CN104708823A - 一种3d打印机调平装置 - Google Patents

Abstract

一种用于光固化成型3D打印机的打印平台调平装置。它由机械模块和电路模块组成。机械模块包括成形托盘和光敏树脂槽。成形托盘采用金属材质，是良好的电导体，通过导线和导线夹直接与电源相连；光敏树脂槽通过方形金属片和导线与电源相连。该调平机构可以用于成形托盘与树脂槽之间的调平，使成形托盘的四角与树脂槽底部的距离均匀，以保证打印的模型能够成功粘附于成形托盘，并保证打印过程中每个固化层的厚度均匀。调平机构可拆卸，每次调平以后即可拿开，减小打印机机身体积，下次调平时插上杜邦插头即可，保证每次打印过程中树脂槽均是与成形托盘平行，从而保证长期打印的精度。

Description

一种3D打印机调平装置

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印调平装置，适用于SLA打印机和3DP打印机的调平。

背景技术

3D打印技术又称快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)或增材制造技术，它涉及到机械工程、材料工程、数字控制、逆向制造、CAD技术以及计算机技术等学科。3D打印技术的基本原理为“逐层打印、层层叠加”，即先通过CAD软件生成三维模型，然后由上位机切片软件(例如cura、Repetier-Host等)对其进行分层切片并规划路径，将生成的G-code文件导入给下位机控制器，接着由控制器控制3D打印设备逐层再现三维实体模型。

以3D打印快速成型技术为核心，出现了不同打印原理的3D成型设备。SLA是目前世界上应用最广泛的3D打印技术，其特点是打印精度高、速度相对较快，广泛应用工业制造、医学、文化艺术等领域。由于SLA3D打印机的机械结构的特点，以及其对高精度的要求，成形机构的调平有一定的难度，也是人们一直希望解决的难题。已有的调平方案基本上是通过机械机构的设计来实现调平，由于机械机构本身的误差，导致调平具有一定的困难，而且不能保证调平的精度。因此人们逐渐尝试其他的方法来实现高精度的调平。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种简单易用且通用性较强的电路调平装置，解决了光固化3D打印机打印平台调平困难的问题。该调平装置不仅适用于SLA3D打印机，而且也使用于其他类型的3D打印机，例如3DP打印机等。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种3D打印调平装置，包括树脂槽、成形托盘和光电检测装置，成形托盘扣合在树脂槽中，成形托盘采用导电材质制成，树脂槽底板设有三个以上的导电金属片，光电检测装置包括电池和与所述导电金属片相对应的发光二极管，所述导电金属片、与该导电金属片相对应的发光二极管、电池和成形托盘串接形成与该导电金属片相对应的检测回路；当成形托盘与所述导电金属片接触时，与该导电金属片相对应的检测回路电性导通，当全部所述检测回路均电性导通时，所述树脂槽处于调平状态。

其中，所述光电检测装置还包括面包板，发光二极管插接于该面包板上，电池通过电池盒装设于该面包板上。所述面包板上还设有杜邦接头，该杜邦接头通过连接导线与所述发光二极管连接。所述面包板上还设有导线夹，该导线夹通过连接导线与所述电池连接，所述导线夹可拆卸地夹置于所述成形托盘上。所述检测回路上还串接有与所述发光二极管相适应的电阻。

优选的方案，所述导电金属片为共面设置的四个，并且该四个导电金属片分别位于树脂槽的四个角落处。

采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：

本发明由机械模块和电路模块组成，机械模块包括成形托盘和光敏树脂槽。成形托盘采用导电性良好金属材质，通过导线和导线夹直接与电源正极相连；光敏树脂槽通过导电金属片和导线与电源负极相连。将4个等厚度的导电金属片固定在树脂槽的四个角上，并与成形托盘一起连入装有4个发光二极管的并联电路。每一个发光二极管发光均说明对应的树脂槽的一个角已经与成形托盘贴合，应停止调节该角上的可调螺母。当4个发光二极管均发光时，说明树脂槽的四个角均与成形托盘良好接触，实现调平。这样就把机械接触转化为更为敏感的电路来显示，提高了调平精度。同时，每个发光二极管均与一个电阻串联，将其工作电压控制在额定电压以内。调平电路的主体部分通过杜邦接头与树脂槽部分连接，当实现调平以后即可断开杜邦接头。3D打印机下次工作时插上杜邦接头即可进行调平，从而保证每次打印时调平的精度和打印样品的精度。其有益效果是，将机械调平问题转化为电路问题，减小了树脂槽调平的难度，快速地实现树脂槽的调平，保证了打印模型的精度。同时，调平装置的电路部分可拆卸，减小3D打印机机身体积和重量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的电路原理图。

图2是本发明的外观结构图。

图3是电路主体部分的外部结构图。

图4是树脂槽的外观结构图。

图5是成形托盘部分的外观结构图。

图中1.光敏树脂槽，2.树脂槽上的连接线路，3、4.杜邦接头，5.面包板上的连接线路，6.电阻，7.发光二极管，8.电池盒，9.电池，10.面包板，11.电池负极线路，12.电池正极线路，13.电线夹子，14.成形托盘，15.导电金属片。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

图1为该调平装置的工作原理图。K1、K2、K3、K4开关分别代表树脂槽4个脚上的导电金属片，当成形托盘与导电金属片贴合时即实现通路。四个发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4以及4个电阻R1、R2、R3、R4分别组成4个并联电路。当开关K1对应的成形托盘与树脂槽底板上的接头接触时，LED1发光二极管会亮。当开关K2对应的成形托盘与树脂槽底板上的接头接触时，LED2发光二极管会亮。当开关K3对应的成形托盘与树脂槽底板上的接头接触时，LED3发光二极管会亮。当开关K4对应的成形托盘与树脂槽底板上的接头接触时，LED4发光二极管会亮。当4个开关K1、K2、K3、K4对应的成形托盘均与树脂槽底板上的接头接触时，则4个发光二极管均发亮。所以可以通过发光二极管是否发亮来判断是否已经与成形托盘接触，从而实现精确调平。

图2是该调平机构的外观结构图。成形托盘14扣合在树脂槽中，当成形托盘底面四个角与导电金属片15接触时实现通路。面包板10、电池9负极、电阻6、发光二极管7等电器件通过杜邦接头3、4与树脂槽上的线路2相连接。面包板上的电池9正极通过线路12与导线夹13成形托盘14连接。当调平结束后，即可拔掉杜邦接头4和导线夹13，移开电路主体部分，从而方便3D打印机工作。

图3是电路主体部分的外部结构图。电器件包括电池9、电池盒8、面包板10、发光二极管7、电阻6。以上电器件通过杜邦接头4与树脂槽上的线路2相连，调平以后即可拔掉。每个并联电路包含一个发光二极管和一个电阻。选择适当阻值的电阻，从而把发光二极管的工作电流控制在额定电流以内，以免烧坏发光二极管。4个相互并联的电路的电线汇集在一起，共同组装在杜邦接头4上。电池9的负极通过电线11与面包板相连，电池的正极通过电线12和导线夹13与成形托盘14相连。

图4是光敏树脂槽的外观结构图。四个导电金属片固定在树脂槽的四个角上。从四个金属片上引出4跟导线2，并汇聚在一起，共同组装在杜邦接头3上。树脂槽1上的线路通过杜邦接头3与面包板上的电路连接。调零后即可拔掉杜邦接头5。

图5为成形托盘14部分。打印过程中，每固化一层，成形托盘14先向上运动，再向下运动，直到样品下表面与树脂槽的底面贴合，且刚好留有一层树脂的厚度。成形托盘14为导电金属材质，通过导线夹13与面包板10电池的负极相连。调平完成后即可拿掉导线夹13。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种3D打印调平装置，包括树脂槽(1)、成形托盘(14)和光电检测装置，成形托盘(14)扣合在树脂槽(1)中，其特征在于：成形托盘(14)采用导电材质制成，树脂槽(1)底板上设有三个以上的导电金属片(15)，光电检测装置包括电池(9)和与所述导电金属片(15)相对应的发光二极管(7)，所述导电金属片(15)、与该导电金属片(15)相对应的发光二极管(7)、电池(9)和成形托盘(14)串接形成与该导电金属片(15)相对应的检测回路；当成形托盘(14)与所述导电金属片(15)接触时，与该导电金属片(15)相对应的检测回路电性导通；当全部所述检测回路均电性导通时，所述树脂槽处(1)于调平状态。

2.根据权利要求1所述的3D打印调平装置，其特征在于：所述光电检测装置还包括面包板(10)，发光二极管(7)插接于该面包板(10)上，电池(9)通过电池盒(8)装设于该面包板(10)上。

3.根据权利要求2所述的3D打印调平装置，其特征在于：所述面包板(10)上还设有杜邦接头(4)，该杜邦接头(4)通过连接导线与所述发光二极管(7)连接。

4.根据权利要求2所述的3D打印调平装置，其特征在于：所述面包板(10)上还设有导线夹(13)，该导线夹(13)通过连接导线与所述电池(9)连接，所述导线夹(13)可拆卸地夹置于所述成形托盘(14)上。

5.根据权利要求1所述的3D打印调平装置，其特征在于：所述导电金属片(15)为共面设置的四个，并且该四个导电金属片(15)分别位于树脂槽(1)的四个角落处。

6.根据权利要求1所述的3D打印调平装置，其特征在于：所述检测回路上还串接有与所述发光二极管(7)相适应的电阻(6)。