CN109228357B - 一种3d打印喷嘴偏斜自动调节装置 - Google Patents

一种3d打印喷嘴偏斜自动调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，包括X轴位移信号采集电路、Y轴位移信号采集电路和检波校准电路以及滤波输出电路，所述X轴位移信号采集电路和Y轴位移信号采集电路采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标和Y坐标信号，所述检波校准电路运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路对信号进一步稳定后输入到滤波输出电路内，所述滤波输出电路运用运放器AR6和电容C8、电容C9组成的滤波电路滤波后输出，通过对3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿，起到提高3D打印平台中喷嘴中心点偏移校准的精度的效果。

Description

一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置
技术领域
本发明涉及中心点偏移校准技术领域，特别是涉及一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置。
背景技术
目前，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体，3D打印机层高精度都特别高，数据显示可以达到0.05-0.4mm，这样的精度已经特别高了，但是在实际的打印过程中，还是会发现一些问题，那就是打印模型的时候误差解决不了。
其中，3D打印机并不是总往一个方向移动，是在三个方向上移动，包括：上下、左右、前后，而每次移动都会有部件发生摩擦，这就不可避免的造成一定量的距离偏差，导致3D打印后的物体与实际会有视觉上的误差，也即是不能打一些精确度要求过大的三维物体，虽然3D打印机一般都有3D打印喷嘴偏移校准控制器，但是其校准的误差仍然存在，由于3D打印平台中喷嘴中心点在左右（X轴）、前后（Y轴）移动中，会有摩擦，导致其喷嘴中心点偏移校准仍然会产生误差。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效地采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标和Y坐标信号，对信号自动校准后补偿3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号，降低3D打印喷嘴中心点偏移校准的误差。
其解决的技术方案是，一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，包括X轴位移信号采集电路、Y轴位移信号采集电路和检波校准电路以及滤波输出电路，所述X轴位移信号采集电路和Y轴位移信号采集电路采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标和Y坐标信号，所述检波校准电路运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，同时运用三极管Q1、三极管Q2和可变电阻R5、可变电阻R18组成的反馈电路对信号至运放器AR2内，起到滤除异常信号的作用，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路对信号进一步稳定后输入到滤波输出电路内，所述滤波输出电路运用运放器AR6和电容C8、电容C9组成的滤波电路滤波后输出，也即是为3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿信号；
所述检波校准电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端接电阻R2的一端和二极管D1的正极，运放器AR1的输出端接二极管D1的负极和二极管D2的正极、电阻R8的一端以及运放器AR3的输出端，二极管D2的负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C7的一端和运放器AR2的同相输入端，电容C7的另一端接地，运放器AR2的反相输入端接电阻R2的另一端和三极管Q1的发射极，运放器AR2的输出端接电阻R4的一端和可变电阻R5的一端以及可变电阻R18的一端，三极管Q1的基极接可变电阻R5的另一端，三极管Q1的集电极接电源+5V，可变电阻R18的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电源+5V，三极管Q2的集电极接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R7的一端和电阻R8的另一端，电阻R7的另一端接地，电阻R4的另一端接二极管D3、二极管D4的正极，二极管D3的负极接电阻R9、电阻R10的一端和运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，运放器AR4的输出端接电阻R10的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接运放器AR5的同相输入端、电阻R9的另一端和运放器AR5的输出端以及电阻R13的一端，运放器AR5的反相输入端接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接二极管D4的负极。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1，运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，将信号锁定在峰值电位处，同时运用三极管Q1、三极管Q2和可变电阻R5、可变电阻R18组成的反馈电路对信号至运放器AR2内，当运放器AR2输出信号为异常高电平信号时，此时三极管Q1导通，三极管Q1反馈信号至运放器AR2反相输入端内，降低运放器AR2输出信号电位的效果，当运放器AR2输出信号为异常低电平信号时，此时三极管Q2导通，经运放器AR3同相放大信号后输入运放器AR2同相输入端内，提高运放器AR2输出信号电位，对信号起到自动校准的效果，保证信号能够稳定地补偿3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号，降低3D打印喷嘴中心点偏移校准的误差。
2，可变电阻R5、可变电阻R18起到衰减信号的作用，运放器AR2输出信号不能直接触发三极管Q1、三极管Q2工作，需要先经可变电阻R5、可变电阻R18衰减电位，起到滤除异常信号的作用，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路滤除信号中的异常杂波，进一步稳定信号，通过对3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿，起到提高3D打印平台中喷嘴中心点偏移校准的精度的效果。
附图说明
图1为本发明一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置的模块图。
图2为本发明一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置的电路原理图。
图3为本发明一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置的检波校准电路原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，包括X轴位移信号采集电路、Y轴位移信号采集电路和检波校准电路以及滤波输出电路，所述X轴位移信号采集电路和Y轴位移信号采集电路采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标和Y坐标信号，所述检波校准电路运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，同时运用三极管Q1、三极管Q2和可变电阻R5、可变电阻R18组成的反馈电路对信号至运放器AR2内，起到滤除异常信号的作用，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路对信号进一步稳定后输入到滤波输出电路内，所述滤波输出电路运用运放器AR6和电容C8、电容C9组成的滤波电路滤波后输出，也即是为3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿信号；
所述检波校准电路运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，将信号锁定在峰值电位处，同时运用三极管Q1、三极管Q2和可变电阻R5、可变电阻R18组成的反馈电路对信号至运放器AR2内，当运放器AR2输出信号为异常高电平信号时，此时三极管Q1导通，三极管Q1反馈信号至运放器AR2反相输入端内，降低运放器AR2输出信号电位的效果，当运放器AR2输出信号为异常低电平信号时，此时三极管Q2导通，经运放器AR3同相放大信号后输入运放器AR2同相输入端内，提高运放器AR2输出信号电位，其中可变电阻R5、可变电阻R18起到衰减信号的作用，运放器AR2输出信号不能直接触发三极管Q1、三极管Q2工作，需要先经可变电阻R5、可变电阻R18衰减电位，起到滤除异常信号的作用，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路滤除信号中的异常杂波，进一步稳定信号，运放器AR1的反相输入端接电阻R2的一端和二极管D1的正极，运放器AR1的输出端接二极管D1的负极和二极管D2的正极、电阻R8的一端以及运放器AR3的输出端，二极管D2的负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C7的一端和运放器AR2的同相输入端，电容C7的另一端接地，运放器AR2的反相输入端接电阻R2的另一端和三极管Q1的发射极，运放器AR2的输出端接电阻R4的一端和可变电阻R5的一端以及可变电阻R18的一端，三极管Q1的基极接可变电阻R5的另一端，三极管Q1的集电极接电源+5V，可变电阻R18的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电源+5V，三极管Q2的集电极接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R7的一端和电阻R8的另一端，电阻R7的另一端接地，电阻R4的另一端接二极管D3、二极管D4的正极，二极管D3的负极接电阻R9、电阻R10的一端和运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，运放器AR4的输出端接电阻R10的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接运放器AR5的同相输入端、电阻R9的另一端和运放器AR5的输出端以及电阻R13的一端，运放器AR5的反相输入端接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接二极管D4的负极。
实施例二，在实施例一的基础上，所述X轴位移信号采集电路选用型号为MSE-HAO8的激光位移传感器J1采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标信号，运用电感L1和电容C2、电容C3组成的π型滤波电路滤波后输出，提高信号的抗干扰性，激光位移传感器J1的电源端接电容C1、电阻R1的一端和电源+5V，激光位移传感器J1的接地端接地，激光位移传感器J1的输出端接电容C1、电阻R1的另一端和电容C2的一端以及电感L1的一端，电容C2的另一端接地，电感L1的另一端接电容C3的一端和运放器AR1的同相输入端，电容C3的另一端接地。
实施例三，在实施例一的基础上，所述Y轴位移信号采集电路选用型号为MSE-HAO8的激光位移传感器J2采集3D打印平台中喷嘴中心点的Y 坐标信号，运用电感L2和电容C5、电容C6组成的π型滤波电路滤波后输出，提高信号的抗干扰性，激光位移传感器J2的电源端接电容C4、电阻R6的一端和电源+5V，激光位移传感器J2的接地端接地，激光位移传感器J2的输出端接电容C4、电阻R6的另一端和电容C5的一端以及电感L2的一端，电容C5的另一端接地，电感L2的另一端接电容C6的一端和运放器AR1的同相输入端，电容C6的另一端接地。
实施例四，在实施例一的基础上，所述滤波输出电路运用运放器AR6和电容C8、电容C9组成的滤波电路滤波后输出，也即是为3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿信号，进一步提高信号的抗干扰性，通过对3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿，起到提高3D打印平台中喷嘴中心点偏移校准的精度的效果，电阻R14的一端接电阻R13的另一端和电容C8的一端，电阻R14的另一端接电容C9的一端和运放器AR6的同相输入端，电容C9的另一端接地，运放器AR6的反相输入端接电阻R15、电阻R16的一端，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端接运放器AR6的输出端和电容C8的另一端以及信号输出端口。
本发明具体使用时，一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，包括X轴位移信号采集电路、Y轴位移信号采集电路和检波校准电路以及滤波输出电路，所述X轴位移信号采集电路和Y轴位移信号采集电路采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标和Y坐标信号，所述检波校准电路运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，将信号锁定在峰值电位处，同时运用三极管Q1、三极管Q2和可变电阻R5、可变电阻R18组成的反馈电路对信号至运放器AR2内，当运放器AR2输出信号为异常高电平信号时，此时三极管Q1导通，三极管Q1反馈信号至运放器AR2反相输入端内，降低运放器AR2输出信号电位的效果，当运放器AR2输出信号为异常低电平信号时，此时三极管Q2导通，经运放器AR3同相放大信号后输入运放器AR2同相输入端内，提高运放器AR2输出信号电位，其中可变电阻R5、可变电阻R18起到衰减信号的作用，运放器AR2输出信号不能直接触发三极管Q1、三极管Q2工作，需要先经可变电阻R5、可变电阻R18衰减电位，起到滤除异常信号的作用，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路滤除信号中的异常杂波，进一步稳定信号，所述滤波输出电路运用运放器AR6和电容C8、电容C9组成的滤波电路滤波后输出，也即是为3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿信号，通过对3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿，起到提高3D打印平台中喷嘴中心点偏移校准的精度的效果。

Claims (4)

1.一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，包括X轴位移信号采集电路、Y轴位移信号采集电路和检波校准电路以及滤波输出电路，其特征在于，所述X轴位移信号采集电路和Y轴位移信号采集电路采集3D打印平台中喷嘴中心点的X坐标和Y坐标信号，所述检波校准电路运用运放器AR1、运放器AR2和电阻R2、电阻R3组成的峰值检波电路对信号峰值电位调节，同时运用三极管Q1、三极管Q2和可变电阻R5、可变电阻R18组成的反馈电路对信号至运放器AR2内，起到滤除异常信号的作用，最后经运放器AR4、运放器AR5和电阻R10、电阻R12组成的滞回比较电路对信号进一步稳定后输入到滤波输出电路内，所述滤波输出电路运用运放器AR6和电容C8、电容C9组成的滤波电路滤波后输出，也即是为3D打印喷嘴中心点偏移控制器控制信号的补偿信号；
所述检波校准电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端接电阻R2的一端和二极管D1的正极，运放器AR1的输出端接二极管D1的负极和二极管D2的正极、电阻R8的一端以及运放器AR3的输出端，二极管D2的负极接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电容C7的一端和运放器AR2的同相输入端，电容C7的另一端接地，运放器AR2的反相输入端接电阻R2的另一端和三极管Q1的发射极，运放器AR2的输出端接电阻R4的一端和可变电阻R5的一端以及可变电阻R18的一端，三极管Q1的基极接可变电阻R5的另一端，三极管Q1的集电极接电源+5V，可变电阻R18的另一端接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电源+5V，三极管Q2的集电极接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R7的一端和电阻R8的另一端，电阻R7的另一端接地，电阻R4的另一端接二极管D3、二极管D4的正极，二极管D3的负极接电阻R9、电阻R10的一端和运放器AR4的同相输入端，运放器AR4的反相输入端接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接地，运放器AR4的输出端接电阻R10的另一端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接运放器AR5的同相输入端、电阻R9的另一端和运放器AR5的输出端以及电阻R13的一端，运放器AR5的反相输入端接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接二极管D4的负极。
2.如权利要求1所述一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，其特征在于， 所述X轴位移信号采集电路包括型号为MSE-HAO8的激光位移传感器J1，激光位移传感器J1的电源端接电容C1、电阻R1的一端和电源+5V，激光位移传感器J1的接地端接地，激光位移传感器J1的输出端接电容C1、电阻R1的另一端和电容C2的一端以及电感L1的一端，电容C2的另一端接地，电感L1的另一端接电容C3的一端和运放器AR1的同相输入端，电容C3的另一端接地。
3.如权利要求1所述一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，其特征在于，所述Y轴位移信号采集电路包括型号为MSE-HAO8的激光位移传感器J2，激光位移传感器J2的电源端接电容C4、电阻R6的一端和电源+5V，激光位移传感器J2的接地端接地，激光位移传感器J2的输出端接电容C4、电阻R6的另一端和电容C5的一端以及电感L2的一端，电容C5的另一端接地，电感L2的另一端接电容C6的一端和运放器AR1的同相输入端，电容C6的另一端接地。
4.如权利要求2所述一种3D打印喷嘴偏斜自动调节装置，其特征在于，所述滤波输出电路包括电阻R14，电阻R14的一端接电阻R13的另一端和电容C8的一端，电阻R14的另一端接电容C9的一端和运放器AR6的同相输入端，电容C9的另一端接地，运放器AR6的反相输入端接电阻R15、电阻R16的一端，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端接运放器AR6的输出端和电容C8的另一端以及信号输出端口。
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