本發(fā)明是有關(guān)于一種位移機(jī)構(gòu)，特別是有關(guān)于一種三角洲型移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

請(qǐng)參照?qǐng)D1，其為繪示已知3D打印機(jī)200的立體圖。如圖1所示，3D打印機(jī)200主要包含基座210、平臺(tái)220、三軌道230、三滑塊240、三平行連桿組件250以及噴頭260。平臺(tái)220放置于基座210上。滑塊240分別可滑動(dòng)地設(shè)置于軌道230上。每一平行連桿組件250包含兩連桿，且連桿的兩端分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的滑塊240與噴頭260。借此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)滑塊240在各自的軌道230上的移動(dòng)，即可經(jīng)由平行連桿組件250帶動(dòng)噴頭260移動(dòng)，進(jìn)而在平臺(tái)上制作出3D物件。

然而，前述已知的3D打印機(jī)200為了可在水平方向達(dá)到一定的可打印工作范圍，其平行連桿組件250的連桿必須具有一定的長(zhǎng)度，但這又會(huì)造成3D打印機(jī)200必須犧牲其鉛直方向上的可打印工作范圍。也就是說(shuō)，即使圖1中的所有滑塊240都滑動(dòng)至軌道230的最頂端，平行連桿組件250也無(wú)法使噴頭260的高度升至接近3D打印機(jī)200頂部的高度。再者，前述已知的3D打印機(jī)200的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并無(wú)法確保噴頭260在橫向位移期間維持其水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的一目的在于提出一種可有效解決上述問(wèn)題的位移機(jī)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，一種位移機(jī)構(gòu)包含基座、三軌道、三搖臂組件、連接結(jié)構(gòu)、移動(dòng)平臺(tái)以及三平行連桿組件。軌道豎立于基座上。各搖臂組件具有第一端以及第二端。第一端分別可滑動(dòng)地連接軌道。搖臂組件配置以于軌道之間的空間擺動(dòng)。移動(dòng)平臺(tái)平行于基座。各平行連桿組件的兩端分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件的第二端與移動(dòng)平臺(tái)。各搖臂組件實(shí)質(zhì)上由對(duì)應(yīng)的軌道遠(yuǎn)離基座延伸，并且各平行連桿組件實(shí)質(zhì)上由對(duì)應(yīng)的搖臂組件的第二端朝向基座延伸。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的位移機(jī)構(gòu)還包含頂板。頂板連接軌道相對(duì)于基座的另一端。頂板具有開(kāi)口。開(kāi)口配置以供搖臂組件與平行連桿組件部分地穿過(guò)。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的軌道兩兩之間的距離相等。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的頂板呈正六角形，并且軌道分別連接至頂板的三個(gè)不相鄰的頂點(diǎn)。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的各搖臂組件包含滑塊以及第一連桿?；瑝K可滑動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的軌道。第一連桿的一端樞接滑塊，并實(shí)質(zhì)上由滑塊遠(yuǎn)離基座延伸。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的搖臂組件配置以分別在復(fù)數(shù)個(gè)旋轉(zhuǎn)平面上于軌道之間的空間擺動(dòng)。旋轉(zhuǎn)平面平行于軌道，且兩兩之間的夾角相等。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的各第一連桿具有旋轉(zhuǎn)軸線，且旋轉(zhuǎn)軸線垂直于軌道。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的各平行連桿組件包含兩第二連桿。第二連桿的兩端分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件的第二端與移動(dòng)平臺(tái)，且此兩第二連桿相互平行。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的各第二連桿的兩端分別以球關(guān)節(jié)的形式連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件與移動(dòng)平臺(tái)。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的位移機(jī)構(gòu)還包含連接結(jié)構(gòu)。連接結(jié)構(gòu)可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接搖臂組件的第二端，這些第二端兩兩之間的距離相等。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的連接結(jié)構(gòu)以球關(guān)節(jié)的形式連接搖臂組件。

于本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施方式中，上述的連接結(jié)構(gòu)呈正六角形，并且搖臂組件的第二端分別連接至連接結(jié)構(gòu)的三個(gè)不相鄰的頂點(diǎn)。

綜上所述，本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)系將搖臂組件的滑動(dòng)端分別可滑動(dòng)地連接至于軌道，并將平行連桿組件的一端分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至搖臂組件的擺動(dòng)端，因此連接于平行連桿組件的另一端的移動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于基座的可移動(dòng)高度就不會(huì)受限于軌道的高度，而是與搖臂組件的擺動(dòng)端的高度有關(guān)。因此，通過(guò)使搖臂組件的擺動(dòng)端移動(dòng)至超過(guò)軌道的高度，即可使移動(dòng)平臺(tái)的高度升至接近位移機(jī)構(gòu)的頂板的高度，這將大幅地增加移動(dòng)平臺(tái)在鉛直方向上的可移動(dòng)工作范圍。并且，由于移動(dòng)平臺(tái)與任一軌道之間是透過(guò)搖臂組件與一組平行連桿組件連接的，因此在使本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)在水平方向上移動(dòng)時(shí)，本發(fā)明的搖臂組件的滑動(dòng)端在軌道上所需移動(dòng)的鉛直距離短。相對(duì)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)可以更高速地移動(dòng)至預(yù)定位置。再者，本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)還通過(guò)連接結(jié)構(gòu)可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接搖臂組件的擺動(dòng)端，進(jìn)而達(dá)到使移動(dòng)平臺(tái)在橫向位移期間維持其水平的目的。

以上所述僅系用以闡述本發(fā)明所欲解決的問(wèn)題、解決問(wèn)題的技術(shù)手段、及其產(chǎn)生的功效等等，本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)將在下文的實(shí)施方式及相關(guān)附圖中詳細(xì)介紹。

附圖說(shuō)明

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說(shuō)明如下：

圖1為繪示已知3D打印機(jī)的立體圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式繪示的位移機(jī)構(gòu)的立體圖；

圖3A與圖3B為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式繪示位移機(jī)構(gòu)中的移動(dòng)平臺(tái)在鉛直方向上移動(dòng)的側(cè)視圖；

圖4為繪示圖2中的位移機(jī)構(gòu)的上視圖；

圖5A與圖5B為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式繪示位移機(jī)構(gòu)中的其中一搖臂組件相對(duì)軌道滑動(dòng)而使移動(dòng)平臺(tái)在水平方向上移動(dòng)的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見(jiàn)，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化附圖起見(jiàn)，一些已知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，其為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式繪示的位移機(jī)構(gòu)100的立體圖。如圖2所示，于本實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100包含基座110、三軌道120、三搖臂組件130、移動(dòng)平臺(tái)150、三平行連桿組件160以及頂板170。本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)100可應(yīng)用至3D打印機(jī)、機(jī)器人機(jī)構(gòu)、電動(dòng)車載具、高速位移機(jī)構(gòu)等領(lǐng)域中。以下將詳細(xì)介紹這些部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、功能以及各部件之間的連接關(guān)系。

如圖2所示，于本實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100的軌道120豎立于基座110上。各搖臂組件130具有第一端130a以及第二端130b。搖臂組件130的第一端130a分別可滑動(dòng)地連接軌道120。搖臂組件130配置以于軌道120之間的空間擺動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，各搖臂組件130包含滑塊131以及第一連桿132?；瑝K131可滑動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的軌道120。第一連桿132的一端樞接滑塊131，以相對(duì)滑塊131轉(zhuǎn)動(dòng)。并且，第一連桿132實(shí)質(zhì)上由滑塊131遠(yuǎn)離基座110延伸。第一連桿132與滑塊131的樞接處可視為搖臂組件130的第一端130a，而第一連桿132遠(yuǎn)離滑塊131的一端可視為搖臂組件130的第二端130b。

位移機(jī)構(gòu)100的移動(dòng)平臺(tái)150平行于基座110。位移機(jī)構(gòu)100的各平行連桿組件160的兩端分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件130的第二端130b與移動(dòng)平臺(tái)150。位移機(jī)構(gòu)100的頂板170連接軌道120相對(duì)于基座110的另一端。也就是說(shuō)，各軌道120連接于基座110與頂板170之間。如圖2所示，頂板170具有開(kāi)口171。開(kāi)口171配置以供搖臂組件130與平行連桿組件160部分地穿過(guò)。

請(qǐng)參照?qǐng)D3A與圖3B。圖3A與圖3B為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式繪示位移機(jī)構(gòu)100中的移動(dòng)平臺(tái)150在鉛直方向上移動(dòng)的側(cè)視圖。如圖3A與圖3B所示，并配合參照?qǐng)D2，特別來(lái)說(shuō)，位移機(jī)構(gòu)100的各搖臂組件130實(shí)質(zhì)上由對(duì)應(yīng)的軌道120遠(yuǎn)離基座110延伸，并且各平行連桿組件160實(shí)質(zhì)上由對(duì)應(yīng)的搖臂組件130的第二端130b朝向基座110延伸。因此，在移動(dòng)平臺(tái)150的移動(dòng)過(guò)程中，依照上述延伸方向配置的搖臂組件130與平行連桿組件160并不會(huì)突伸至移動(dòng)平臺(tái)150正下方的空間。并且，在此結(jié)構(gòu)配置之下，當(dāng)各搖臂組件130的滑塊131都朝向頂板170滑動(dòng)時(shí)(例如由圖3A中的位置移動(dòng)至圖3B中的位置)，搖臂組件130與平行連桿組件160可部分地穿過(guò)頂板170的開(kāi)口171。

借此，連接于平行連桿組件160的另一端的移動(dòng)平臺(tái)150相對(duì)于基座110的可移動(dòng)高度就不會(huì)受限于軌道120的高度，而是與搖臂組件130的擺動(dòng)端(即第二端130b)的高度有關(guān)。因此，通過(guò)使搖臂組件130的第二端130b穿過(guò)頂板170的開(kāi)口171并移動(dòng)至超過(guò)軌道120的高度，即可使移動(dòng)平臺(tái)150的高度升至接近頂板170的高度，這將大幅地增加移動(dòng)平臺(tái)150在鉛直方向上的可移動(dòng)工作范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，其為繪示圖2中的位移機(jī)構(gòu)100的上視圖。如圖2與圖4所示，于一些實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100的軌道120兩兩之間的距離相等(代表軌道120為相互平行的)。搖臂組件130配置以分別在三個(gè)旋轉(zhuǎn)平面P上于軌道120之間的空間擺動(dòng)，這些旋轉(zhuǎn)平面P平行于軌道120，且兩兩之間的夾角相等(即夾角為120度)。具體來(lái)說(shuō)，為了達(dá)到使搖臂組件130分別在平行于軌道120的三個(gè)旋轉(zhuǎn)平面P上擺動(dòng)，可配置使各搖臂組件130的第一連桿132相對(duì)于滑塊131的旋轉(zhuǎn)軸線R垂直于對(duì)應(yīng)的軌道120(見(jiàn)圖3A)。各平行連桿組件160包含兩第二連桿161。第二連桿161的兩端分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件130的第二端130b與移動(dòng)平臺(tái)150，且此兩第二連桿161相互平行。另外，位移機(jī)構(gòu)100還包含連接結(jié)構(gòu)140。連接結(jié)構(gòu)140可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接搖臂組件130的第二端130b，這些第二端130b兩兩之間的距離相等(見(jiàn)圖4)。

于一些實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100的頂板170呈正六角形，并且軌道120分別連接至頂板170的三個(gè)不相鄰的頂點(diǎn)。借此，即可確保軌道120兩兩之間的距離相等。然而，頂板170的外型并不限于此。于實(shí)際應(yīng)用中，位移機(jī)構(gòu)100的頂板170亦可呈正三角形、圓形或環(huán)形。

于一些實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100的連接結(jié)構(gòu)140呈正六角形，并且搖臂組件130的第二端130b分別連接至連接結(jié)構(gòu)140的三個(gè)不相鄰的頂點(diǎn)。借此，即可確保搖臂組件130的第二端130b兩兩之間的距離相等。然而，連接結(jié)構(gòu)140的外型并不限于此。于實(shí)際應(yīng)用中，位移機(jī)構(gòu)100的連接結(jié)構(gòu)140亦可呈正三角形、圓形或環(huán)形。

于一些實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100的連接結(jié)構(gòu)140的中央鏤空，借以使位移機(jī)構(gòu)100整體輕量化。

請(qǐng)參照?qǐng)D5A與圖5B，其分別為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式繪示位移機(jī)構(gòu)100中的其中一搖臂組件130相對(duì)軌道120滑動(dòng)而使移動(dòng)平臺(tái)150在水平方向上移動(dòng)的側(cè)視圖。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)配置(即，各平行連桿組件160的兩個(gè)相互平行的第二連桿161分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件130的第二端130b與移動(dòng)平臺(tái)150，連接結(jié)構(gòu)140可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接搖臂組件130的第二端130b，且第二端130b兩兩之間的距離相等)，位移機(jī)構(gòu)100即可達(dá)到使移動(dòng)平臺(tái)150在橫向位移期間維持其水平的目的。需要注意的是，各平行連桿組件160至少要包含兩個(gè)第二連桿161，才能有效維持移動(dòng)平臺(tái)150的水平移動(dòng)。

于一些實(shí)施方式中，各第二連桿161的兩端分別以球關(guān)節(jié)的形式連接對(duì)應(yīng)的搖臂組件130與移動(dòng)平臺(tái)150，且連接結(jié)構(gòu)140也以球關(guān)節(jié)的形式連接搖臂組件130，但本發(fā)明并不以此為限。于實(shí)際應(yīng)用中，其他同樣可以使兩物件達(dá)到萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于本發(fā)明的各實(shí)施方式中。

不僅如此，由于移動(dòng)平臺(tái)150與任一軌道120之間是透過(guò)搖臂組件130與一組平行連桿組件160連接的，因此在使已知3D打印機(jī)200的噴頭260與本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)150在水平方向上移動(dòng)相同距離時(shí)，本發(fā)明的搖臂組件130的滑動(dòng)端(即第一端130a)在軌道120上所需移動(dòng)的鉛直距離可較已知3D打印機(jī)200的滑塊240在軌道230上所需移動(dòng)的鉛直距離還短(甚至減半)。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的搖臂組件130的滑動(dòng)端與已知3D打印機(jī)200的滑塊240具有相同的移動(dòng)速度的情況之下，本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)150可以更高速地移動(dòng)至預(yù)定位置。

借此，本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)100即可具備穩(wěn)定且高速的運(yùn)動(dòng)性能與高準(zhǔn)確度，適于從事精密取放、組裝、整列與包裝等作業(yè)。

于一些實(shí)施方式中，位移機(jī)構(gòu)100還可包含驅(qū)動(dòng)模塊以及傳動(dòng)模塊(圖未示)。驅(qū)動(dòng)模塊可設(shè)置于基座110上。傳動(dòng)模塊分別設(shè)置于軌道120上，并配置以分別帶動(dòng)搖臂組件130的滑塊131沿著軌道120移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)模塊可以是馬達(dá)，但本發(fā)明并不以此為限。舉例來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)模塊可以是皮帶、螺桿、齒條等，但本發(fā)明并不以此為限。

于一些實(shí)施方式中，搖臂組件130的第一連桿132與平行連桿組件160的第二連桿161可以由一些極輕的材料制作，借以減少慣量而允許非常高的速度和加減速。并且，因?yàn)槲灰茩C(jī)構(gòu)100是由三組搖臂組件130與平行連桿組件160的組合所構(gòu)成的，使得位移機(jī)構(gòu)100的整體剛性依然有一定的水準(zhǔn)。

由以上對(duì)于本發(fā)明的具體實(shí)施方式的詳述，可以明顯地看出，本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)系將搖臂組件的滑動(dòng)端分別可滑動(dòng)地連接至于軌道，并將平行連桿組件的一端分別可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至搖臂組件的擺動(dòng)端。也就是說(shuō)，平行連桿組件的一端并非直接可滑動(dòng)地連接至于軌道，因此連接于平行連桿組件的另一端的移動(dòng)平臺(tái)相對(duì)于基座的可移動(dòng)高度就不會(huì)受限于軌道的高度，而是與搖臂組件的擺動(dòng)端的高度有關(guān)。因此，通過(guò)使搖臂組件的擺動(dòng)端移動(dòng)至超過(guò)軌道的高度，即可使移動(dòng)平臺(tái)的高度升至接近位移機(jī)構(gòu)的頂板的高度，這將大幅地增加移動(dòng)平臺(tái)在鉛直方向上的可移動(dòng)工作范圍。并且，由于移動(dòng)平臺(tái)與任一軌道之間是透過(guò)搖臂組件與一組平行連桿組件連接的，因此在使已知3D打印機(jī)的噴頭與本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)在水平方向上移動(dòng)相同距離時(shí)，本發(fā)明的搖臂組件的滑動(dòng)端在軌道上所需移動(dòng)的鉛直距離可較已知3D打印機(jī)的滑塊在軌道上所需移動(dòng)的鉛直距離還短。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的搖臂組件的滑動(dòng)端與已知3D打印機(jī)的滑塊具有相同的移動(dòng)速度的情況之下，本發(fā)明的移動(dòng)平臺(tái)可以更高速地移動(dòng)至預(yù)定位置。再者，本發(fā)明的位移機(jī)構(gòu)還通過(guò)連接結(jié)構(gòu)可多向轉(zhuǎn)動(dòng)地連接搖臂組件的擺動(dòng)端，進(jìn)而達(dá)到使移動(dòng)平臺(tái)在橫向位移期間維持其水平的目的。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并不用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。