架，静摩擦力自锁齿轮（9）与工作架上的齿条相啮合，刀架1（8）与上位机支架铰接，上位机支架（10）上固接上位机（1），刀架1（8）与刀架2（2）通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，刀架2（2）与刀架3（4）也通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，单自由度数控进给机构（3）位于刀架3（4）的滑槽内，通过自锁刀架机构与可单自由度数控进给机构实现各种零件的加工。

【技术特征摘要】
1.一种新型DIY创新制作平台，其特征在于该机器主要包括自锁刀架机构、KT板后处理机构(5)，而自锁刀架机构包括静摩擦力自锁齿轮(9)、单自由度数控进给机构(3)和刀架(2、4、8)、KT板后处理机构(5)包含胶水工具盒、切槽工具盒、碳杆存放盒等，可实现KT板在切割后的处理过程，胶水工具盒(29)、碳杆存放盒(31)和切槽工具盒(34)三部分通过旋转支架(33 )呈圆周分布，而旋转支架(33 )可在箱体(6 )内部自转，实现粘胶、切槽、插杆之间的交替工作，在箱体上表面，通过活动支架(7)搭出刀具的工作架，静摩擦力自锁齿轮(9)与工作架上的齿条相啮合，刀架I (8)与上位机支架铰接，上位机支架(10)上固接上位机(1)，刀架I (8)与刀架2 (2)通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，刀架2 (2)与刀架3 (4)也通过静摩擦力自锁齿轮相铰接，单自由度数控进给机构(3)位于刀架3 (4)的滑槽内，通过自锁刀架机构与可单自由度数控进给机构实现各种零件的加工。2.根据权利要求1所述的新型DIY创新制作平台，其特征在于:当使用自锁刀架机构加工圆形零件或者直杆形零件时，把刀架3(4)的端部放置在圆形零件的圆心处，手工转动刀架3 (4)，单自由度数控进给机构(3)在刀架3 (4)上运动，上位机(I)为单自由度数控进给机构(3)上的进给电机(22)提供控制信号，当切割异形图案时，关闭进给电机(22)，手动移动刀架3 (4)，通过手工移动刀架3 (4)使铣刀切除所需的板材。3.根据权利要求1所述的新型DIY创新制作平台，其特征在于:静摩擦力自锁齿轮中的铰链齿轮(12)不转动的时候，摩擦盘(14)被推力弹簧2 (13)压迫，摩擦盘(14)与铰链齿轮(12)互相挤压,在接触面存在很大的正压力，则有很大的最大静摩擦力，当加载铰链齿轮上的力矩不够大时，铰链处于自锁状态，由于手动施力的缘故，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓思琪，张敏，冼土廉，方凡涛，潘瑞，马登云，李涛涛，孙科，李宇庭，沈小华，陆体文，王佳莹，刘旭帅，李崚湾，张志富，
申请(专利权)人：马登云，
类型：发明
国别省市：