目前市场上的桌面级3D打印机主要实现三维移动为主，具有代表性的构型主要有两种；解耦构型的3D打印设备和Delta构型的3D打印机，这两种构型的3D打印设备结构简单，目前发展已趋于成熟。这类3D打印机主要存在下问题：打印方向只能沿着竖直的方向层层堆积，打印出的产品的具有阶梯状，影响加工零件的表面质量，且无法在倾斜表面或者曲面上加工；打印头与待加工零件存在干涉作用，进行二次加工时具有局限性，且产品的为学性具有方向性，无法满足零件的使用环境；3D打印产品成本相对较高，因此如何保证在不牺牲打印产品质量的前提下，通过优化模型来减少打印材料消耗，对于降低3D打印成本也是至关重要的一个问题。
因而如何解决上述提到的问题，提高3D打印的产品性能，实现3D打印在工业领域的进一步应用成为当前研究3D打印的一个焦点也是难点问题，多向3D打印（Ｍultidirectional 3D Pringting）的概念在此环境下应运而生。多向3D打印是指沿着任意方向进行累积制造一种方式，加工一个倾斜的圆柱，传统的分层方向只能沿着Z轴方向，因此堆积也只能沿着Z轴方向，而多向其分层和打印方向可沿着圆柱的轴线方向，可以消除竖直堆积的阶梯状，提高打印的表面精度，除此之外，多向3D打印在二次加工方面有着不可比拟的优势，可以避免打印头与待加工零件之间的干涉。
并联机构具有刚度高、精度高、承载能力大、运动速度快等特点而广泛应用于工业领域，如Gough-Steｗart、Delta机构、H4坡其改进机构在并联机床、飞行模拟器、快速机械手等方面的应用。然而并联机构中除Delta构型用在3D打印领域内，其他构型在国内外3D打印的研究中还比较少见。在多向3D打印中，要求打印头可实现三维移动和至少一维的转动，且要求转动的角度越大越好，而并联机构存在转动工作空间小的问题，这是由于并联机构的固有的机构特点一一即支链与支链，支链与平台之间的干涉引起的。因此设计具有大转角转动的并联机构构型是研究并联机构的一个难点。
综上，设计一款不仅可在水平支撑面上打印产品，还可以在任意倾斜支撑面进行打印的具有多个转动自由度和大转动空间的3D并联机器人具有很大研究意义。因此本文将以设计具有大转动工作空间的多向3D打印并联机器人而开展研究。
你可能感兴趣的类似3D打印资讯