CN108081594A - 一种3d打印机的平台自动调平装置 - Google Patents

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张海洋
闫雪飞
周培磊
任蕾蕾
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

本发明提供一种3D打印机的平台自动调平装置，包括平台下板、设置在平台下板上方的平台，在平台下板上安装有四个伸缩杆步进电机，四个伸缩杆步进电机对应设置在平台四角处，伸缩杆步进电机的伸缩杆与平台下表面接触，在平台下板上每个伸缩杆步进电机一侧设置一个导向孔，导向孔内安装与其间隙配合的导向杆，导向杆顶端与平台固定连接，导向杆上套设有推动导向杆向下运动的弹簧，平台四角处分别设有一个微动开关安装孔，微动开关安装孔内安装有微动触碰开关，微动触碰开关的触碰杆上端与平台上表面平齐，每个微动触碰开关通过一个电路板控制对应的伸缩杆步进电机。本装置结构简单，能够对打印机的平台进行自动调平，提高模型的打印精度。

Description

一种3D打印机的平台自动调平装置
技术领域
本发明主要涉及3D打印机技术领域，特别是熔融层积类3D打印机，具体是一种3D打印机的平台自动调平装置。
背景技术
3D打印机的制作模型的过程中，需要在一个平台上开始制作模型，通常要求平台的上表面应该与喷头在X、Y轴上移动的平面保持平行。
在打印过程中，会出现平台的水平面与3D打印机喷嘴移动的水平面相互不平行的问题。通常的解决办法是利用软件算法进行调平，在喷头安装一个开关，用于触碰平台四角指定位置，从而记录四角触碰位置与喷头之间的距离。在打印过程中，不断的调整Z轴，以消除距离差，但此种方式在打印过程中Z轴需要一直移动，这种持续的Z轴移动会带来打印平台的抖动，对模型的打印精度不利。
发明内容
为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种3D打印机的平台自动调平装置，本装置结构简单，能够对打印机的平台进行自动调平，提高模型的打印精度。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种3D打印机的平台自动调平装置，包括平台下板、设置在平台下板上方的平台，在所述平台下板上安装有四个伸缩杆步进电机，四个伸缩杆步进电机对应设置在平台四角处，伸缩杆步进电机的伸缩杆与平台下表面接触，在平台下板上每个伸缩杆步进电机一侧设置一个导向孔，导向孔内安装与其间隙配合的导向杆，所述导向杆顶端与平台固定连接，导向杆上套设有推动导向杆向下运动的弹簧，所述平台四角处分别设有一个微动开关安装孔，微动开关安装孔内安装有微动触碰开关，微动触碰开关的触碰杆上端与平台上表面平齐，每个微动触碰开关通过一个电路板控制对应的伸缩杆步进电机。
所述平台下板上设置四个电机安装孔，所述伸缩杆步进电机安装在电机安装孔内，所述电机安装孔由一个圆孔和设置在圆孔周向的三个凸台开孔组成。
所述平台四角处分别设置一个螺纹孔，所述导向杆顶端旋入在螺纹孔内实现与平台的固定连接。
所述微动开关安装孔设置在螺纹孔一侧。
所述平台上每个微动开关安装孔两侧分别设置一个电路板安装孔，所述电路板固定在对应的电路板安装孔上。
所述伸缩杆步进电机和弹簧均设置在平台下板下方。
所述导向杆为螺栓，所述弹簧两端分别与螺栓的螺帽、平台下板底面抵接。
所述平台下板一侧中间处设置丝杆螺母安装孔，丝杆螺母安装孔两侧分别设置有一个直线轴承安装孔。
本发明的有益效果：
1、本发明可在3D打印机进行打印工作之前，自动的完成机械调平工作，以保证打印平台上面和喷头移动水平面平行，能够有效提高3D打印机的打印精度。
2、本发明通过特殊的调平方式，使其整体结构简单紧凑不占用额外空间，且零部件便于加工制作和拆装，能够有效的节省成本。
3、本发明通过设置在平台四角的四个伸缩杆步进电机进行平台调平，调节平台精度高，在完成调平后可以断电，且采用平台上的微动开关直接碰撞喷头其测量的距离精度高，成本低。
附图说明
附图1为本发明主视图结构示意图；
附图2为本发明后视结构立体图；
附图3为本发明仰视图结构示意图；
附图4为本发明左视图结构示意图；
附图5为本发明平台下板结构示意图；
附图6为本发明平台结构示意图。
附图中所示标号：
1、平台；2、微动触碰开关；3、电路板；4、伸缩杆步进电机；5、平台下板；6、螺丝套；7、弹簧；8、导向杆；9、直线轴承安装孔；10、丝杆螺母安装孔；11、导向孔；12、电机安装孔；13、螺纹孔；14、电路板安装孔；15、微动开关安装孔。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1～6所示，一种3D打印机的平台自动调平装置，包括平台下板5、设置在平台下板5上方的平台1，在所述平台下板5上安装有四个伸缩杆步进电机4，四个伸缩杆步进电机4对应设置在平台1四角处，伸缩杆步进电机4的伸缩杆与平台1下表面接触，在平台下板5上每个伸缩杆步进电机4一侧设置一个导向孔11，导向孔11内安装与其间隙配合的导向杆8，所述导向杆8顶端与平台1固定连接，导向杆8上套设有推动导向杆8向下运动的弹簧7，所述平台1四角处分别设有一个微动开关安装孔15，微动开关安装孔15内安装有微动触碰开关2，微动触碰开关2的触碰杆上端与平台1上表面平齐，每个微动触碰开关2通过一个电路板3控制对应的伸缩杆步进电机4。
本发明中，平台下板5负责其他所有结构的支撑作用，其一端设有直线轴承安装孔9、丝杆螺母安装孔10，与其他3D打印机结构相同。在平台下板5上有四个导向孔11和四个电机安装孔12，四个电机安装孔12内分别安装一个伸缩杆步进电机4，伸缩杆步进电机4设置在平台1下方四角处，其伸缩杆向上与平台1下表面接触，伸缩杆伸出时可顶起对应位置的平台1。导向孔11内安装的导向杆8其一端与平台1固定连接，另一端套设弹簧7，在弹簧7作用下可推动导向杆8向下运动从而带动平台1向下运动。平台1材质为铝合金板，四角设有螺纹孔13，螺纹孔13用于紧固连接导向杆8，螺纹孔13一侧设置微动开关安装孔15，微动开关安装孔15内安装微动触碰开关2的触碰杆，触碰杆从微动开关安装孔15穿过且其上端与平台1的上表面平齐。在进行调平时，当喷头撞击到微动触碰开关2的触碰杆后，微动触碰开关2产生电信号并将信号送至如电路板3，通过电路板3进一步控制各伸缩杆步进电机4。
本发明的伸缩杆步进电机4和弹簧7均设置在平台下板5底部，电机安装孔12由一个圆孔和设置在圆孔周向的三个凸台开孔组成，伸缩杆步进电机4由平台下板5插入到电机安装孔12中，并转动一定角度实现固定。其中导向杆8可直接采用螺栓，在螺栓上套入弹簧7后使其穿过导向孔11扭入平台1的螺纹孔13内。因为四个伸缩杆步进电机4分别对应在平台1的四角，当其中一个伸缩杆步进电机4将平台1的一角顶起后，其它三个角处的导向杆8会发生倾斜产生一定的角度，为了避免导向杆8卡死在导向孔11内，导向孔11的孔径应当大于导向杆8直径，且应当足以保证导向杆8的倾斜角度。
本发明的电路板3固定在平台1上，在平台1上每个微动开关安装孔15两侧分别设置一个电路板安装孔14用于固定电路板3，电路板3固定后，微动触碰开关安装在电路板3上。
本发明的总体结构紧凑、占用空间小，通过伸缩杆步进电机4、导向杆8、弹簧7配合的方式实现平台的自动调平，具有精度高、成本低廉的优点。
本发明的具体调平方法如下：
在调平时，四个伸缩杆步进电机4的伸缩杆先降到最低，此时弹簧7伸展推动导向杆8向下运动，导向杆8带动平台1降低；之后Z轴完成归零动作，将喷头移动到平台1其中一个微动开关安装孔15的中心，然后该位置的伸缩杆步进电机4的伸缩杆伸出，顶住平台1的该处上升，直到3D打印机的喷头触碰到该处的微动触碰开关2；然后顺时针或者逆时针循环移动到下一个微动开关安装孔15的中心，重复上述步骤，直到四个点全部调平完毕即可。

Claims (8)

1.一种3D打印机的平台自动调平装置，包括平台下板、设置在平台下板上方的平台，其特征在于：在所述平台下板上安装有四个伸缩杆步进电机，四个伸缩杆步进电机对应设置在平台四角处，伸缩杆步进电机的伸缩杆与平台下表面接触，在平台下板上每个伸缩杆步进电机一侧设置一个导向孔，导向孔内安装与其间隙配合的导向杆，所述导向杆顶端与平台固定连接，导向杆上套设有推动导向杆向下运动的弹簧，所述平台四角处分别设有一个微动开关安装孔，微动开关安装孔内安装有微动触碰开关，微动触碰开关的触碰杆上端与平台上表面平齐，每个微动触碰开关通过一个电路板控制对应的伸缩杆步进电机。
2.如权利要求1所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述平台下板上设置四个电机安装孔，所述伸缩杆步进电机安装在电机安装孔内，所述电机安装孔由一个圆孔和设置在圆孔周向的三个凸台开孔组成。
3.如权利要求1所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述平台四角处分别设置一个螺纹孔，所述导向杆顶端旋入在螺纹孔内实现与平台的固定连接。
4.如权利要求3所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述微动开关安装孔设置在螺纹孔一侧。
5.如权利要求1所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述平台上每个微动开关安装孔两侧分别设置一个电路板安装孔，所述电路板固定在对应的电路板安装孔上。
6.如权利要求1所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述伸缩杆步进电机和弹簧均设置在平台下板下方。
7.如权利要求6所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述导向杆为螺栓，所述弹簧两端分别与螺栓的螺帽、平台下板底面抵接。
8.如权利要求1所述的一种3D打印机的平台自动调平装置，其特征在于：所述平台下板一侧中间处设置丝杆螺母安装孔，丝杆螺母安装孔两侧分别设置有一个直线轴承安装孔。
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