[发明专利]一种具有高响应并联调平机构的增材制造装备及调平方法

权利要求书

1.一种具有高响应并联调平机构的增材制造装备，其特征在于：包括打印喷头(1)、并联调平机构、支撑平台(5)、打印平台(6)、竖直支架(7)和移动机构，并联调平机构包括伸缩装置(3)、虚固定杆(4)和测距装置(2)，移动机构包括X向移动机构(01)、Z向移动机构(02)和Y向移动机构(03)；机架的底部安装有Y向移动机构(03)，支撑平台(5)安装在Y向移动机构(03)上，由Y向移动机构(03)驱动支撑平台(5)沿Y向水平移动；Z向移动机构(02)分别安装在机架的两侧，Z向移动机构(02)上连接安装有X向移动机构(01)，X向移动机构(01)上安装有竖直支架(7)，竖直支架(7)上安装有打印喷头(1)和测距装置(2)；由Z向移动机构(02)驱动X向移动机构(01)沿Z向竖直上下升降移动，X向移动机构(01)驱动竖直支架(7)及其上的打印喷头(1)和测距装置(2)沿X向水平移动；打印平台(6)通过伸缩装置(3)和虚固定杆(4)可调节位姿地支撑安装在支撑平台(5)上；

所述的测距装置(2)包括舵机(21)、连杆机构(22)、导向座(23)和微动开关(24)；舵机(21)和导向座(23)均安装在竖直支架(7)的底部上，舵机(21)位于导向座(23)上方，舵机(21)的输出轴(211)连接连杆机构(22)，连杆机构(22)包括主动杆(221)和从动杆(222)，主动杆(221)的一端和舵机(21)的输出轴(211)同轴固接，从动杆(222)上端开设有水平条形槽，主动杆(221)的另一端嵌装于水平条形槽中并沿水平条形槽滑动，导轨套(231)固定套装于导向座(23)开设的竖直通孔中，从动杆(222)下端活动穿过导轨套(231)后安装有微动开关(24)；舵机(21)运行带动主动杆(221)绕舵机(21)的旋转轴旋转，经主动杆(221)端部和从动杆(222)上端的水平条形槽之间的连接关系，带动从动杆(222)沿导轨套(231)上下升降移动；

所述的伸缩装置(3)包括三个结构相同的伸缩组件，每个伸缩组件包括伺服电机(31)、联轴器(32)、伸缩外壳(33)、角接触球轴承(34)、螺杆(35)、螺套(36)、支撑头(37)、一对直齿轮(38)和伸缩底座(39)，伺服电机(31)安装在伸缩底座(39)上，伺服电机(31)的输出轴竖直朝下并经联轴器(32)后和一对直齿轮(38)中的一个同轴连接；伸缩外壳(33)竖直布置在伺服电机(31)旁，伸缩外壳(33)内安装有螺杆(35)和螺套(36)，螺杆(35)下端和一对直齿轮(38)中的另一个同轴连接，螺杆(35)中部通过角接触球轴承(34)活动套装在伸缩外壳(33)中，伸缩外壳(33)底端固定于伸缩底座(39)上；螺杆(35)上端通过螺纹套装于螺套(36)中，螺套(36)外壁开设凸耳，伸缩外壳(33)内壁开设有竖直的条形槽，螺套(36)套装在伸缩外壳(33)中且凸耳嵌装于条形槽中形成滑动副，螺套(36)上端穿出伸缩外壳(33)上端开口后和支撑头(37)固接，支撑头(37)连接到打印平台(6)底面；伺服电机(31)运行经直齿轮(38)带动螺杆(35)旋转，进而带动螺套(36)旋转并在滑动副限位下上下升降移动，进而经支撑头(37)支撑升降打印平台(6)；其中，前两个伸缩组件的伸缩底座(39)底部通过各自铰接轴旋转铰接安装连接到支撑平台(5)上，两根铰接轴平行但不同轴，第三个伸缩组件的伸缩底座(39)底部球铰接安装连接到支撑平台(5)上；前两个伸缩组件之间设有虚固定杆(4)，虚固定杆(4)为竖直布置的轴向杆结构，虚固定杆(4)下端固定于支撑平台(5)上，虚固定杆(4)上端球铰接安装连接到打印平台(6)底面；三个伸缩组件各自到支撑平台(5)/打印平台(6)的连接点形成等腰三角形布置，虚固定杆(4)到支撑平台(5)/打印平台(6)的连接点位于等腰三角形的底边中点位置。

2.根据权利要求1所述的一种具有高响应并联调平机构的增材制造装备，其特征在于：所述的测距装置(2)与打印喷头(1)均固定于竖直支架(7)上，两者相对位置固定不变。