《无线电》
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1000 元自制并联臂3D 打印机——《无线电》2014
2014-11-03 11:07:35 3D 打印机是一种增材制造技术，通过对原材料逐层打印的方式来构造物体。3D打印机依照结构划分，可分为串联组合机构型和并联组合机构型。下面先简单说说这两个机构的区别。
市场上最常见的3D 打印机采用的是串联组合机构（见图1），即打印机的3 个运动机构顺次相连。如果将最开始的机构固定，那么只有一个机构与执行末端相连。图1 中的3 个杆代表3 个运动机构，A 点代表运动
末端，B 代表最开始的机构。
相对于串联组合机构而言，并联组合机构就是每个机构都直接与运动末端相连（见图2）。图2 中底下的圆盘代表机座，上面的圆盘代表运动末端。这样的组合机构，缩短了单个机构和执行末端的距离。
使用并联组合机构的3D 打印机又称并联臂3D 打印机。并联臂3D 打印机相比于串联组合机构的打印机，打印速度更快，结构更简单。实际上最吸引我，并让我决定制作并联臂3D 打印机的，还是它独特、优美的结构。我用了将近3 个月的时间做的打印机如图3 所示。
结构篇
在着手制作打印机之前，我先在网上找了很多资料，了解了主流的3D 打印结构设计，但是关于并联臂打印机的资料却很少，仅有一些图片资料。于是，我也就依葫芦画瓢，硬着头皮直接上马了。下面介绍一下我的制作经验。
首先用3D制图软件制作了一个模型（见图4），用于查看各个设计是否合理。在这个设计中，机架用5mm 厚的亚克力板和硬质光轴制作。亚克力板分为上板（见图5）和下板（见图6）。上板上设置方孔，用于安装肋板和同步带轮；下板与上板类似，只是安装的是同步电机。步进电机座都是用亚克力板做的，然后用专用胶水将其粘接到一起（见图7、图8）。
这样做很简洁，不需再添加其他零件。唯一的缺陷就是，一旦用胶水粘好，就不能再修改了。上、下两个板通过光轴连接起来，而要固定光轴，需要很大的压力才行，不然就会打滑，固定不住。所以光轴连接件采用标准件——光轴支撑座（见图9），这样会省去很多麻烦。
■ 图1 串联组合机构示意图
■ 图2 并联组合机构示意图
■ 图3 并联臂3D
打印机
未完。。。
全文详见《无线电》2014.10
