6D打印問(wèn)世：機(jī)器人與3D打印完美結(jié)合

      熊點(diǎn)評(píng)：本文所說(shuō)的6D打印實(shí)際上是指KUKA機(jī)器人的六個(gè)軸,，并不是六個(gè)維度,，以小編的智商目前還搞不清楚六維是怎么回事呢,！雖然有點(diǎn)標(biāo)題黨的意思,，但是也是一個(gè)很大的創(chuàng)新了,，國(guó)內(nèi)的大學(xué)生能玩出這種水平小編必須手動(dòng)點(diǎn)贊�,�,！

      在去年7月份舉辦的“數(shù)字未來(lái)”暑期設(shè)計(jì)工作營(yíng)上，由同濟(jì)大學(xué)學(xué)生創(chuàng)建的六軸機(jī)器人與3D打印機(jī)結(jié)合的打印裝置成為一大亮點(diǎn),，旨在清除設(shè)計(jì)與制造之間的屏障,，以便建筑師能快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)他們的設(shè)計(jì),。研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)其為6D打印,，其中6D則指的是KUKA機(jī)器人的六個(gè)軸�,！　�

　　我們說(shuō),，傳統(tǒng)的3D打印方式是依照水平切片打印，然后疊合形成整體模型,，此過(guò)程只能反映出模型的成型狀態(tài),，而不能反映結(jié)構(gòu)的自然生長(zhǎng)與結(jié)構(gòu)邏輯。該項(xiàng)目則是從仿生學(xué)的角度出發(fā),，模仿蜘蛛吐絲織網(wǎng)原理,，即由一點(diǎn)開(kāi)始，沿著結(jié)構(gòu)路徑生長(zhǎng)出復(fù)雜空間的自然建構(gòu)邏輯,。

　　與此同時(shí),，研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)傳統(tǒng)的打印設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化，利用KUKA機(jī)器臂作為打印頭,，可在空間中沿不同路徑打印曲線(xiàn),。其中，打印工具頭采用了靈活可變的機(jī)械設(shè)計(jì),，共4個(gè)打印噴頭,，其中3個(gè)噴頭可以有規(guī)律地一張一合，從而改變打印過(guò)程中線(xiàn)材定型時(shí)的截面形狀，形成與蛛絲類(lèi)似的具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的線(xiàn)材,。

　　那么,，6D打印裝置如何工作呢?其主要由kuka機(jī)器人以及3D打印噴頭構(gòu)成，在六軸機(jī)器人按模型中的路徑移動(dòng)的同時(shí),，3D打印噴頭進(jìn)行打印,，最終形成空間曲面。位于機(jī)器手臂末端的工具頭,，包含4個(gè)打印噴頭，其中3個(gè)為活動(dòng)噴頭,，由附加的電路以及機(jī)械裝置控制,，可在兩個(gè)狀態(tài)間隙擺動(dòng)，沿著打印路徑,，固定的噴頭可以完全擬合模型曲線(xiàn),，3個(gè)活動(dòng)噴頭則可以一張一合，形成特殊的截面形狀打印擺動(dòng)曲線(xiàn),，增強(qiáng)模型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,。
　　打印前，要將機(jī)器人,、工作頭以及錨固平面處于精確的校準(zhǔn)位置,，而最外層的鋁型材框架正好保證了這一點(diǎn)， 令整套裝置更加具有系統(tǒng)性和完整性,。
　　整套3D打印系統(tǒng)由獨(dú)立的電路控制,，包含供應(yīng)裝置、擠壓運(yùn)送裝置,、加熱裝置,、速度/溫度控制裝置以及操作面板。此外,，由于打印頭工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,，為使打印線(xiàn)材即時(shí)凝固，裝置還設(shè)計(jì)了冷卻系統(tǒng),，用空氣壓縮機(jī)將氣流持續(xù)大量的吹向打印噴頭前端,，使受熱融化的ABS線(xiàn)材冷卻定型。
　　KUKA六軸機(jī)器人承載3D打印噴頭,，可根據(jù)模型結(jié)構(gòu)按照合理的路徑進(jìn)行3D打印,，KUKA的運(yùn)動(dòng)則由線(xiàn)下編程完成，從而令空間6D打印與通用建模軟件完美對(duì)接,。

　　最后,，我們?cè)賮?lái)看看6D打印裝置的打印噴頭。介于特殊路徑的3D打印對(duì)耗材結(jié)構(gòu)性要求頗高,，機(jī)器臂前端的3D打印噴頭經(jīng)過(guò)了特殊處理,，即3個(gè)活動(dòng)噴頭和1個(gè)固定噴頭,，可打印類(lèi)似蛛絲的微觀結(jié)構(gòu)，打印成型的材料也可即時(shí)定型,。