一种用于3D打印设备的视觉识别校准装置的制作方法

一种用于3d打印设备的视觉识别校准装置
技术领域
1.本实用新型属于3d打印设备领域，具体涉及一种用于3d打印设备的视觉识别校准装置。


背景技术：

2.3d打印设备即三维立体打印机，也称三维打印机是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
3.3d打印设备在打印过程中需要视觉识别校准装置来为其提供具体的视觉成像使其精准地在目标坐标喷涂完成打印，具体需要用到到摄像头、相机、电子眼等视觉感知设备，但是3d打印设备的打印头在打印时一直处于频繁的三轴运动中，而一个传统的视觉感知设备只能在一个平面内做两轴运动，容易被打印头或打印物遮挡住视角，为了补充另外一轴的图像往往需要继续增设其他视觉感知设备，增加了成本，在3d打印设备内部有限的空间内增加了互相碰撞的风险，同时冗杂的线路也不利于打印头的打印移动。对此提出一种用于3d打印设备的视觉识别校准装置改进。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种用于3d打印设备的视觉识别校准装置，具有视觉感知视角全面、线缆精简的优点。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种用于3d打印设备的视觉识别校准装置，其包括一3d打印机，所述3d打印机具有一空腔且内壁两边侧面分别设有两立柱，两同一边侧面的所述立柱均对向设有传动槽且两传动槽之间夹持设有一垂直传动轴，所述垂直传动轴两端于所述立柱具有的传动槽内传动，两所述垂直传动轴对向设有传动槽且两传动槽之间中间夹持设有一水平传动轴，所述水平传动轴两端于所述垂直传动轴具有的传动槽内传动，所述水平传动轴上具有一传动槽且传动设有一承载头；
6.一打印头，所述打印头顶部具有一承载板且所述承载板上端面与所述承载头下端面焊接一体，所述承载板下端面设有一可伸缩的连接柱，所述连接柱外圆周面纵向依次设有一上夹持部一下夹持部，所述连接柱底部安装有一喷头，所述上夹持部下端面和所述下夹持部上端面对称的设有一环形槽，所述环形槽槽内设有若干突齿，所述下夹持部外圆周面还开槽设有一滑槽，所述承载板下端面开槽设有一走线槽；
7.一感知相机，所述感知相机后端面设有一线缆，所述线缆另一端通过所述走线槽与所述承载板相连，所述感知相机后端面还具有一连接杆，所述连接杆另一端安装有一连接球；
8.一电机，所述电机输出端贯穿设有一连接板且所述电机输出端具有一齿轮，所述连接板底部靠近所述连接柱的一边侧面还设有一滑块。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述打印头通过所述垂直传动轴在所述立柱传动槽内传动实现垂直方向的移动，所述打印头通过所述水平传动轴在所述垂直传动轴传动槽内传动实现水平方向的移动，所述承载头在所述水平传动轴传动槽传动带动所述打印头移动，所述连接柱通过伸缩实现所述喷头的高度调整，所述感知相机随所述喷头移动而移动。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：通过连轴传动实现承载头的三轴移动，通过设置感知相机随喷头移动而提升感知视角。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述连接球与所述连接杆通过重复连接的方式增加长度，所述连接球可调整所述连接杆的角度，所述连接杆远离所述感知相机的另一端与所述连接板外立面相连。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：通过连接球与连接杆的配合使用实现感知相机的长度延伸和角度变更。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述齿轮插入所属上夹持部内且与所述突齿啮合。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：通过齿轮与突齿啮合实现感知相机的移动功能。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述滑块插入所述滑槽内滑动且具有一突起与滑槽卡合。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置滑块与滑槽卡合滑动为齿轮传动提供了受力点，同时保证使其移动更加稳定。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述线缆远离所述感知相机的一端穿过所述走线槽呈渐开线型走向的蜗卷结构布置与所述承载板内部，所述线缆具有一定伸缩性且随所述感知相机的移动在所述走线槽内滑动。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：通过将线缆设置渐开线型走向的蜗卷结构实现其一定程度的伸缩，同时可让线缆随感知相机移动而在走线槽内滑动。
19.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
20.1.本实用新型的用于3d打印设备的视觉识别校准装置，通过设置齿轮啮合突齿配合电机实现感知相机随环形槽环喷头移动，通过连接杆和连接球的增设实现感知相机的长度延伸和角度调整，通过滑块与滑槽的滑动和卡合为齿轮传动提供受力点保持感知相机的移动稳定，最终实现感知相机的环喷头全视角感知功能，提供更精准的校准效果。
21.2.本实用新型的用于3d打印设备的视觉识别校准装置，通过将线缆收拢在承载板内部并呈渐开线型走向的蜗卷结构布置，配合承载板底部开设的走线槽使线缆可以随感知相机移动而伸缩并跟随其环喷头移动，实现感知相机的线缆收束及伸缩移动，避免了线缆在随感知相机各种移动后打结或与其他线路缠绕的风险，使该用于3d打印设备的视觉识别校准装置具有更高的实用性。
附图说明
22.图1为本实用新型的外部结构示意图；
23.图2为本实用新型的主视结构示意图；
24.图3为本实用新型图2中a处的放大剖面结构示意图；
25.图4为本实用新型的侧视结构示意图；
26.图5为本实用新型的仰视结构示意图。
27.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1、3d打印机；11、立柱；12、垂直传动轴；13、水平传动轴；14、承载头；2、打印头；21、承载板；22、连接柱；23、上夹持部；24、下夹持部；25、喷头； 26、环形槽；27、突齿；28、滑槽；29、走线槽；3、感知相机；31、连接球； 32、连接杆；33、线缆；4、电机；41、连接板；42、齿轮；43、滑块。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例中，由图1-5给出，一种用于3d打印设备的视觉识别校准装置，包括一3d打印机1，3d打印机1具有一空腔且内壁两边侧面分别设有两立柱11，两同一边侧面的立柱11均对向设有传动槽且两传动槽之间夹持设有一垂直传动轴12，垂直传动轴12两端于立柱11具有的传动槽内传动，两垂直传动轴12对向设有传动槽且两传动槽之间中间夹持设有一水平传动轴13，水平传动轴13两端于垂直传动轴12具有的传动槽内传动，水平传动轴13上具有一传动槽且传动设有一承载头14；
30.一打印头2，打印头2顶部具有一承载板21且承载板21上端面与承载头 14下端面焊接一体，承载板21下端面设有一可伸缩的连接柱22，连接柱22 外圆周面纵向依次设有一上夹持部23一下夹持部24，连接柱22底部安装有一喷头25，上夹持部23下端面和下夹持部24上端面对称的设有一环形槽26，环形槽26槽内设有若干突齿27，下夹持部24外圆周面还开槽设有一滑槽28，承载板21下端面开槽设有一走线槽29；
31.一感知相机3，感知相机3后端面设有一线缆33，线缆33另一端通过走线槽29与承载板21相连，感知相机3后端面还具有一连接杆32，连接杆32 另一端安装有一连接球31；
32.一电机4，电机4输出端贯穿设有一连接板41且电机4输出端具有一齿轮42，连接板41底部靠近连接柱22的一边侧面还设有一滑块43；
33.打印头2通过垂直传动轴12在立柱11传动槽内传动实现垂直方向的移动，打印头2通过水平传动轴13在垂直传动轴12传动槽内传动实现水平方向的移动，承载头14在水平传动轴13传动槽传动带动打印头2移动，连接柱22通过伸缩实现喷头25的高度调整，感知相机3随喷头25移动而移动；
34.连接球31与连接杆32通过重复连接的方式增加长度，连接球31可调整连接杆32的角度，连接杆32远离感知相机3的另一端与连接板41外立面相连；
35.齿轮42插入所属上夹持部23内且与突齿27啮合；
36.滑块43插入滑槽28内滑动且具有一突起与滑槽卡合；
37.线缆33远离感知相机3的一端穿过走线槽29呈渐开线型走向的蜗卷结构布置与承载板21内部，线缆33具有一定伸缩性且随感知相机3的移动在走线槽29内滑动。
38.工作原理：
39.第一步：3d打印机1在打印时通过扫描或读取被打印物的坐标数据后驱动垂直传动轴12水平传动轴13承载头14传动实现打印头2的三轴运动，再通过连接柱22的伸缩实现喷头25的打印高度调整，通过感知相机3的视觉感知并形成图像校准没有异物和坐标偏差之后开始打印，打印时感知相机3 随喷头25的移动而移动，具体通过驱动电机4旋转带动齿轮42在环形槽26 内部与啮合的突齿27形成相互运动，以此带动连接板41在连接柱22的外圆周面移动，同时齿轮42在滑槽28内滑动并为电机4提供受力点使其移动时稳固，连接板41外立面通过连接连接杆32，连接杆32连接连接球31，连接球31连接连接杆32，连接杆32连接感知相机3的模式达成最终驱动感知相机3在连接柱22外圆周面循环移动的功能，再通过连接球31和连接杆32的延长和角度调整满足喷头25打印时感知相机3可以随时变更视角追踪并校准的效果。
40.第二步：感知相机3在移动时同时也会带动其后端面连接的线缆33，通过将线缆33另一端纳入承载板21内部并设置呈渐开线型走向的蜗卷结构将其收拢并具有一定伸缩性，再通过在承载板21下端面开设的环形走线槽29 匹配其移动路径，实现随线缆33随感知相机3的移动而移动和伸缩的功能，避免了线缆33线路杂乱和冗长，避免了线缆33在随感知相机3各种移动后打结或与其他线路缠绕的风险，使该用于3d打印设备的视觉识别校准装置具有更高的实用性。
41.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。