CN112339268A - 一种3d打印机热床平整度检测调节装置 - Google Patents

一种3d打印机热床平整度检测调节装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3D打印机热床平整度检测调节装置，包括装置架，所述装置架的底部固定连接有系统主机，所述装置架的底部固定连接有第一步进电机，所述第一步进电机的输出端固定连接有驱动杆，所述驱动杆的表面滑动套接有第一皮带，所述装置架的底部转动连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的表面螺纹连接有第一支撑板，所述第一支撑板的侧面固定连接有支撑块，所述装置架上开设有滑槽。本发明，通过传感器检测橡胶头与热床板之间摩擦力来判断热床板是否平衡，传感器将数据传递到系统主机中处理再传输到显示屏上展示，相对于肉眼目测更加直观，通过启动第二步进电机对热床板的四个角进行调节，精度更高，速度更快，可操作性更强。

Description

一种3D打印机热床平整度检测调节装置
技术领域
本发明涉及平整度检测调节装置技术领域，尤其涉及一种3D打印机热床平整度检测调节装置。
背景技术
在3D打印机中，热床板的水平对于3D打印质量非常重要,平行精度决定打印产品的质量，甚至会影响打印成功率，实现调平的方式是实现喷嘴与热板的平行，因此喷嘴与热板必须绝对平行，通常要求小于0.01mm。
目前的3D打印机的调平，主要依靠手动，精度不高，并且对于新手来说，很难操作，肉眼观看，很难把握热板与喷嘴之间是否平衡，手动操作调节热板四个角的高度，对新手来说，很难掌握好调节的精度，使喷嘴与热板之间的平行误差达不到要求，不仅对操作人员的要求太高，操作起来还很麻烦，不利于装置的普及，手动操作时间长，效率低，还会消耗操作人员大量的精力，增加3D打印机的工作成本，为此，提出一种3D打印机热床平整度检测调节装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中主要依靠手动调平、精度不高和操作困难的缺点，而提出的一种3D打印机热床平整度检测调节装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种3D打印机热床平整度检测调节装置，包括装置架，所述装置架的底部固定连接有系统主机，所述装置架的底部固定连接有第一步进电机，所述第一步进电机的输出端固定连接有驱动杆，所述驱动杆的表面滑动套接有第一皮带，所述装置架的底部转动连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的表面螺纹连接有第一支撑板，所述第一支撑板的侧面固定连接有支撑块，所述装置架上开设有滑槽，所述滑槽的内侧壁与支撑块滑动连接，所述第一支撑板的侧面固定连接有第二支撑板，所述第二支撑板的上端固定连接有四个第三支撑板，所述第三支撑板的底端固定连接有第二步进电机，所述第二步进电机的输出端固定连接有驱动杆，所述驱动杆的表面固定套接有主动轮，所述第三支撑板的表面转动连接有第一从动轮，所述第三支撑板的表面转动连接有多根第二螺纹杆，每根所述第二螺纹杆的底端表面固定套接有第二从动轮，所述第二螺纹杆的顶端螺纹连接有第三支撑板，所述第三支撑板的顶端通过螺蛳固定连接有热床板，所述装置架的顶部固定连接有移动装置，所述第二连接块的侧面固定连接有第三连接块，所述第三连接块的中间固定连接有限位杆，所述限位杆的底端与第二连接块固定连接，所述限位杆的表面转动套接有转动杆，所述转动杆的侧面固定连接有第四连接块，所述第四连接块的另一端固定连接有力传感器，所述力传感器的侧面固定连接有橡胶头，所述装置架各个杆的连接处均固定连接有第二固定块。
优选地，所述第一皮带的另一端滑动套接在第一螺纹杆的表面。
优选地，所述驱动杆穿过第三支撑板与第三支撑板转动连接。
优选地，所述主动轮与第一从动轮啮合连接，所述第一从动轮与多个第二从动轮啮合连接。
优选地，所述移动装置包括固定连接在装置架顶部的四个第一固定块，所述第一固定块的侧面固定连接有第一滑杆，所述第一固定块的侧面固定连接有第四滑杆，所述第一滑杆的表面滑动套接有第二滑块，所述第二滑块的侧面固定连接有第三步进电机，所述第四滑杆的表面滑动套接有第一滑块，所述第一滑块的侧面固定连接有第二滑杆，所述第二滑杆的另一端与第二滑块固定连接，所述第一滑块的侧面固定连接有第三滑杆，所述第三滑杆的另一端与第二滑块固定连接，所述第二滑杆的表面滑动套接有第二连接块，所述第三滑杆的表面滑动套接有第一连接块，所述第一连接块的底部与第二连接块固定连接，所述第一滑块的中间滑动套接有第二皮带，所述第二皮带的另一端滑动套接在第三步进电机的输出端上。
优选地，所述限位杆穿过第三连接块与第三连接块固定连接。
优选地，所述第三支撑板的位置在热床板的四个角，所述热床板的四个角分别固定在第三支撑板的中心。
优选地，所述第三支撑板的大小和第三支撑板相同，所述第三支撑板与第三支撑板平行。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
启动第三步进电机，第三步进电机带动第二滑块在第一滑杆上滑动，第二滑块带动第二滑杆和第三滑杆移动，第二滑杆和第三滑杆带动第一滑块在第四滑杆上滑动，第三滑杆带动第一连接块移动，第一连接块带动第二连接块移动，第二滑杆带动第二连接块移动，第二连接块带动转动杆移动，转动杆带动第四连接块移动，第四连接块带动力传感器移动，力传感器带动橡胶头移动，橡胶头在热床板的表面移动，橡胶头与热床板中间产生摩擦力，力传感器检测橡胶头受到的摩擦力，力传感器将检测到的数据传递到系统主机中，系统主机将数据处理后传递到显示屏上，传感器根据橡胶头与热床板之间摩擦力来判断热床板是否平衡，相对肉眼观察和经验来判断来说，传感器检测的精确度更高，误差更小，不再对操作人员有着很高的经验要求，新手只需会操作机器即可独自完成调平工作，增加了调平装置的实用性。
系统主机发出调平指令到四个第二步进电机上，收到指令的第二步进电机启动，第二步进电机带动驱动杆转动，驱动杆带动主动轮转动，主动轮带动第一从动轮转动，第一从动轮带动第二从动轮转动，第二从动轮带动第二螺纹杆转动，第二螺纹杆带动第三支撑板在垂直方向上移动，第三支撑板带动热床板移动，四个第三支撑板同时移动，直到力传感器检测到橡胶头受到的摩擦力与热床板与橡胶头平行时所受到的摩擦力相同时，第二步进电机停止工作，热床板的X方向已调平，接着，转动限位杆，解除转动杆的固定，转动转动杆，将转动杆旋转度，转动限位杆，将转动杆固定住，重复上面的调平步骤，将热床板的Y方向调平，机械调节有着准确的计算，精度高，结构简单，原理清晰，易于实现，效果直观，可操作性强的优点。
附图说明
图1为本发明提出的一种3D打印机热床平整度检测调节装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种3D打印机热床平整度检测调节装置的俯视图；
图3为调节机构的放大图；
图4为图1中B处的放大图；
图5为本发明提出的一种3D打印机热床平整度检测调节装置的侧视图；
图6为本发明提出的一种3D打印机热床平整度检测调节装置的后视图。
图中：1装置架、2第一步进电机、3驱动杆、4第一皮带、5第一螺纹杆、6第一支撑板、7支撑块、8滑槽、9第二支撑板、10第三支撑板、11第二步进电机、12驱动杆、13主动轮、14第一从动轮、 15第二从动轮、16第二螺纹杆、17第三支撑板、18热床板、19第一滑杆、20第二滑杆、21第三滑杆、22第一固定块、23第一连接块、 24第二连接块、25第三连接块、26限位杆、27转动杆、28第四连接块、29力传感器、30橡胶头、31第四滑杆、32第一滑块、33第二皮带、34系统主机、35第二固定块、36第三步进电机、37第二滑块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种3D打印机热床平整度检测调节装置，包括装置架1，装置架1的底部固定连接有系统主机34，装置架1的底部固定连接有第一步进电机2，第一步进电机2的输出端固定连接有驱动杆3，驱动杆3的表面滑动套接有第一皮带4，装置架1的底部转动连接有第一螺纹杆5，第一皮带4的另一端滑动套接在第一螺纹杆5
的表面，第一螺纹杆5的表面螺纹连接有第一支撑板6，第一支撑板6的侧面固定连接有支撑块7，装置架1上开设有滑槽8，滑槽 8的内侧壁与支撑块7滑动连接，第一支撑板6的侧面固定连接有第二支撑板9，第二支撑板9的上端固定连接有四个第三支撑板10，启动第一步进电机2可以控制第三支撑板10上下移动，第三支撑板10 的底端固定连接有第二步进电机11，第二步进电机11的输出端固定连接有驱动杆12，驱动杆12穿过第三支撑板10与第三支撑板10转动连接，驱动杆12的表面固定套接有主动轮13，第三支撑板10的表面转动连接有第一从动轮14，第三支撑板10的表面转动连接有多根第二螺纹杆16，每根第二螺纹杆16的底端表面固定套接有第二从动轮15，主动轮13与第一从动轮14啮合连接，第一从动轮14与多个第二从动轮15啮合连接，第二螺纹杆16的顶端螺纹连接有第三支撑板17，第三支撑板17的大小和第三支撑板10相同，第三支撑板 17与第三支撑板10平行，第三支撑板17的顶端通过螺蛳固定连接有热床板18，第三支撑板17的位置在热床板18的四个角，热床板18的四个角分别固定在第三支撑板17的中心，分别启动四个角的第二步进电机11，可以同时调节第三支撑板17的位置，进而调整热床板18四个角的位置。
装置架1的顶部固定连接有移动装置，移动装置包括固定连接在装置架1顶部的四个第一固定块22，第一固定块22的侧面固定连接有第一滑杆19，第一固定块22的侧面固定连接有第四滑杆31，第一滑杆19的表面滑动套接有第二滑块37，第二滑块37的侧面固定连接有第三步进电机36，第四滑杆31的表面滑动套接有第一滑块32，第一滑块32的侧面固定连接有第二滑杆20，第二滑杆20的另一端与第二滑块37固定连接，第一滑块32的侧面固定连接有第三滑杆 21，第三滑杆21的另一端与第二滑块37固定连接，第二滑杆20的表面滑动套接有第二连接块24，第三滑杆21的表面滑动套接有第一连接块23，第一连接块23的底部与第二连接块24固定连接，第一滑块32的中间滑动套接有第二皮带33，第二皮带33的另一端滑动套接在第三步进电机36的输出端上，启动第三步进电机36，第三步进电机36带动第二滑块37在第一滑杆19上滑动，第二滑块37带动第二滑杆20和第三滑杆21移动，第二滑杆20和第三滑杆21带动第一滑块32在第四滑杆31上滑动，第三滑杆21带动第一连接块23移动，第一连接块23带动第二连接块24移动，第二滑杆20带动第二连接块24移动，第二连接块24带动转动杆27移动，转动杆27带动第四连接块28移动，第四连接块28带动力传感器29移动，力传感器29带动橡胶头30移动，保证了橡胶头30始终水平移动。
第二连接块24的侧面固定连接有第三连接块25，第三连接块25 的中间固定连接有限位杆26，限位杆26穿过第三连接块25与第三连接块25固定连接，限位杆26的底端与第二连接块24固定连接，限位杆26的表面转动套接有转动杆27，转动杆27的侧面固定连接有第四连接块28，第四连接块28的另一端固定连接有力传感器29，力传感器29的侧面固定连接有橡胶头30，橡胶头30在热床板18的表面移动，橡胶头30与热床板18中间产生摩擦力，力传感器29检测橡胶头30受到的摩擦力，力传感器29将检测到的数据传递到系统主机34中，系统主机34将数据处理后传递到显示屏上，装置架1各个杆的连接处均固定连接有第二固定块35，第二固定块35加固装置架1，提高装置架1的稳定性。
本发明中，启动第一步进电机2，第一步进电机2的输出端带动驱动杆3转动，驱动杆3带动第一皮带4转动，第一皮带4带动第一螺纹杆5转动，第一螺纹杆5带动第一支撑板6移动，第一支撑板6 带动支撑块7在滑槽8内移动，第一支撑板6带动第二支撑板9移动，第二支撑板9带动第三支撑板10移动，第三支撑板10带动第二螺纹杆16移动，第二螺纹杆16带动第三支撑板17移动，第三支撑板17 带动热床板18移动，当热床板18与橡胶头30接触后，关闭第一步进电机2。
启动第三步进电机36，第三步进电机36带动第二滑块37在第一滑杆19上滑动，第二滑块37带动第二滑杆20和第三滑杆21移动，第二滑杆20和第三滑杆21带动第一滑块32在第四滑杆31上滑动，第三滑杆21带动第一连接块23移动，第一连接块23带动第二连接块24移动，第二滑杆20带动第二连接块24移动，第二连接块24带动转动杆27移动，转动杆27带动第四连接块28移动，第四连接块28带动力传感器29移动，力传感器29带动橡胶头30移动，橡胶头 30在热床板18的表面移动，橡胶头30与热床板18中间产生摩擦力，力传感器29检测橡胶头30受到的摩擦力，力传感器29将检测到的数据传递到系统主机34中，系统主机34将数据处理后传递到显示屏上。
系统主机34发出调平指令到四个第二步进电机11上，收到指令的第二步进电机11启动，第二步进电机11带动驱动杆12转动，驱动杆12带动主动轮13转动，主动轮13带动第一从动轮14转动，第一从动轮14带动第二从动轮15转动，第二从动轮15带动第二螺纹杆16转动，第二螺纹杆16带动第三支撑板17在垂直方向上移动，第三支撑板17带动热床板18移动，四个第三支撑板17同时移动，直到力传感器29检测到橡胶头30受到的摩擦力与热床板18与橡胶头30平行时所受到的摩擦力相同时，第二步进电机11停止工作，热床板18的X方向已调平，接着，转动限位杆26，解除转动杆27的固定，转动转动杆27，将转动杆27旋转90度，转动限位杆26，将转动杆27固定住，重复上面的调平步骤，将热床板18的Y方向调平。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种3D打印机热床平整度检测调节装置，包括装置架(1)，其特征在于，所述装置架(1)的底部固定连接有系统主机(34)，所述装置架(1)的底部固定连接有第一步进电机(2)，所述第一步进电机(2)的输出端固定连接有驱动杆(3)，所述驱动杆(3)的表面滑动套接有第一皮带(4)，所述装置架(1)的底部转动连接有第一螺纹杆(5)，所述第一螺纹杆(5)的表面螺纹连接有第一支撑板(6)，所述第一支撑板(6)的侧面固定连接有支撑块(7)，所述装置架(1)上开设有滑槽(8)，所述滑槽(8)的内侧壁与支撑块(7)滑动连接，所述第一支撑板(6)的侧面固定连接有第二支撑板(9)，所述第二支撑板(9)的上端固定连接有四个第三支撑板(10)，所述第三支撑板(10)的底端固定连接有第二步进电机(11)，所述第二步进电机(11)的输出端固定连接有驱动杆(12)，所述驱动杆(12)的表面固定套接有主动轮(13)，所述第三支撑板(10)的表面转动连接有第一从动轮(14)，所述第三支撑板(10)的表面转动连接有多根第二螺纹杆(16)，每根所述第二螺纹杆(16)的底端表面固定套接有第二从动轮(15)，所述第二螺纹杆(16)的顶端螺纹连接有第三支撑板(17)，所述第三支撑板(17)的顶端通过螺蛳固定连接有热床板(18)，所述装置架(1)的顶部固定连接有移动装置，所述第二连接块(24)的侧面固定连接有第三连接块(25)，所述第三连接块(25)的中间固定连接有限位杆(26)，所述限位杆(26)的底端与第二连接块(24)固定连接，所述限位杆(26)的表面转动套接有转动杆(27)，所述转动杆(27)的侧面固定连接有第四连接块(28)，所述第四连接块(28)的另一端固定连接有力传感器(29)，所述力传感器(29)的侧面固定连接有橡胶头(30)，所述装置架(1)各个杆的连接处均固定连接有第二固定块(35)。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述第一皮带(4)的另一端滑动套接在第一螺纹杆(5)的表面。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述驱动杆(12)穿过第三支撑板(10)与第三支撑板(10)转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述主动轮(13)与第一从动轮(14)啮合连接，所述第一从动轮(14)与多个第二从动轮(15)啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述移动装置包括固定连接在装置架(1)顶部的四个第一固定块(22)，所述第一固定块(22)的侧面固定连接有第一滑杆(19)，所述第一固定块(22)的侧面固定连接有第四滑杆(31)，所述第一滑杆(19)的表面滑动套接有第二滑块(37)，所述第二滑块(37)的侧面固定连接有第三步进电机(36)，所述第四滑杆(31)的表面滑动套接有第一滑块(32)，所述第一滑块(32)的侧面固定连接有第二滑杆(20)，所述第二滑杆(20)的另一端与第二滑块(37)固定连接，所述第一滑块(32)的侧面固定连接有第三滑杆(21)，所述第三滑杆(21)的另一端与第二滑块(37)固定连接，所述第二滑杆(20)的表面滑动套接有第二连接块(24)，所述第三滑杆(21)的表面滑动套接有第一连接块(23)，所述第一连接块(23)的底部与第二连接块(24)固定连接，所述第一滑块(32)的中间滑动套接有第二皮带(33)，所述第二皮带(33)的另一端滑动套接在第三步进电机(36)的输出端上。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述限位杆(26)穿过第三连接块(25)与第三连接块(25)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述第三支撑板(17)的位置在热床板(18)的四个角，所述热床板(18)的四个角分别固定在第三支撑板(17)的中心。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印机热床平整度检测调节装置，其特征在于，所述第三支撑板(17)的大小和第三支撑板(10)相同，所述第三支撑板(17)与第三支撑板(10)平行。
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