CN210911178U - 一种3d打印机成型平台升降结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种3D打印机成型平台升降结构，该3D打印机成型平台升降结构，包括调平检测机构，所述调平检测机构包括安装座、第一平台、第二平台、弹簧、探针、轴套、齿条、齿轮、轮架和角位移传感器，所述安装座的底部安装打印头，打印头的外侧设有四个均匀环形阵列分布的探针，探针的上端贯穿安装座，并延伸到安装座的上方，探针的顶部固定连接第一平台，第一平台的上方设有第二平台，第二平台与第一平台之间设有弹簧；本实用新型通过四个探针检测打印平台相对的水平，方便对打印平台的升降调平，值得大力推广。

Description

一种3D打印机成型平台升降结构

技术领域

本实用新型属于3D打印领域，具体涉及一种3D打印机成型平台升降结构。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印一般是通过打印头在打印平台上逐层成型实体，因此需要保证打印平台的水平，避免打印出现偏差，调平前需要对打印平台水平进行检测，以便于下一步的调平。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种对打印平台的水平进行检测的3D打印机成型平台升降结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种3D打印机成型平台升降结构，包括调平检测机构，所述调平检测机构包括安装座、第一平台、第二平台、弹簧、探针、轴套、齿条、齿轮、轮架和角位移传感器，所述安装座的底部安装打印头，打印头的外侧设有四个均匀环形阵列分布的探针，探针的上端贯穿安装座，并延伸到安装座的上方，探针的顶部固定连接第一平台，第一平台的上方设有第二平台，第二平台与第一平台之间设有弹簧；

第一平台与安装座之间的探针上固定设有轴套，轴套的侧面固定设有齿条，该齿条与齿轮啮合，齿轮固定安装于齿轮轴上，齿轮轴通过轴承设于轮架上，轮架的底部固定安装于安装座的顶部，轮架的一侧设有角位移传感器，角位移传感器的输出入通过花键连接齿轮轴；第二平台的顶部连接直线驱动机构。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述直线驱动机构包括气缸，气缸的活塞杆固定连接第二平台。气缸通过管道和阀门连接气源，通过气缸作为直线驱动机构带动第二平台的升降。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述直线驱动机构包括伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器连接滚珠丝杆，滚珠丝杆设于第二平台的一侧，滚珠丝杆通过螺母座连接第二平台，螺母座与滚珠丝杆螺纹连接。通过伺服电机带动螺母座沿滚珠丝杆升降，从而带动第二平台的升降。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述探针位于打印头与打印平台四角的连线上。一般打印平台通过调节四角高度来调平，将探针设于打印头相对于打印平台四角的方位，更加便于调平。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述安装座上设有与探针间隙配合的通孔。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述弹簧套在伸缩杆上，伸缩杆的上端固定连接第二平台，下端固定连接第一平台。伸缩杆对第二平台的移动进行导向。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述伸缩杆包括上杆和下杆，下杆插入上杆内，上杆内设有与下杆间隙配合的通孔。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述弹簧套在导向杆上，导向杆的下端固定连接第一平台，伸缩杆的上端贯穿第二平台，第二平台上设有与导向杆间隙配合的通孔。导向杆用于对第二平台的移动进行导向。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型通过四个探针检测打印平台相对的水平，对应于探针位移量的偏差能够方便对打印平台的升降调平；

2)本实用新型通过第二平台带动探针上移脱离打印平台，避免影响正常打印。

附图说明

图1是实施例一中本实用新型的结构示意图；

图2是实施例一中本实用新型的第一平台的仰视结构示意图；

图3是实施例二中本实用新型的结构示意图。

图中：安装座1、第一平台2、第二平台3、弹簧4、探针5、轴套6、齿条7、齿轮8、轮架9、角位移传感器10、伸缩杆11、气缸12、导向杆13、伺服电机14、滚珠丝杆15、螺母座16、打印头21。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例一

如图1-2所示，一种3D打印机成型平台升降结构，包括调平检测机构，所述调平检测机构包括安装座1、第一平台2、第二平台3、弹簧4、探针5、轴套6、齿条7、齿轮8、轮架9和角位移传感器10，所述安装座1的底部安装打印头21，打印头21的外侧设有四个均匀环形阵列分布的探针5，探针5的上端贯穿安装座1，并延伸到安装座1的上方，探针5的顶部固定连接第一平台2，第一平台2的上方设有第二平台3，第二平台3与第一平台2之间设有弹簧4，弹簧4套在伸缩杆11上，伸缩杆11的上端固定连接第二平台3，下端固定连接第一平台2。伸缩杆11对第二平台3的移动进行导向。

第一平台2与安装座1之间的探针5上固定设有轴套6，轴套6的侧面固定设有齿条7，该齿条7与齿轮8啮合，齿轮8固定安装于齿轮轴上，齿轮轴通过轴承设于轮架9上，轮架9的底部固定安装于安装座1的顶部，轮架9的一侧设有角位移传感器10，角位移传感器10的输出入通过花键连接齿轮轴。

第二平台3的顶部连接直线驱动机构，该直线驱动机构包括气缸12，气缸12的活塞杆固定连接第二平台3。气缸12通过管道和阀门连接气源，通过气缸12作为直线驱动机构带动第二平台3的升降。

上述，探针5位于打印头21与打印平台四角的连线上。一般打印平台通过调节四角高度来调平，将探针5设于打印头21相对于打印平台四角的方位，更加便于调平。

上述，安装座1上设有与探针5间隙配合的通孔。

上述，伸缩杆11包括上杆和下杆，下杆插入上杆内，上杆内设有与下杆间隙配合的通孔。再进一步的，上杆的下端设有限位块，避免下杆脱出，对应的下杆上设有对应的滑槽，限位块位于滑槽内，能够在滑槽内滑动，不影响上杆与下杆的相对运动，滑槽的长度即为限位块的行程，滑槽的上端封口。

上述，角位移传感10优选为编码器。通过信号线连接上位机。

本实用新型的结构特点及其工作原理：在正常打印时，探针5下端需要位于打印头21的底端的上方，不影响打印头21的打印，此时第二平台3向上移动，弹簧4拉伸量增大，产生弹力带动第一平台2上升，从而带动探针5上升，使探针5位于打印头21的底端的上方，不影响打印头21的打印；

当需要对平台进行升降调平时，此时第二平台3下降，弹簧4拉伸量变为压缩量，带动第一平台2和探针5向下移动，从而使探针5下端高度低于打印头21下端高度，然后打印平台上升使探针5接触到打印平台，探针5被打印平台顶起，探针5向上移动带动轴套6和齿条7移动，进而带动齿轮8转动，然后通过角位移传感器10检测到齿轮8的角位移，当四个角位移传感器10所测得的角位移量相同时说明打印平台不需要调平，当角位移传感器10所测得的角位移量存在偏差时，抬高位移量较小的探针5所在方位的打印平台进行调平。

实施例二

如图3所示，一种3D打印机成型平台升降结构，包括调平检测机构，所述调平检测机构包括安装座1、第一平台2、第二平台3、弹簧4、探针5、轴套6、齿条7、齿轮8、轮架9和角位移传感器10，所述安装座1的底部安装打印头21，打印头21的外侧设有四个均匀环形阵列分布的探针5，探针5的上端贯穿安装座1，并延伸到安装座1的上方，探针5的顶部固定连接第一平台2，第一平台2的上方设有第二平台3，第二平台3与第一平台2之间设有弹簧4，弹簧4套在导向杆13上，导向杆13的下端固定连接第一平台2，伸缩杆11的上端贯穿第二平台3，第二平台3上设有与导向杆13间隙配合的通孔。导向杆13用于对第二平台3的移动进行导向。

第一平台2与安装座1之间的探针5上固定设有轴套6，轴套6的侧面固定设有齿条7，该齿条7与齿轮8啮合，齿轮8固定安装于齿轮轴上，齿轮轴通过轴承设于轮架9上，轮架9的底部固定安装于安装座1的顶部，轮架9的一侧设有角位移传感器10，角位移传感器10的输出入通过花键连接齿轮轴。

第二平台3的顶部连接直线驱动机构，该直线驱动机构包括伺服电机14，伺服电机14的输出轴通过联轴器连接滚珠丝杆15，滚珠丝杆15设于第二平台3的一侧，滚珠丝杆15通过螺母座16连接第二平台3，螺母座16与滚珠丝杆15螺纹连接。通过伺服电机14带动螺母座16沿滚珠丝杆15升降，从而带动第二平台3的升降。

优选的，伺服电机14通过驱动器连接电源。伺服电机14的型号为MSME5AZG1S(松下A5系列)。

优选的，伺服电机14固定安装于支架上，滚珠丝杆15通过轴承座安装于支架上。

本实用新型的结构特点及其工作原理：在正常打印时，探针5下端需要位于打印头21的底端的上方，不影响打印头21的打印，此时第二平台3向上移动，弹簧4拉伸量增大，产生弹力带动第一平台2上升，从而带动探针5上升，使探针5位于打印头21的底端的上方，不影响打印头21的打印；

当需要对平台进行升降调平时，此时第二平台3下降，弹簧4拉伸量变为压缩量，带动第一平台2和探针5向下移动，从而使探针5下端高度低于打印头21下端高度，然后打印平台上升使探针5接触到打印平台，探针5被打印平台顶起，探针5向上移动带动轴套6和齿条7移动，进而带动齿轮8转动，然后通过角位移传感器10检测到齿轮8的角位移，当四个角位移传感器10所测得的角位移量相同时说明打印平台不需要调平，当角位移传感器10所测得的角位移量存在偏差时，抬高位移量较小的探针5所在方位的打印平台进行调平。

实施例三

在实施例一的基础上，打印头21为熔融沉积快速成型打印头21，打印头21的导向杆13贯穿安装座1、第一平台2和第二平台3后延伸到第二平台3的上方，丝料能够从导向杆13进入打印头21的喷嘴处。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：包括调平检测机构，所述调平检测机构包括安装座、第一平台、第二平台、弹簧、探针、轴套、齿条、齿轮、轮架和角位移传感器，所述安装座的底部安装打印头，打印头的外侧设有四个均匀环形阵列分布的探针，探针的上端贯穿安装座，并延伸到安装座的上方，探针的顶部固定连接第一平台，第一平台的上方设有第二平台，第二平台与第一平台之间设有弹簧；

第一平台与安装座之间的探针上固定设有轴套，轴套的侧面固定设有齿条，该齿条与齿轮啮合，齿轮固定安装于齿轮轴上，齿轮轴通过轴承设于轮架上，轮架的底部固定安装于安装座的顶部，轮架的一侧设有角位移传感器，角位移传感器的输出入通过花键连接齿轮轴；第二平台的顶部连接直线驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述直线驱动机构包括气缸，气缸的活塞杆固定连接第二平台。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述直线驱动机构包括伺服电机，伺服电机的输出轴通过联轴器连接滚珠丝杆，滚珠丝杆设于第二平台的一侧，滚珠丝杆通过螺母座连接第二平台，螺母座与滚珠丝杆螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述探针位于打印头与打印平台四角的连线上。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述安装座上设有与探针间隙配合的通孔。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述弹簧套在伸缩杆上，伸缩杆的上端固定连接第二平台，下端固定连接第一平台。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述伸缩杆包括上杆和下杆，下杆插入上杆内，上杆内设有与下杆间隙配合的通孔。

8.根据权利要求1所述的一种3D打印机成型平台升降结构，其特征在于：所述弹簧套在导向杆上，导向杆的下端固定连接第一平台，伸缩杆的上端贯穿第二平台，第二平台上设有与导向杆间隙配合的通孔。

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