CN117140951A - 一种3d打印机的自动调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D打印机的自动调平装置，涉及3D打印设备技术领域，包括：机体座；所述机体座的后端中间位置与辅助板的前端下方中间位置固定连接，辅助板的中间下方位置开设有T字形状的凹槽，且辅助板的凹槽内固定连接有升降架。通过配合件对配合杆的位置限位，在打印器进行前后位置移动的时候，避免出现打印器前后移动存在偏移的情况，保证打印器的调平效果，通过上述定位效果，就不需要加装传感器等等措施也能保证打印机的调平效果。解决了现有的在目前的3D打印机进行调平的时候，需要将3D打印机设置传感器等等元件来对3D打印机打印区域的位置进行定位测量，这就会增加3D打印机设计时成本的问题。

Description

一种3D打印机的自动调平装置

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，特别涉及一种3D打印机的自动调平装置。

背景技术

3D打印技术是一种以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，通过打印一层层的材料来制造三维实物的快速成型技术。熔融沉积快速成型技术是主要的3D打印技术之一。该技术是将热熔型料丝加热融化后从喷头挤出，沉积在打印工作平台或前一层已固化的材料上，当温度低于料丝固化温度后开始固化成型，最终生成实物。对于以层层累积为特征的熔融沉积快速成型技术的3D打印工艺来讲，打印平台相对打印喷头的水平度，直接决定了模型第一层在打印平台沉积成型的成败，从而决定了整个模型打印的成败与精度。

申请号CN202011522210.9本发明公开了一种3D打印机的自动调平装置及3D打印机，该自动调平装置包括光电开关、电磁组件和探针组件，光电开关具有感光槽，电磁组件设在壳体内，电磁组件具有滑孔，探针组件可滑动地配合在滑孔内，且探针组件的一端配合在感光槽内，电磁组件能够驱动探针组件运动，以使探针组件配合在感光槽内的一端脱离感光槽。该自动调平装置的结构简单，制造难度较低，生产成本低，且调平方式简单稳定，检测重复精度高，不需要复杂的电路、软件配合。

基于上述专利的检索及对现有3D打印机调平的应用了解：在目前市面常见的3D打印机在调平的时候需要人工固定打印区域的位置，完成调平的步骤，这个时候打印区域将不会出现上述所存在的情况，经过上述的技术发展与延伸，在目前的3D打印机进行调平的时候，需要将3D打印机设置传感器等等元件来对3D打印机打印区域的位置进行定位测量，这就会增加3D打印机设计时候的成本，同时3D打印机所设置的传感器出现损坏，将影响到3D打印机的正常调平效果。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种3D打印机的自动调平装置，以期达到更具有实用价值的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种3D打印机的自动调平装置，以解决现有的在目前的3D打印机进行调平的时候，需要将3D打印机设置传感器等等元件来对3D打印机打印区域的位置进行定位测量，这就会增加3D打印机设计时候的成本，同时3D打印机所设置的传感器出现损坏，将影响到3D打印机的正常调平效果的问题。

本发明提供了一种3D打印机的自动调平装置，具体包括：机体座；所述机体座的后端中间位置与辅助板的前端下方中间位置固定连接，辅助板的中间下方位置开设有T字形状的凹槽，且辅助板的凹槽内固定连接有升降架，辅助板的中上方位置开设有条形槽，且辅助板的条形槽内滑动连接有中间开设穿孔的配合件，升降架的顶部位置固定连接有第一电机，第一电机的下方转轴与第一螺纹杆固定连接，且第一螺纹杆位于升降架的内部位置，升降架的前端位置与升降板的后端位置滑动连接，升降板后端中间位置开设有螺纹孔，第一螺纹杆位于升降板的螺纹孔内，升降板的顶部中后方位置固定连接有伸缩缓冲杆，伸缩缓冲杆的中间位置设置有弹簧，且伸缩缓冲杆的顶部位置与加工台的底部中后方位置固定连接，加工台位于升降板的正上方位置，机体座的底部四边角位置分别设置有一个找平腿，四个找平腿可进行转动式伸缩调节。

进一步的，所述升降板的顶部中前端位置与物料脱模器架的底部中间位置固定连接，物料脱模器架的内部位置固定连接有第二电机，第二电机的前端转轴与扇形齿轮固定连接，物料脱模器架的前端中间位置滑动连接有物料脱模晃动板，物料脱模晃动板的中间位置为贯穿式设计，且物料脱模晃动板的前端两侧位置均设置有齿条，扇形齿轮与物料脱模晃动板前端两侧齿条位置相啮合，物料脱模晃动板的顶部中间位置与加工台底部前端的中间位置固定连接。

进一步的，所述加工台的顶部中间位置与物料输送架底部后端位置固定连接，物料输送架的前端位置固定连接有第三电机，第三电机的后端转轴违与第二螺纹杆的前端位置固定连接，第二螺纹杆位于物料输送架的内部位置。

进一步的，所述物料输送架的内部中间位置滑动连接有输送块，输送块的前端中间位置开设有螺纹孔，且第二螺纹杆位于输送块的螺纹孔内，输送块的顶部中间位置与生产托板的底部中间位置固定连接，生产托板位于打印器的下方位置。

进一步的，所述辅助板的前端上方位置与打印架的后端中间位置固定连接，打印架的底部后端位置与横向架的顶部位置固定连接，横向架内部为空心设计，且横向架的左侧位置固定连接有第四电机，第四电机的转轴与第三螺纹杆的左侧位置固定连接，第三螺纹杆位于横向架的内部位置，横向架的内部前端位置滑动连接有位距架。

进一步的，所述位距架的后端侧面位置开设有螺纹孔，且位距架的螺纹孔内转动连接有第三螺纹杆，位距架的中下方位置为空心设计，位距架的后端下方位置固定连接有第五电机，第五电机的前端转轴位置与第四螺纹杆的后端位置固定连接，第四螺纹杆位于位距架空心位置的中间。

进一步的，所述位距架的内部下方位置滑动连接有打印器，打印器的前端上方位置开设有螺纹孔，打印器的螺纹孔内转动连接有第四螺纹杆。

进一步的，所述位距架的前端下方位置滑动连接有T字形状的距离定向板，位距架的前端中间位置转动连接有固定栓，固定栓的后端位置与距离定向板的前端位置相贴合。

进一步的，所述打印器的后端位置固定连接有配合杆，配合杆的中后方位置插接在配合件的穿孔内，打印器自身配备有水平仪，当打印器的下方位置垂直于地面的时候，打印器的水平仪处于水平状态。

进一步的，所述辅助板的前端位置滑动连接有定位架，定位架的中间位置为贯穿设计，且定位架的前端位置开设有条形槽，定位架的底部位置低于打印器的底部位置，距离定向板滑动贴合在定位架的条形槽内部位置，定位架位于打印器的下方位置，机体座的顶部前端位置固定连接有设备包覆护罩，设备包覆护罩的顶部位置与打印架的前端下方位置固定连接，物料输送架位于设备包覆护罩内部的中间位置，设备包覆护罩为凵字形状设计，且设备包覆护罩的三面均开设有矩形缺槽。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

第四电机转轴将带动第三螺纹杆进行转动，通过第三螺纹杆与位距架螺纹孔的配合，带动位距架在横向架的前端位置进行左右位置的调节，结合位距架滑动位置贴合横向架，保证位距架在横向位置移动时候的平稳不错位，并且在位距架进行左右位置的横向移动时，打印器将跟随位距架进行横向位置的移动，这个时候配合杆将带动配合件在辅助板的条形槽内进行滑动，起到双重限位的效果，避免打印器出现横向左右移动的时候错位。

在启动第五电机的时候，第五电机转轴将带动第四螺纹杆进行转动，结合第四螺纹杆与打印器的螺纹孔的配合，使得打印器进行前后位置的位置移动，进而带动配合杆在配合件进行滑动，通过配合件对配合杆的位置限位，在打印器进行前后位置移动的时候，避免出现打印器前后移动存在偏移的情况，保证打印器的调平效果，通过上述定位效果，就不需要加装传感器等等措施也能保证打印机的调平效果。

通过扇形齿轮与物料脱模晃动板两侧齿条的配合，物料脱模晃动板将在物料脱模器架的前端位置进行往复式移动，且物料脱模晃动板的上下移动范围固定，通过物料脱模晃动板往复移动的惯性将作用力传递到加工台，这个时候，加工台上端位置固定的物料输送架整体将跟随物料脱模晃动板进行上下位置的往复移动，便于生产托板上方成型的模型底部位置与生产托板进行脱模，减少生产托板与模型之间的贴合紧固度，结合伸缩缓冲杆以及伸缩缓冲杆设置的弹簧件，将降低物料脱模晃动板上下移动的作用速度，同时保证加工台上下移动时候的平稳。

当生产托板上方模型打印完成之后，启动第三电机带动第二螺纹杆进行转动带动输送块向前方位置进行移动，在输送块向前方位置移动的时候，将同步带动生产托板向前移动，这个时候生产托板上方位置成型的模型同步进行向前方向的位置移动，直至输送块从物料输送架内部后端位置移动到内部前端位置，这个时候生产托板的位置将从设备包覆护罩的内部位置移动到设备包覆护罩的前端位置，生产托板在拿取的时候将不受到遮挡，便于拿取同时设备包覆护罩的位置可避免人员从外部拿取的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

在附图中：

图1示出了根据本发明实施例3D打印机的整体主视结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例3D打印机整体左视结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例3D打印机整体侧视结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例3D打印机拆分左视结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例3D打印机拆分侧视结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例机体座与物料脱模器架装配左视结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例机体座与物料脱模器架装配侧视结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例打印架与定位架装配底侧视结构示意图。

附图标记列表

1、机体座；101、找平腿；102、辅助板；121、配合件；103、升降架；104、第一电机；105、第一螺纹杆；106、升降板；107、伸缩缓冲杆；108、加工台；2、物料脱模器架；201、第二电机；202、物料脱模晃动板；203、扇形齿轮；3、物料输送架；301、第三电机；302、第二螺纹杆；303、输送块；304、生产托板；4、打印架；401、横向架；402、第四电机；403、第三螺纹杆；404、位距架；405、第五电机；406、第四螺纹杆；407、打印器；408、配合杆；409、距离定向板；410、固定栓；5、设备包覆护罩；6、定位架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。

实施例一：

如附图1至附图8所示：

本发明提供一种3D打印机的自动调平装置，包括有：机体座1；机体座1的后端中间位置与辅助板102的前端下方中间位置固定连接，辅助板102的中间下方位置开设有T字形状的凹槽，且辅助板102的凹槽内固定连接有升降架103，辅助板102的中上方位置开设有条形槽，且辅助板102的条形槽内滑动连接有中间开设穿孔的配合件121，升降架103的顶部位置固定连接有第一电机104，第一电机104的下方转轴与第一螺纹杆105固定连接，且第一螺纹杆105位于升降架103的内部位置，升降架103的前端位置与升降板106的后端位置滑动连接，升降板106后端中间位置开设有螺纹孔，第一螺纹杆105位于升降板106的螺纹孔内，升降板106的顶部中后方位置固定连接有伸缩缓冲杆107，伸缩缓冲杆107的中间位置设置有弹簧，且伸缩缓冲杆107的顶部位置与加工台108的底部中后方位置固定连接，加工台108位于升降板106的正上方位置，机体座1的底部四边角位置分别设置有一个找平腿101，四个找平腿101可进行转动式伸缩调节。

其中，升降板106的顶部中前端位置与物料脱模器架2的底部中间位置固定连接，物料脱模器架2的内部位置固定连接有第二电机201，第二电机201的前端转轴与扇形齿轮203固定连接，物料脱模器架2的前端中间位置滑动连接有物料脱模晃动板202，物料脱模晃动板202的中间位置为贯穿式设计，且物料脱模晃动板202的前端两侧位置均设置有齿条，扇形齿轮203与物料脱模晃动板202前端两侧齿条位置相啮合，物料脱模晃动板202的顶部中间位置与加工台108底部前端的中间位置固定连接。

其中，加工台108的顶部中间位置与物料输送架3底部后端位置固定连接，物料输送架3的前端位置固定连接有第三电机301，第三电机301的后端转轴违与第二螺纹杆302的前端位置固定连接，第二螺纹杆302位于物料输送架3的内部位置，物料输送架3的内部中间位置滑动连接有输送块303，输送块303的前端中间位置开设有螺纹孔，且第二螺纹杆302位于输送块303的螺纹孔内，输送块303的顶部中间位置与生产托板304的底部中间位置固定连接，生产托板304位于打印器407的下方位置。

其中，辅助板102的前端上方位置与打印架4的后端中间位置固定连接，打印架4的底部后端位置与横向架401的顶部位置固定连接，横向架401内部为空心设计，且横向架401的左侧位置固定连接有第四电机402，第四电机402的转轴与第三螺纹杆403的左侧位置固定连接，第三螺纹杆403位于横向架401的内部位置，横向架401的内部前端位置滑动连接有位距架404，位距架404的后端侧面位置开设有螺纹孔，且位距架404的螺纹孔内转动连接有第三螺纹杆403，位距架404的中下方位置为空心设计，位距架404的后端下方位置固定连接有第五电机405，第五电机405的前端转轴位置与第四螺纹杆406的后端位置固定连接，第四螺纹杆406位于位距架404空心位置的中间。

其中，位距架404的内部下方位置滑动连接有打印器407，打印器407的前端上方位置开设有螺纹孔，打印器407的螺纹孔内转动连接有第四螺纹杆406，位距架404的前端下方位置滑动连接有T字形状的距离定向板409，位距架404的前端中间位置转动连接有固定栓410，固定栓410的后端位置与距离定向板409的前端位置相贴合，打印器407的后端位置固定连接有配合杆408，配合杆408的中后方位置插接在配合件121的穿孔内，打印器407自身配备有水平仪，当打印器407的下方位置垂直于地面的时候，打印器407的水平仪处于水平状态。

其中，辅助板102的前端位置滑动连接有定位架6，定位架6的中间位置为贯穿设计，且定位架6的前端位置开设有条形槽，定位架6的底部位置低于打印器407的底部位置，距离定向板409滑动贴合在定位架6的条形槽内部位置，定位架6位于打印器407的下方位置，机体座1的顶部前端位置固定连接有设备包覆护罩5，设备包覆护罩5的顶部位置与打印架4的前端下方位置固定连接，物料输送架3位于设备包覆护罩5内部的中间位置，设备包覆护罩5为凵字形状设计，且设备包覆护罩5的三面均开设有矩形缺槽。

使用时：首先将本装置进行装配，接下来将机体座1摆放到使用的合适位置处，在机体座1摆放过后，机体座1的上方位置可能因为地面的情况出现倾斜的状况，结合打印器407自身配备有水平仪，当打印器407的下方位置垂直于地面的时候，打印器407的水平仪处于水平状态这个时候，结合机体座1抬升位置，来转动调节不与地面位置贴合的找平腿101，直至四个找平腿101的底部位置与地面位置相贴合，完成机体座1的位置固定，确保机体座1处于水平的状态，起到一定的调平效果。

实施例二：

基于第一实施例提供的，第一实施例中通过调节四个找平腿101可以使得机体座1处于水平的状态，但是在打印器407进行打印步骤的时候，打印器407的位置移动以及打印物体的位置承载，容易使得打印器407与生产托板304处于不平行的状态；

因此，在启动第四电机402的时候，第四电机402转轴将带动第三螺纹杆403进行转动，通过第三螺纹杆403与位距架404螺纹孔的配合，带动位距架404在横向架401的前端位置进行左右位置的调节，结合位距架404滑动位置贴合横向架401，保证位距架404在横向位置移动时候的平稳不错位，并且在位距架404进行左右位置的横向移动时，打印器407将跟随位距架404进行横向位置的移动，这个时候配合杆408将带动配合件121在辅助板102的条形槽内进行滑动，起到双重限位的效果，避免打印器407出现横向左右移动的时候错位。

在启动第五电机405的时候，第五电机405转轴将带动第四螺纹杆406进行转动，结合第四螺纹杆406与打印器407的螺纹孔的配合，使得打印器407进行前后位置的位置移动，进而带动配合杆408在配合件121进行滑动，通过配合件121对配合杆408的位置限位，在打印器407进行前后位置移动的时候，避免出现打印器407前后移动存在偏移的情况，保证打印器407的调平效果。

实施例三：

基于第二实施例提供的，在打印器407进行模型打印的时候，打印器407将模型打印到生产托板304的上方位置，在启动第一电机104的时候，通过第一螺纹杆105与升降板106螺纹孔配合，使得升降板106在升降架103前端位置向下滑动，进而增加打印器407与生产托板304之间的间距，便于打印模型成型处理，在生产托板304上方的模型的打印完成之后，启动第二电机201，第二电机201的转轴将带动扇形齿轮203进行转动，通过扇形齿轮203与物料脱模晃动板202两侧齿条的配合，物料脱模晃动板202将在物料脱模器架2的前端位置进行往复式移动，且物料脱模晃动板202的上下移动范围固定，通过物料脱模晃动板202往复移动的惯性将作用力传递到加工台108，这个时候，加工台108上端位置固定的物料输送架3整体将跟随物料脱模晃动板202进行上下位置的往复移动，便于生产托板304上方成型的模型底部位置与生产托板304进行脱模，减少生产托板304与模型之间的贴合紧固度，结合伸缩缓冲杆107以及伸缩缓冲杆107设置的弹簧件，将降低物料脱模晃动板202上下移动的作用速度，同时保证加工台108上下移动时候的平稳。

实施例四：

基于第三实施例提供的，当生产托板304上方模型打印完成之后，启动第三电机301带动第二螺纹杆302进行转动带动输送块303向前方位置进行移动，在输送块303向前方位置移动的时候，将同步带动生产托板304向前移动，这个时候生产托板304上方位置成型的模型同步进行向前方向的位置移动，直至输送块303从物料输送架3内部后端位置移动到内部前端位置，这个时候生产托板304的位置将从设备包覆护罩5的内部位置移动到设备包覆护罩5的前端位置，生产托板304在拿取的时候将不受到遮挡，便于拿取同时设备包覆护罩5的位置可避免人员从外部拿取的情况，起到安全防护的效果。

Claims (10)

1.一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于，包括：机体座（1）；所述机体座（1）的后端中间位置与辅助板（102）的前端下方中间位置固定连接，辅助板（102）的中间下方位置开设有T字形状的凹槽，且辅助板（102）的凹槽内固定连接有升降架（103），辅助板（102）的中上方位置开设有条形槽，且辅助板（102）的条形槽内滑动连接有中间开设穿孔的配合件（121），升降架（103）的顶部位置固定连接有第一电机（104），第一电机（104）的下方转轴与第一螺纹杆（105）固定连接，且第一螺纹杆（105）位于升降架（103）的内部位置，升降架（103）的前端位置与升降板（106）的后端位置滑动连接，升降板（106）后端中间位置开设有螺纹孔，第一螺纹杆（105）位于升降板（106）的螺纹孔内，升降板（106）的顶部中后方位置固定连接有伸缩缓冲杆（107），伸缩缓冲杆（107）的中间位置设置有弹簧，且伸缩缓冲杆（107）的顶部位置与加工台（108）的底部中后方位置固定连接，加工台（108）位于升降板（106）的正上方位置，机体座（1）的底部四边角位置分别设置有一个找平腿（101），四个找平腿（101）可进行转动式伸缩调节。

2.如权利要求1所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述升降板（106）的顶部中前端位置与物料脱模器架（2）的底部中间位置固定连接，物料脱模器架（2）的内部位置固定连接有第二电机（201），第二电机（201）的前端转轴与扇形齿轮（203）固定连接，物料脱模器架（2）的前端中间位置滑动连接有物料脱模晃动板（202），物料脱模晃动板（202）的中间位置为贯穿式设计，且物料脱模晃动板（202）的前端两侧位置均设置有齿条，扇形齿轮（203）与物料脱模晃动板（202）前端两侧齿条位置相啮合，物料脱模晃动板（202）的顶部中间位置与加工台（108）底部前端的中间位置固定连接。

3.如权利要求1所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述加工台（108）的顶部中间位置与物料输送架（3）底部后端位置固定连接，物料输送架（3）的前端位置固定连接有第三电机（301），第三电机（301）的后端转轴违与第二螺纹杆（302）的前端位置固定连接，第二螺纹杆（302）位于物料输送架（3）的内部位置。

4.如权利要求3所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述物料输送架（3）的内部中间位置滑动连接有输送块（303），输送块（303）的前端中间位置开设有螺纹孔，且第二螺纹杆（302）位于输送块（303）的螺纹孔内，输送块（303）的顶部中间位置与生产托板（304）的底部中间位置固定连接，生产托板（304）位于打印器（407）的下方位置。

5.如权利要求1所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述辅助板（102）的前端上方位置与打印架（4）的后端中间位置固定连接，打印架（4）的底部后端位置与横向架（401）的顶部位置固定连接，横向架（401）内部为空心设计，且横向架（401）的左侧位置固定连接有第四电机（402），第四电机（402）的转轴与第三螺纹杆（403）的左侧位置固定连接，第三螺纹杆（403）位于横向架（401）的内部位置，横向架（401）的内部前端位置滑动连接有位距架（404）。

6.如权利要求5所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述位距架（404）的后端侧面位置开设有螺纹孔，且位距架（404）的螺纹孔内转动连接有第三螺纹杆（403），位距架（404）的中下方位置为空心设计，位距架（404）的后端下方位置固定连接有第五电机（405），第五电机（405）的前端转轴位置与第四螺纹杆（406）的后端位置固定连接，第四螺纹杆（406）位于位距架（404）空心位置的中间。

7.如权利要求6所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述位距架（404）的内部下方位置滑动连接有打印器（407），打印器（407）的前端上方位置开设有螺纹孔，打印器（407）的螺纹孔内转动连接有第四螺纹杆（406）。

8.如权利要求6所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述位距架（404）的前端下方位置滑动连接有T字形状的距离定向板（409），位距架（404）的前端中间位置转动连接有固定栓（410），固定栓（410）的后端位置与距离定向板（409）的前端位置相贴合。

9.如权利要求7所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述打印器（407）的后端位置固定连接有配合杆（408），配合杆（408）的中后方位置插接在配合件（121）的穿孔内。

10.如权利要求1所述一种3D打印机的自动调平装置，其特征在于：所述辅助板（102）的前端位置滑动连接有定位架（6），定位架（6）的中间位置为贯穿设计，且定位架（6）的前端位置开设有条形槽，定位架（6）的底部位置低于打印器（407）的底部位置，距离定向板（409）滑动贴合在定位架（6）的条形槽内部位置，定位架（6）位于打印器（407）的下方位置，机体座（1）的顶部前端位置固定连接有设备包覆护罩（5），设备包覆护罩（5）的顶部位置与打印架（4）的前端下方位置固定连接，物料输送架（3）位于设备包覆护罩（5）内部的中间位置，设备包覆护罩（5）为凵字形状设计，且设备包覆护罩（5）的三面均开设有矩形缺槽。