[发明专利]一种工作空间可扩大的3D打印并联机构

说明书

本发明一种工作空间可扩大的3D打印并联机构，它包括托杆、滑槽、齿轮、轴、齿条、滑块、杆、弹簧、连接块、动平台。它使用单一的直线驱动源，既可直线驱动机构，亦可转换为旋转驱动，再通过连杆的传递运动与力，从而达到可以改变并联机构的传动的特性，扩展机构多样性，扩大工作空间的目的。

技术领域

本发明涉及并联机构领域，特别是涉及一种工作空间可扩大的3D打印并联机构。

背景技术

并联机构以结构刚度大、承载能力强、定位和运动精度高，结构紧凑，而具有较高的实用价值。故3D打印机的结构本体使用并联机构成为一种趋势。但是其缺点显而易见，其工作空间小，运动范围小。目前能够实现3D打印的机构工作空间非常有限，如需要大尺寸的物品就非常困难。目前，主要的克服手段是，增加并联机构的自由度，所以就必须要增加驱动，从而大大的增加了控制的成本，并且会降低运动的精度。这严重影响并联机构进一步应用。所以发明一种工作空间可扩大的3D打印并联机构尤为重要。

目前尚未发现有利用一种工作空间可扩大的3D打印并联机构的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种工作空间可扩大的3D打印并联机构，它通过使用齿条直线驱动与齿轮旋转驱动，与各个部件的相互配合，从而相互的转换。再通过连杆的传递运动与力，从而达到可以改变并联机构的传动的特性，扩展机构多样性，扩大3D打印机构的工作空间的目的。

本发明采用以下技术方案达到上述目的：

本发明一种工作空间可扩大的3D打印并联机构，它包括托杆5固定于滑槽1，齿轮7与轴6固定为一体。齿条2与滑块3固定为一体。杆8与轴6固定。弹簧4连接连接块12与滑块3，连接块12与轴3铰接。动平台9的两端铰接杆8与杆10。滑槽11固定。以上部分只为该机构的1/2。

本发明的突出优点在于：

它使用单一的直线驱动源，既可直线驱动机构，亦可转换为旋转驱动，再通过连杆的传递运动与力，从而达到可以改变并联机构的传动的特性，扩展机构多样性，扩大工作空间的目的。

附图说明

图1是本发明一种工作空间可扩大的3D打印并联机构的结构示意图。

图2是图1中滑块部分的剖视图。

图3是本发明一种工作空间可扩大的3D打印并联机构的立体结构示意图

图中：滑槽1、11，齿条2，滑块3，弹簧4，托杆5，轴6，齿轮7，杆8、10，动平台9，连接块12。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1、2所示，本发明一种工作空间可扩大的3D打印并联机构，滑块3可在滑槽中滑动，弹簧4始终处于压缩状态，使得轴6处于底端，此时，齿条2的齿与齿轮7的齿刚好不接触，当滑块3继续往下滑动，轴6停止往下运动，轴6与托杆5接触并且形成铰接。此时，齿条2的齿与齿轮7的齿接触，从而带动齿轮7绕着连接块12转动。从而带动杆8转动，此时，连接块12沿滑块3往上滑动。此过程完成了滑动驱动转为旋转驱动。从而，带动动平台9的运动多样性与工作范围扩大。

显然，杆10由于齿轮7与齿条2滑动驱动转为旋转驱动的作用，带动动平台9的运动多样性与工作范围扩大。