CN215661886U - 一种自动调平装置及打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动调平装置及打印机，涉及三维打印技术。自动调平装置包括打印头组件、传感器组件和运动组件，所述传感器组件与所述打印头组件连接，所述运动组件设于所述传感器组件的朝向打印件成型平台的一侧；所述打印头组件用于带动所述运动组件在所述打印件成型平台上进行运动，所述传感器组件用于在运动组件的运动作用下产生在垂直打印件成型平台方向上的位移量，所述位移量用于指示所述打印件成型平台相对所述打印头组件的平整度，以解决现有技术中打印机的调平速度过慢的问题。

Description

一种自动调平装置及打印机

技术领域

本实用新型涉及三维打印技术领域，尤其涉及一种自动调平装置及打印机。

背景技术

随着三维(3Dimension，3D)打印技术的快速发展，3D打印机在人们日常生活中得到越来越广泛的应用，在3D打印机中，打印件成型平台作为模型的承载平台，如果有偏差，那么在后期的打印中，必然会导致出现差错。因此，需要对3D打印机进行调平处理，目前，采用的调平方式是使用应变传感器或者微动开关来进行自动调平，但是这种结构的调平方式必须逐个点探测，即每个探测点都需要执行下降和抬升的动作，这会导致调平速度过慢的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种自动调平装置及打印机，以解决现有技术中打印机的调平速度过慢的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种自动调平装置，包括打印头组件、传感器组件和运动组件，所述传感器组件与所述打印头组件连接，所述运动组件设于所述传感器组件的朝向打印件成型平台的一侧；所述打印头组件用于带动所述运动组件在所述打印件成型平台上进行运动，所述传感器组件用于在运动组件的运动作用下产生在垂直打印件成型平台方向上的位移量，所述位移量用于指示所述打印件成型平台相对所述打印头组件的平整度。

可选地，所述传感器组件包括传感器模块、位移杆和弹性件，所述位移杆的一端与所述传感器模块连接，所述位移杆的另一端与所述运动组件连接，所述弹性件套设于所述位移杆上，且所述弹性件的一端与所述传感器模块抵接，所述弹性件的另一端与所述位移杆抵接；

其中，所述运动组件在所述打印件成型平台上进行运动的情况下，所述运动组件的运动可带动位移杆相对传感器模块在垂直打印件成型平台方向上移动，以产生在垂直方向上的位移量。

可选地，所述位移杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆贯穿所述弹性件与所述传感器模块连接，所述第一杆套设于所述第二杆内，所述第二杆的一端与所述运动组件连接，所述第二杆的另一端与所述弹性件抵接，所述弹性件的远离所述第二杆的一端与所述传感器模块抵接。

可选地，所述运动组件包括安装座和滚珠，所述安装座与所述传感器组件连接，所述滚珠设于所述安装座上，所述安装座用于在所述传感器组件的带动下带动所述滚珠在所述打印件成型平台上滚动。

可选地，所述运动组件与所述传感器组件可拆卸连接。

可选地，还包括连接部件，所述连接部件包括第一磁吸件和第二磁吸件，所述第一磁吸件与所述传感器组件连接，所述第二磁吸件与所述运动组件连接。

可选地，还包括第一支架和第二支架，所述打印头组件设置于第一支架上，所述打印件成型平台设置于所述第二支架上，所述打印头组件在所述第一支架上运动的方向与所述打印件成型平台在所述第二支架上运动的方向垂直。

可选地，还包括第三支架，所述第一支架与所述第三支架连接，所述第一支架在所述第三支架的垂直方向上移动。

可选地，还包括第四支架，所述第二支架设置于所述第四支架上，所述第四支架与所述第三支架连接并支撑所述第三支架。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种打印机，包括如第一方面所述的自动调平装置。

本实用新型实施例提供的技术方案中，在自动调平过程中，通过打印头组件带动传感器组件运动以带动运动组件在打印件成型平台上运动，并通过传感器组件在运动组件的运动作用下产生在垂直打印件成型平台方向上的位移量，其中，所述位移量用于指示所述打印件成型平台相对所述打印头组件的平整度，这样，可以通过运动组件在打印件成型平台上的运动实现对打印件成型平台的线测，在线测过程中，通过传感器组件产生在垂直方向上的位移量以确定打印件成型平台的平整度，无需针对每个探测点都执行下降和抬升的动作，可以加快自动调平的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种自动调平装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的自动调节过程示意图；

图3是本实用新型实施例提供的自动调节的轨迹示意图；

图4是本实用新型实施例提供的传感器组件和运动组件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的拆卸运动组件过程示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种自动调平装置的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

请参见图1，本实用新型实施例提供了一种自动调平装置，包括：打印头组件101、传感器组件103和运动组件104，传感器组件103与打印头组件101连接，运动组件104设于传感器组件103的朝向打印件成型平台102的一侧；打印头组件101用于带动运动组件104在打印件成型平台102上进行运动，传感器组件103用于在运动组件104的运动作用下产生在垂直打印件成型平台102方向上的位移量，位移量用于指示打印件成型平台102相对打印头组件101的平整度。

在本实施例中，在自动调平过程中，打印头组件101带动传感器组件103运动以带动运动组件104在打印件成型平台102上运动，通过运动组件104的运动实现对打印件成型平台102的线测。在本实施例中，优选的，运动组件的运动方式为滚动，示例性的，运动组件可以为滚珠。具体地，在线测过程中，打印头组件101首先下降至使得运动组件104与打印件成型平台102接触，当打印头组件101从图2中的位置A运动至位置B时，运动组件104在打印头组件101的带动下，从打印件成型平台102的与位置A对应的点运动至打印件成型平台102的与位置B对应的点，这样，实现对打印件成型平台102的对应于位置A与位置B的两个探测点之间的连线的线测，具体地，在本实施例中，打印件成型平台102为打印机的打印平台，待打印物体在打印平台上成型。

在本实施例中，可以理解为在自动调平过程中，打印头组件101的运动方向是图2中的位置A至位置B，打印件成型平台102的运动方向是图1中的位置C至位置D，其中位置A与位置B之间的连线与位置C与位置D之间的连线垂直。此处仅做示例，不做限定，在其他可行的实施方式中，打印头组件101的运动方向还可以是从位置B至位置A，打印件成型平台102的运动方向还可以是从位置D至位置C。但不论其作何变换，都在本申请实施方式保护的范围之内。

进一步地，可以调整打印件成型平台102运动的位置，从而调整打印件成型平台102的探测点，然后控制打印头组件101从位置B运动至位置A，这样，实现对调整后的打印件成型平台102的对应于位置A与位置B的两个探测点之间的连线的线测，以此往复运动，可以实现对整个打印件成型平台102的探测，其中，以打印头组件101运动的方向所在轴为X轴、打印件成型平台102运动的方向所在轴为Y轴为例，进行线测过程中打印头组件101的运动轨迹如图3所示。

其中，运动组件104带动传感器组件103在打印件成型平台102上进行探测时，因为传感器组件103的固定位置是一定的，即可通过软件补偿，将传感器组件103探测的实际位置补偿到打印机的打印喷头处，实现精确的自动调平功能。

上述的自动调平装置，可以通过运动组件104在打印件成型平台102上的运动实现对打印件成型平台102的线测，在线测过程中，通过传感器组件103产生在垂直方向上的位移量以确定打印件成型平台102的平整度，无需针对每个探测点都执行下降和抬升的动作，可以加快自动调平的速度。此外，由于在采用点测时，无法对打印件成型平台102的每个点进行测量，而实际上，一条线包括多个点，因此采用线测时，可以实现对更多的探测点的探测，因此，采用基于线测的方式进行自动调平，相比于点测的方式，可以更准确地测量出打印件成型平台102的平整度，能避免出现对打印件成型平台102的平整度的测量准确度较低而发生自动调平不稳定，从而造成打印模型粘不上平台的问题。

在另外一个实施例中，参阅图1，提供了一种自动调平装置，包括：打印头组件101、传感器组件103和运动组件104，传感器组件103与打印头组件101连接，运动组件104设于传感器组件103的朝向打印件成型平台102的一侧；打印头组件101用于带动运动组件104在打印件成型平台102上进行运动，传感器组件103用于在运动组件104的运动作用下产生在垂直打印件成型平台102方向上的位移量，位移量用于指示打印件成型平台102相对打印头组件101的平整度。

可选地，如图4所示，述传感器组件103包括传感器模块1031、位移杆1032和弹性件1033，位移杆1032的一端与传感器模块1031连接，位移杆1032的另一端与运动组件104连接，弹性件1033套设于位移杆1032上，且弹性件1033的一端与传感器模块1031抵接，弹性件1033的另一端与位移杆1032抵接；

其中，运动组件104在打印件成型平台102上进行运动的情况下，运动组件104的运动可带动位移杆1032相对传感器模块1031在垂直打印件成型平台方向上移动，以产生在垂直方向上的位移量。

在本可选的实施方式中，传感器组件103可以是位移传感器，在测量过程中，位移杆随着运动组件104的运动作用在垂直方向上的产生位移，其中，位移杆的位移由位移杆的压缩和伸长两种方式实现，在位移杆的压缩过程中，位移杆产生远离打印件成型平台102的方向上的位移，在位移杆的伸长过程中，位移杆产生靠近打印件成型平台102的方向上的位移，位移杆在压缩后，对弹性件造成一定的压力，并在弹性件的反弹力的作用下伸长，传感器模块可以通过位移杆的伸缩获取位移量。这样，可以实时获取运动组件104在运动的过程中的位移量。

在一个可行的实施方式中，位移杆1032包括第一杆10321和第二杆10322，第一杆10321贯穿弹性件1033与传感器模块1031连接，第一杆10321套设于第二杆10322内，第二杆10322的一端与运动组件104连接，第二杆10322的另一端与弹性件1033抵接，弹性件1033的远离第二杆10322的一端与传感器模块1031抵接。

在本可选的实施方式中，将第一杆10321套设于第二杆10322内，在压缩过程中，第二杆10322沿着第一杆10321滑动，产生远离打印件成型平台102的位移，换言之，此时第一杆10321与第二杆10322的接触面积增大，此时，第二杆10322对弹性件1033造成一定的压力，在压缩后，第二杆10322在弹性件1033的反弹力的作用下伸长至初始位置，其中初始位置是在无外界压力下，第二杆10322相当于第一杆10321的位置。这样，传感器模块1031可以通过第二杆10322相对于第一杆10321的伸缩测量到位移量。其中，弹性件1033可以是弹簧或其他弹性部件，此处仅做示例，不做限定。

可选地，运动组件104包括安装座1041和滚珠1042，安装座1041与传感器组件103连接，滚珠1042设于安装座1041上，安装座1041用于在传感器组件103的带动下带动滚珠1042在打印件成型平台102上滚动。

在本可选的实施方式中，运动组件104以滚珠组件为例进行说明，安装座1041可以是圆筒形状的安装座，在该圆筒形状的安装座上设置安装轴，将滚珠1042设置于该安装轴上，可以实现滚珠1042的滚动。此处仅做示例，不做限定。

可选地，运动组件104与传感器组件103可拆卸连接。

需要说明的是，在自动调平成功后，为了更加方便使用打印头组件101，可以将运动组件104从传感器组件103上拆卸下来。拆卸部分如图5所示。在下一次需要进行自动调平时，再将运动组件104与传感器组件103连接即可。这样，通过设置运动组件104与传感器组件103可拆卸连接的方式，可以灵活地调整运动组件104与传感器组件103之间的安装或拆卸的连接状态。

可选地，还包括连接部件，连接部件包括第一磁吸件109和第二磁吸件110，第一磁吸件109与传感器组件103连接，第二磁吸件110与运动组件104连接。

在本可选的实施方式中，第一磁吸件109和第二磁吸件110为磁铁，且第一磁吸件109和第二磁吸件110的磁极相反。这样，通过第一磁吸件109和第二磁吸件110实现运动组件104和传感器组件103之间的可拆卸连接，使得安装和拆卸的过程方便快捷。

可选地，还包括第一支架105和第二支架106，打印头组件101设置于第一支架105上，打印件成型平台102设置于第二支架106上，打印头组件101在第一支架105上运动的方向与打印件成型平台102在第二支架106上运动的方向垂直。

在本实施例中，打印头组件101在第一支架105上进行水平方向上的移动，打印件成型平台102在第二支架106上也进行水平方向上的移动，其中打印头组件101和打印件成型平台102的运动方向垂直，可以实现对整个打印件成型平台102的探测，其中，以打印头组件101运动的方向所在轴为X轴、打印件成型平台102运动的方向所在轴为Y轴为例，进行线测过程中打印头组件101的运动轨迹如图3所示，具体地运动轨迹可以根据实际情况进行适应性的调整。在本可选的实施方式中，可以在第一支架105上设置滑动轨道，以便于打印头组件101在第一支架105上滑动，亦可以在第二支架106上设置滑动轨道，以便于打印件成型平台102在第二支架106上滑动。此处，仅做示例，不做限定。

可选地，还包括第三支架107，第一支架105与第三支架107连接，第一支架105在第三支架107的垂直方向上移动。

在本实施例中，第一支架105可在第三支架107上沿垂直方向移动，从而调整打印头组件101与打印成型平台102的垂直距离。

可选的，还包括第四支架108，第二支架106设置于第四支架108上，第四支架108与第三支架107连接并支撑第三支架107。

在本实施例中，第四支架108用于固定并支撑第二支架106，并且第四支架108与第三支架107固定连接从而保证了第四支架108对第三支架的支撑。

可选地，如图6所示，打印头组件101包括打印头支架1012，传感器组件103与打印头支架1012连接。

需要说明的是，在本可选的实施方式中，打印头组件101包括打印头外壳1011和与打印头外壳1011连接的打印头支架1012，二者形成容腔，传感器组件103容至于该容腔内，由于打印头支架1012的位置是固定不变的，因此，在自动调平过程中，可以通过位置补偿的方式，根据传感器组件103在打印头支架1012上的实际测量位置和打印喷头的位置之间的位置差，将实际测量位置补偿至打印喷头的位置处，这样，可以确定打印喷头与打印件成型平台102之间的位移量，进一步根据位移量调整打印喷头与打印件成型平台102之间的距离，可以避免出现实际打印中出现自动调平不稳定而造成打印喷头磨打印件成型平台102的问题，实现精确的自动调平功能。

本实用新型实施例还提供一种打印机，包括如上的自动调平装置。由于本实施例的技术方案包含了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述实施例的全部技术效果，此处不再一一赘述。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种自动调平装置，其特征在于，包括：

打印头组件、传感器组件和运动组件，所述传感器组件与所述打印头组件连接，所述运动组件设于所述传感器组件的朝向打印件成型平台的一侧；所述打印头组件用于带动所述运动组件在所述打印件成型平台上进行运动，所述传感器组件用于在运动组件的运动作用下产生在垂直打印件成型平台方向上的位移量，所述位移量用于指示所述打印件成型平台相对所述打印头组件的平整度。

2.根据权利要求1所述的自动调平装置，其特征在于，所述传感器组件包括传感器模块、位移杆和弹性件，所述位移杆的一端与所述传感器模块连接，所述位移杆的另一端与所述运动组件连接，所述弹性件套设于所述位移杆上，且所述弹性件的一端与所述传感器模块抵接，所述弹性件的另一端与所述位移杆抵接；

其中，所述运动组件在所述打印件成型平台上进行运动的情况下，所述运动组件的运动可带动位移杆相对传感器模块在垂直打印件成型平台方向上移动，以产生在垂直方向上的位移量。

3.根据权利要求2所述的自动调平装置，其特征在于，所述位移杆包括第一杆和第二杆，所述第一杆贯穿所述弹性件与所述传感器模块连接，所述第一杆套设于所述第二杆内，所述第二杆的一端与所述运动组件连接，所述第二杆的另一端与所述弹性件抵接，所述弹性件的远离所述第二杆的一端与所述传感器模块抵接。

4.根据权利要求1所述的自动调平装置，其特征在于，所述运动组件包括安装座和滚珠，所述安装座与所述传感器组件连接，所述滚珠设于所述安装座上，所述安装座用于在所述传感器组件的带动下带动所述滚珠在所述打印件成型平台上滚动。

5.根据权利要求1所述的自动调平装置，其特征在于，所述运动组件与所述传感器组件可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的自动调平装置，其特征在于，还包括连接部件，所述连接部件包括第一磁吸件和第二磁吸件，所述第一磁吸件与所述传感器组件连接，所述第二磁吸件与所述运动组件连接。

7.根据权利要求1所述的自动调平装置，其特征在于，还包括第一支架和第二支架，所述打印头组件设置于第一支架上，所述打印件成型平台设置于所述第二支架上，所述打印头组件在所述第一支架上运动的方向与所述打印件成型平台在所述第二支架上运动的方向垂直。

8.根据权利要求7所述的自动调平装置，其特征在于，还包括第三支架，所述第一支架与所述第三支架连接，所述第一支架在所述第三支架的垂直方向上移动。

9.根据权利要求8所述的自动调平装置，其特征在于，还包括第四支架，所述第二支架设置于所述第四支架上，所述第四支架与所述第三支架连接并支撑所述第三支架。

10.一种打印机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的自动调平装置。

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