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本实用新型涉及3D打印技术领域，且公开了一种基于Delta机器人和3SPS‑S并联机器人的3D打印装置，包括固定支架Ⅰ、3SPS‑S三自由度并联机器人Ⅱ、Delta机器人Ⅲ和3D打印喷头Ⅳ，所述固定支架Ⅰ的内部上表面设有所述Delta机器人Ⅲ，所述Delta机器人Ⅲ与所述固定支架Ⅰ滑动连接，所述Delta机器人Ⅲ的底端设有所述3D打印喷头Ⅳ；装置中的动平台与基座之间通过三个SPS型驱动分支的驱动以及一个S型约束分支的约束作用，使得该机器人动平台可以实现三维转动，Delta机器人的末端布置有3D打印喷头，用来打印物件，3SPS‑S并联机器人可以用来调整打印物件的姿态，Delta机器人的三维移动可以实现3D打印喷头与打印物件之间的距离控制，从而使装置即可打印普通物件，又可打印复杂的曲面。

技术领域

[0001]本实用新型涉及3D打印技术领域，具体为一种基于Delta机器人和3SPS-S并联机器人的3D打印装置。

背景技术

[0002]三维立体打印机，也称三维打印机，是快速成型的一种工艺，采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，其运行过程类似于传统打印机，只不过传统打印机是把墨水打印到纸质上形成二维的平面图纸，而三维打印机是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。

[0003]现有的技术存在以下问题：

[0004]目前的3D打印机多通过逐层成型的方式实现物件的打印，打印过程中底座固定不动，使得3D打印喷头与底座平面的夹角始终固定不变，这种打印没有考虑物件弧面或曲面材料成型时打印方向变化的问题，逐层打印弧面或曲面过程中，3D打印机喷头与逐层打印面始终没有发生角度的变化，导致物件局部打印精度不一致，进而影响整个物件的打印精度。

实用新型内容

[0005]（一）解决的技术问题

[0006]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于Delta机器人和3SPS-S并联机器人的3D打印装置，解决了传统的打印装置没有考虑物件弧面或曲面材料成型时打印方向变化的问题。

[0007]（二）技术方案

[0008]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于Delta机器人和3SPS-S并联机器人的3D打印装置，包括固定支架Ⅰ、3SPS-S三自由度并联机器人Ⅱ、Delta机器人Ⅲ和3D打印喷头Ⅳ，所述固定支架Ⅰ的内部上表面设有所述Delta机器人Ⅲ，所述Delta机器人Ⅲ与所述固定支架Ⅰ滑动连接，所述Delta机器人Ⅲ的底端设有所述3D打印喷头Ⅳ，所述3D打印喷头Ⅳ与所述Delta机器人Ⅲ固定连接，所述固定支架Ⅰ的内部下表面设有所述3SPS-S三自由度并联机器人Ⅱ，所述3SPS-S三自由度并联机器人Ⅱ与所述固定支架Ⅰ转动连接；

[0009]所述3SPS-S三自由度并联机器人Ⅱ包括基座和动平台，所述基座和所述动平台之间滑动连接有三个SPS型驱动分支和一个S型约束分支，所述SPS型驱动分支包括第一球铰、第一下连杆、第一上连杆和第二球铰，所述动平台的下表面中心为圆心的同一圆周上均匀布置着所述第二球铰、第三球铰和第六球铰，所述第二球铰、所述第三球铰和所述第六球铰与所述动平台固定连接，所述基座的上表面中心为圆心的同一圆周上均匀布置着所述第一球铰、第七球铰和第四球铰，所述第一球铰、所述第七球铰和所述第四球铰与所述基座固定连接，所述第二球铰的底部固定连接有所述第一上连杆，所述第一上连杆的外侧壁滑动连接有所述第一下连杆，所述第一下连杆的底端设有所述第一球铰，所述第一球铰与所述第一下连杆固定连接，所述第六球铰的底部固定连接有第三上连杆，所述第三上连杆的外侧壁滑动连接有第三下连杆，所述第三下连杆的下表面设有所述第七球铰，所述第七球铰与所述第三下连杆固定连接，所述第三球铰的底部固定连接有第二上连杆，所述第二上连杆的外侧壁滑动连接有第二下连杆，所述第二下连杆的下表面设有所述第四球铰，所述第四球铰与所属第二下连杆固定连接，所述S型约束分支包括约束杆和第五球铰，所述约束杆位于所述基座的上表面中心处，且与所述约束杆固定连接，所述约束杆顶端固定连接有所述第五球铰，所述第五球铰垂直固定连接在所述动平台的下表面中心处。

[0010]优选的，所述第二球铰、所述第六球铰和所述第三球铰等距分布在所述动平台的下表面，所述第一球铰、所述第七球铰和所述第四球铰等距分布在所述基座的上表面。

[0011]优选的，所述约束杆的下方固定连接有基座，所述约束杆的上方转动连接有所述动平台。

[0012]（三）有益效果

[0013]本实用新型提供了一种基于Delta机器人和3SPS-S并联机器人的3D打印装置，具备以下有益效果：

[0014]本实用新型中，通过对传统3D打印装置进行改进，该装置由固定支架、3SPS-S三自由度并联机器人、Delta机器人和3D打印喷头构成，其中，固定支架用于支撑3SPS-S三自由度并联机器人和悬挂在支架顶端的Delta机器人，3SPS-S并联机器人唯一可实现三个转动自由度的新型三自由度并联机器人机构，具有精度高、刚度大、结构简单、控制容易等优点，装置中的动平台与基座之间通过三个SPS型驱动分支的驱动以及一个S型约束分支的约束作用，使得该机器人动平台可以实现三维转动，利于工作，Delta机器人即为可实现三维移动的传统机器人，Delta机器人的末端布置有3D打印喷头，用来打印物件，3SPS-S并联机器人可以用来调整打印物件的姿态，Delta机器人的三维移动可以实现3D打印喷头与打印物件之间的距离控制，从而使装置即可打印普通物件，又可打印复杂的曲面，得到高精度的打印物件。