阅读说明：本技术 基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统 (Full-automatic intelligent sugar painting robot system based on image recognition ) 是由 黄立羽 许诗艺 徐淑秋 李嘉颖 易宝玉 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统,包括顶板、底板、打印喷头、水平位移机构、竖向位移机构；顶板和底板均呈水平设置的平板状结构,底板的四角位置焊接固定有竖直朝上设置的立柱；打印喷头采用螺栓固定在安装板的下表面边沿位置,打印喷头沿圆周向呈等距间隔设置；水平位移机构包括X向位移机构和Y向位移机构,前后两根间隔设置的立柱之间设有前后水平设置的Y向导杆,且Y向导杆上滑动套设有导向滑块,导向滑块之间设有一左右水平设置的X向导杆,X向导杆的右端部采用螺栓以及法兰固定有X向驱动电动缸,Y向驱动电动缸的驱动缸轴的后端通过螺栓以及法兰固定连接X向导杆；竖向位移机构是沿Z向设置于底板上,Z向驱动电动缸的驱动缸轴的顶端采用螺栓以及法兰固定连接打印托板的底面中心位置。本发明的优点在于,将传统手工技艺与3D打印技术相结合,制作速度快而且功能多样,有效的保证了作品的质量,且该设计机械结构简单,操作方便,具有很高的实用价值。(The embodiment of the invention discloses a full-automatic intelligent sugar painting robot system based on image recognition, which comprises a top plate, a bottom plate, a printing nozzle, a horizontal displacement mechanism and a vertical displacement mechanism, wherein the printing nozzle is arranged on the top plate; the top plate and the bottom plate are both of flat-plate structures which are horizontally arranged, and upright columns which are vertically arranged upwards are welded and fixed at four corners of the bottom plate; the printing nozzles are fixed at the edge of the lower surface of the mounting plate by bolts and are arranged at equal intervals along the circumferential direction; the horizontal displacement mechanism comprises an X-direction displacement mechanism and a Y-direction displacement mechanism, a Y-direction guide rod horizontally arranged front and back is arranged between two stand columns arranged at intervals, a guide sliding block is sleeved on the Y-direction guide rod in a sliding mode, a left X-direction guide rod and a right X-direction guide rod horizontally arranged left and right are arranged between the guide sliding blocks, an X-direction driving electric cylinder is fixed to the right end portion of the X-direction guide rod through a bolt and a flange, and the rear end of a driving cylinder shaft of the Y-direction driving electric cylinder is fixedly connected with the X-direction guide rod through the bolt and the; the vertical displacement mechanism is arranged on the bottom plate along the Z direction, and the top end of a driving cylinder shaft of the Z-direction driving electric cylinder is fixedly connected with the center position of the bottom surface of the printing supporting plate by adopting a bolt and a flange. The invention has the advantages that the traditional manual skill and the 3D printing technology are combined, the manufacturing speed is high, the functions are various, the quality of the works is effectively ensured, and the design has a simple mechanical structure, is convenient to operate and has high practical value.)

基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其是涉及基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统。

背景技术

制作糖人是一种中国传统手工技艺，目前市面上的糖人制作大多数仍采用手工制作，手工制作质量完全依赖于操作者的水平高低，而且效率低下，劳动强度大。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些作品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

专利号为208338794的发明专利公开了本实用新型提供一种糖人制作机，包括机架和控制系统，所述机架上设置有水平横向驱动装置，所述水平横向驱动装置上设置有水平纵向驱动装置，所述水平纵向驱动装置上设置有水平布置的工作平台，所述机架在位于所述工作平台上方的位置设置有升降驱动装置，所述升降驱动装置上设置有糖浆挤出装置，所述水平横向驱动装置、所述水平纵向驱动装置、所述升降驱动装置和所述糖浆挤出装置分别与所述控制系统通讯连接。该发明提供了制作速度相对较快的糖人制作装置，但是该装置机械结构比较复杂，拆卸步骤繁琐，使用不方便，而且增加了成本。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统。

本发明采用以下技术方案实现：

基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统，其特征在于：包括顶板、底板、打印喷头、水平位移机构、竖向位移机构；顶板和底板均呈水平设置的平板状结构，且顶板与底板之间呈上下正对并间隔设置，底板的四角位置焊接固定有竖直朝上设置的立柱，且立柱以焊接的形式分别固定连接顶板的底面四角；前后两根间隔设置的立柱之间设有前后水平设置的Y向导杆，且Y向导杆上滑动套设有导向滑块，导向滑块上开设有前后贯通式的导向孔，导向滑块通过导向孔滑动套设在对应的Y向导杆上；所述导向滑块之间设有一左右水平设置的X向导杆，X向导杆的左右端采用螺丝固定连接相邻的导向滑块，X向导杆在导向滑块的作用下沿着Y向导杆做前后水平向平动；所述X向导杆上滑动套设有安装滑块，安装滑块上开设有左右贯通式的导向孔，安装滑块通过导向孔滑动套设在X向导杆上，此时安装滑块可以沿着X向导杆做左右向平动，同时安装滑块也可以随着X向导杆做前后水平向平动；所述X向导杆的右端部采用螺栓以及法兰固定有X向驱动电动缸，X向驱动电动缸的驱动缸轴水平朝左设置，且X向驱动电动缸的驱动缸轴的左端部与安装滑块的右侧面中心位置采用螺丝固定连接，通过X向驱动电动缸的推拉驱动安装滑块左右平动；所述顶板的前边沿位置焊接固定有竖直朝下设置的Y向驱动电动缸安装座，Y向驱动电动缸安装座的背面采用螺栓固定有Y向驱动电动缸，Y向驱动电动缸的驱动缸轴水平朝后设置，且Y向驱动电动缸的驱动缸轴的后端通过螺栓以及法兰固定连接X向导杆，在Y向驱动电动缸的作用下驱动X向导杆前后向移动；所述底板的上表面中心位置采用螺栓固定有Z向驱动电动缸，Z向驱动电动缸的驱动缸轴竖直朝上设置，且Z向驱动电动缸的驱动缸轴的顶端采用螺栓以及法兰固定连接打印托板的底面中心位置，打印托板呈水平设置的平板状结构，在Z向驱动电动缸的驱动作用下带动打印托板上下平动，此时整个打印组件可以实现XYZ三轴运动。

进一步的，所述安装滑块的下表面采用螺栓固定安装有转动电机，转动电机的电机轴竖直朝下设置，且电机轴的底端与安装板的上表面中心位置焊接固定。

进一步的，所述打印喷头所在圆周轨迹与安装板共轴设置，安装板在打印组件的驱动作用下实现X轴以及Z轴运动，同时安装板在转动的过程中也可以实现一定范围内的打印喷头转换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将传统手工技艺与3D打印技术相结合，制作速度快而且功能多样，有效的保证了作品的质量，且该设计机械结构简单，操作方便，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的后视图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明的右视图；

图5是本发明的仰视图；

图6是本发明的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～6，本发明实施例中，基于图像识别的全自动智能糖画机器人系统，包括顶板、底板、打印喷头、水平位移机构、竖向位移机构；顶板（1）和底板（2）均呈水平设置的平板状结构，且顶板（1）与底板（2）之间呈上下正对并间隔设置，底板（2）的四角位置焊接固定有竖直朝上设置的立柱（3），且立柱（3）以焊接的形式分别固定连接顶板（1）的底面四角；前后两根间隔设置的立柱（3）之间设有前后水平设置的Y向导杆（5），且Y向导杆（5）上滑动套设有导向滑块，导向滑块上开设有前后贯通式的导向孔，导向滑块通过导向孔滑动套设在对应的Y向导杆（5）上；所述导向滑块之间设有一左右水平设置的X向导杆（6），X向导杆（6）的左右端采用螺丝固定连接相邻的导向滑块，X向导杆（6）在导向滑块的作用下沿着Y向导杆（5）做前后水平向平动；所述X向导杆（6）上滑动套设有安装滑块，安装滑块上开设有左右贯通式的导向孔，安装滑块通过导向孔滑动套设在X向导杆（6）上，此时安装滑块可以沿着X向导杆（6）做左右向平动，同时安装滑块也可以随着X向导杆（6）做前后水平向平动；所述X向导杆（6）的右端部采用螺栓以及法兰固定有X向驱动电动缸（7），X向驱动电动缸（7）的驱动缸轴水平朝左设置，且X向驱动电动缸（7）的驱动缸轴的左端部与安装滑块的右侧面中心位置采用螺丝固定连接，通过X向驱动电动缸（7）的推拉驱动安装滑块左右平动；所述顶板的前边沿位置焊接固定有竖直朝下设置的Y向驱动电动缸（8）安装座，Y向驱动电动缸（8）安装座的背面采用螺栓固定有Y向驱动电动缸（8），Y向驱动电动缸（8）的驱动缸轴水平朝后设置，且Y向驱动电动缸（8）的驱动缸轴的后端通过螺栓以及法兰固定连接X向导杆（6），在Y向驱动电动缸（8）的作用下驱动X向导杆（6）前后向移动；所述底板（2）的上表面中心位置采用螺栓固定有Z向驱动电动缸（9），Z向驱动电动缸（9）的驱动缸轴竖直朝上设置，且Z向驱动电动缸（9）的驱动缸轴的顶端采用螺栓以及法兰固定连接打印托板（10）的底面中心位置，打印托板（10）呈水平设置的平板状结构，在Z向驱动电动缸（9）的驱动作用下带动打印托板（10）上下平动，此时整个打印组件可以实现XYZ三轴运动。

优选的，所述安装滑块的下表面采用螺栓固定安装有转动电机（11），转动电机（11）的电机轴竖直朝下设置，且电机轴的底端与安装板的上表面中心位置焊接固定。

优选的，所述打印喷头（4）所在圆周轨迹与安装板共轴设置，安装板在打印组件的驱动作用下实现X轴以及Z轴运动，同时安装板在转动的过程中也可以实现一定范围内的打印喷头（4）转换。

本发明发明创造点在于将传统手工技艺与3D打印技术相结合，制作速度快而且功能多样，有效的保证了作品的质量，且该设计机械结构简单，操作方便，具有很高的实用价值。