CN216832243U - 3d打印机和打印平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了3D打印机和打印平台。具体而言，用于3D打印机的打印平台包括：打印底板；和叠置安装在打印底板上的打印顶板；在打印顶板上设有至少三个彼此间隔开且不在同一直线上的可导电的接触点；并且在打印顶板上提供有校准靶。本实用新型的打印平台构造可以实现改进的、更快速、精度更高、更可靠的调平和校准。

Description

3D打印机和打印平台

技术领域

本实用新型涉及3D打印领域，具体涉及3D打印机及其打印平台。

背景技术

3D打印机中，打印平台能否提供一个近似水平的x-y平面，对打印精度影响很大；用户对打印高效率，智能化易用性有着强烈的需求。现有的3D打印机多采用手动调整打印平台的平面，费事费力，而且人为校准由于不可避免的人为误差，精度较低。

目前市场的主流FDM机型主要是单头3D打印机，一次只能打印一种材料，不能进行材料组合搭配使用，同时受打印速度的限制，成型效率也不高。用户对打印高效率、高质量、可多材料兼容及混搭使用性、智能化易用性、价格适中，有着强烈的需求。

然而，现有的双喷头3D打印机多采用手动校准，费事费力，而且人为校准由于不可避免的人为误差，所校准的喷头经常存在较大误差，校准精度较低。而且，在校准过程中，检测要借助其他校准设备来进行，导致机器结构过于复杂。

本领域中需要开发一种打印平台及其构造，以便于改进的、更快速、精度更高、更可靠的调平和校准，从而减轻或克服上述技术缺陷，以及获得其它的有益技术效果。

本实用新型说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本实用新型范围的主题。

实用新型内容

鉴于以上所述以及其它更多的构思而提出了本实用新型。

根据本实用新型的一方面，提供了一种用于3D打印机的打印平台，所述打印平台包括：打印底板；和叠置安装在所述打印底板上的打印顶板；其中，在所述打印顶板上设有至少三个彼此间隔开且不在同一直线上的可导电的接触点；并且其中，在所述打印顶板上提供有校准靶。

根据一实施例，所述打印顶板可拆卸地安装在所述打印底板上面。

根据一实施例，所述打印顶板通过磁性吸附、真空吸附或机械紧固件固定在所述打印底板上。

根据一实施例，所述打印平台设有至少一个调节支脚。

根据一实施例，所述校准靶是形成于所述打印顶板上的具有导电边沿的通孔或者盲孔，或者是设置在所述打印顶板上的具有导电边沿的凸台。

根据一实施例，所述打印顶板设有加热机构。

根据一实施例，所述加热机构是电阻丝或者是可电热的PCB板。

根据一实施例，所述接触点由嵌入所述打印顶板中的金属主体或者涂布在所述打印顶板上的金属镀层或导电涂层形成。

根据一实施例，在所述接触点周围的打印顶板上设有不导电的膜层、涂层或粘合层。

本实用新型还提供了一种包括上述打印平台的3D打印机，特别是具有两个打印喷头的双喷头3D打印机。

根据本实用新型另一方面的构思，可直接采用喷头尖端参与校准，无需另外的校准设备，就可以提供改进的、更快速、精度更高、更可靠的打印平台调平技术和双喷头校准方法。

根据本实用新型的另一方面，公开了一种3D打印机的双喷头的校准方法。由于本实用新型的标准方法采用的算法和步骤更加精简，因此该校准方法具有快速、自动化、智能化和高精度等优势。对于双喷头的3D打印机而言，其智能校准精度可在0.01mm以内，无需人工干预，整个校准流程完全依靠机器进行，而且校准速度快，例如可在2-3s以内完成。

根据本实用新型的另一方面，公开了一种用于校准双喷头3D打印机的方法，所述3D打印机包括第一和第二打印喷头；打印平台，其上可设有带导电边缘的校准靶，所述校准靶配置为当所述打印喷头与所述校准靶的导电边缘接触时形成电导通信号；和控制器，其配置成用于获取所述导通信号，并由此获得所述打印喷头与所述校准靶的导电边缘的接触位置的坐标参数，所述方法包括以下步骤：使所述第一打印喷头与所述校准靶的导电边缘接触，得到所述校准靶基于所述第一打印喷头的第一中心坐标；使所述第二打印喷头与所述校准靶的导电边缘接触，得到所述校准靶基于所述第二打印喷头的第二中心坐标；基于所述第一中心坐标和所述第二中心坐标的差值，计算得出所述第二打印喷头相对于所述第一打印喷头的坐标偏差(ΔX,ΔY)；和根据所述坐标偏差(ΔX,ΔY)来补偿所述第二打印喷头的x和y坐标值。

根据一实施例，所述第一、第二打印喷头分别通过其各自的喷头尖端与所述校准靶的导电边缘形成电导通接触。

根据一实施例，所述校准靶的导电边缘构成圆，所述校准靶的中心是所述圆的圆心；其中，通过所述第一打印喷头与所述圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到所述校准靶的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，通过所述第二打印喷头与所述圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到所述校准靶的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一实施例，分别通过所述第一、第二打印喷头与所述圆的圆周上的三点接触位置接触得到所述三点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，通过以下算式分别计算得到所述校准靶的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，

a＝2x₃-2x₂；b＝2y₃-2y₂；c＝x₃ ²-x₂ ²+y₃ ²-y₂ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一实施例，所述三点接触位置将所述圆的圆周三等分。

根据一实施例，分别通过所述第一、第二打印喷头与所述圆的圆周上的四点接触位置接触得到所述四点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)和(x₄,y₄)，通过以下算式分别计算得到所述校准靶的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，

其中，a＝2x₄-2x₃；b＝2y₄-2y₃；c＝x₄ ²-x₃ ²+y₄ ²-y₃ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一实施例，所述四点接触位置将所述圆的圆周四等分。

根据一实施例，所述校准靶的导电边缘构成方形；其中，通过所述第一打印喷头与四个分别位于所述方形的四条边上的接触位置接触，来得到所述校准靶的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，通过所述第二打印喷头与四个分别位于所述方形的四条边上的接触位置接触，来得到所述校准靶的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一实施例，分别通过所述第一、第二打印喷头与所述方形的左右两边的接触得到两个x坐标值，x_左和x_右；分别通过所述第一、第二打印喷头与所述方形的上下两边的接触得到两个y坐标值，y_上和y_下；和通过以下算式分别计算得到所述校准靶的第一和第二中心坐标值(X,Y)：

X＝(x_左+x_右)/2，Y＝(y_上+y_下)/2。

根据一实施例，所述校准靶是设置在所述打印平台上的孔或者凸台，其中，所述孔或者凸台的边沿构成导电边缘。

根据一实施例，所述校准靶是形成于所述打印平台中央的孔，所述孔是通孔或者盲孔。

根据一实施例，所述校准靶是固定于所述打印平台中央或者一体成型于所述打印平台中央的凸台，所述凸台通过由金属制成或者通过施加导电涂层而使其边缘构成导电边缘。

根据一实施例，所述校准靶具有上表面，配置为当打印喷头的尖端与校准靶的上表面接触时形成导通信号，该方法还包括以下步骤：

使第一打印喷头的喷头尖端与校准靶的上表面接触，得到对应于第一打印喷头的z坐标值z₁’；使第二打印喷头的喷头尖端与所述第一打印喷头接触的校准靶的上表面接触，得到对应于第二打印喷头的z坐标值z₂’，由此得到第一打印喷头相对于第二打印喷头的高度差Δm＝z₁’-z₂’；根据Δm调整第二打印喷头的高度。

根据本实用新型的另一方面，披露了一种可自动校准的双喷头3D打印机，所述双喷头3D打印机包括：第一和第二打印喷头；设置在所述第一和第二打印喷头下方的打印平台，其上可设有带导电边缘的校准靶，所述校准靶配置为当所述打印喷头与所述校准靶的导电边缘接触时形成电导通信号；控制器，其配置成用于获取所述导通信号，并由此获得所述打印喷头与所述校准靶的导电边缘的接触位置的坐标参数；和配置成使所述打印喷头和所述打印平台在x、y、z轴三个方向上彼此相对地直线移动的直线模组，其中，所述双喷头3D打印机配置成自动化执行以下步骤：驱动所述第一打印喷头与所述校准靶的导电边缘接触，得到所述校准靶基于所述第一打印喷头的第一中心坐标；驱动所述第二打印喷头与所述校准靶的导电边缘接触，得到所述校准靶基于所述第二打印喷头的第二中心坐标；基于所述第一中心坐标和所述第二中心坐标的差值，计算得出所述第二打印喷头相对于所述第一打印喷头的坐标偏差(ΔX,ΔY)；和根据所述坐标偏差(ΔX,ΔY)来补偿所述第二打印喷头的x和y坐标值。

根据一实施例，所述第一、第二打印喷头配置成分别通过其各自的喷头尖端与所述校准靶的导电边缘形成电导通接触。

根据一实施例，所述校准靶的导电边缘构成圆，所述校准靶的中心是所述圆的圆心；其中，通过所述第一打印喷头与所述圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到所述校准靶的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，通过所述第二打印喷头与所述圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到所述校准靶的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一实施例，所述双喷头3D打印机配置成分别通过所述第一、第二打印喷头与所述圆的圆周上的三点接触位置接触得到所述三点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，通过以下算式分别计算得到所述校准靶的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，

Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，

a＝2x₃-2x₂；b＝2y₃-2y₂；c＝x₃ ²-x₂ ²+y₃ ²-y₂ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一实施例，所述三点接触位置将所述圆的圆周三等分。

根据一实施例，所述双喷头3D打印机配置成分别通过所述第一、第二打印喷头与所述圆的圆周上的四点接触位置接触得到所述四点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)和(x₄,y₄)，通过以下算式分别计算得到所述校准靶的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，

a＝2x₄-2x₃；b＝2y₄-2y₃；c＝x₄ ²-x₃ ²+y₄ ²-y₃ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一实施例，所述四点接触位置将所述圆的圆周四等分。

根据一实施例，所述校准靶的导电边缘构成方形；其中，所述双喷头3D打印机配置成通过所述第一打印喷头与四个分别位于所述方形的四条边上的接触位置接触，来得到所述校准靶的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，所述双喷头3D打印机配置成通过所述第二打印喷头与四个分别位于所述方形的四条边上的接触位置接触，来得到所述校准靶的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一实施例，所述双喷头3D打印机配置成：分别通过所述第一、第二打印喷头与所述方形的左右两边的接触得到两个x坐标值，x_左和x_右；分别通过所述第一、第二打印喷头与所述方形的上下两边的接触得到两个y坐标值，y_上和y_下；通过以下算式分别计算得到所述校准靶的第一和第二中心坐标值(X,Y)：

X＝(x_左+x_右)/2，Y＝(y_上+y_下)/2。

根据一实施例，所述校准靶是设置在所述打印平台上的孔或者凸台，其中，所述孔或者凸台的边沿构成导电边缘。

根据一实施例，所述校准靶是形成于所述打印平台中央的孔，所述孔是通孔或者盲孔。

根据一实施例，所述校准靶是固定于所述打印平台中央或者一体成型于所述打印平台中央的凸台，所述凸台通过由金属制成或者通过施加导电涂层而使其边缘构成导电边缘。

根据一实施例，所述校准靶可具有上表面，配置为当打印喷头的尖端与校准靶的上表面接触时形成导通信号，该方法还包括以下步骤：

使第一打印喷头的喷头尖端与校准靶的上表面接触，得到对应于第一打印喷头的z坐标值z₁’；使第二打印喷头的喷头尖端与所述第一打印喷头接触的校准靶的上表面接触，得到对应于第二打印喷头的z坐标值z₂’，由此得到第一打印喷头相对于第二打印喷头的高度差Δm＝z₁’-z₂’；根据Δm调整第二打印喷头的高度。

根据本实用新型的另一方面，还公开了一种用于3D打印机的打印平台，所述打印平台上设有n个彼此间隔开且不在同一直线上的可导电的接触点，其中，n为≥3的整数，所述接触点用于所述打印平台的调平；并且，所述3D打印机配置成在其打印喷头与所述接触点接触并形成导通电路时输出导通信号。

根据一实施例，所述打印平台设有多个调节支脚。

根据一实施例，所述调节支脚上具有调节刻度。

根据一实施例，在所述打印平台上还设有校准靶。

根据一实施例，所述校准靶是形成于所述打印平台上的通孔或者盲孔，或者是设置在所述打印平台上的凸台。

根据本实用新型的另一方面，还公开了一种3D打印机，具有上述打印平台。

根据一实施例，3D打印机是具有两个打印喷头的双喷头3D打印机。

根据一实施例，所述打印平台布置有n个可导电的接触点，其中，n为≥3的整数，所述n个接触点彼此间隔开且不在同一直线上，所述接触点用于所述打印平台的调平；其中，所述方法进一步包括调平所述打印平台的步骤：S1：使其中至少一个所述打印喷头的喷头尖端与所述第一接触点接触，得到第一z坐标值z₁，所述第一接触点作为参考点；S2：使所述打印喷头的喷头尖端与所述第二接触点接触，得到第二z坐标值z₂，由此得到所述第二接触点相对于所述第一接触点的高度差Δh₁＝z₂-z₁；S3：使所述打印喷头的喷头尖端与所述第三接触点接触，得到第三z坐标值z₃，由此得到所述第三接触点相对于所述第一接触点的高度差Δh₂＝z₃-z₁；S4：以此类推，使所述打印喷头的喷头尖端与所述第n接触点接触，得到第n个z坐标值z_n，由此得到所述第n接触点相对于所述第一接触点的高度差Δh_n＝z_n-z₁；其中，根据Δh₁、Δh₂…Δh_n调整所述打印平台的高度。

根据一实施例，所述步骤S1包括：在所述打印平台上提供第一、第二和第三接触点，其中，所述第一接触点作为基准点，并且所述三个接触点设定成下列中的一者：所述第一、第二和第三接触点是一个等腰三角形或者等边三角形的三个顶点；所述第一、第二和第三接触点位于一个圆的圆周上并且将该圆周三等分；和所述第一接触点位于一个圆的圆心，所述第二和第三接触点位于该圆的圆周上并且相对于该圆的直径镜像对称布置。

根据一实施例，所述第二和第三接触点分别位于所述等腰三角形的底边的两个顶点，所述第一接触点位于所述等腰三角形的另一个顶点。

根据一实施例，所述步骤S1包括：在所述打印平台上提供彼此间隔开的四个接触点，所述四个接触点设定成下列中的一者：所述四个接触点是一个正方形的四个顶点；所述四个接触点属于一个多边形的其中四个顶点；所述四个接触点中的一个接触点位于一个圆的圆心，其余三个接触点位于该圆的圆周上并且将该圆周三等分；和所述四个接触点位于一个圆的圆周上并且将所述圆周四等分。

根据一实施例，上述校准方法使得3D打印机的x-y平面的智能校准精度在0.01mm以内。

根据一实施例，上述校准方法使得校准可在2-3s以内完成。

根据本实用新型的一方面，公开了一种用于3D打印机的打印平台的调平的方法，所述3D打印机包括：至少一个打印喷头；打印平台，布置有n个可导电的接触点，n为≥3的整数，所述n个接触点彼此间隔开且不在同一直线上，并且配置为当所述打印喷头的尖端与所述接触点接触时形成导通信号；控制器，用于获取所述导通信号和所述打印喷头与所述打印平台接触时所述打印喷头的z轴高度，其中，所述方法包括以下步骤：S1：使所述打印喷头的喷头尖端与所述第一接触点接触，得到第一z坐标值z₁，所述第一接触点作为参考点；S2：使所述打印喷头的喷头尖端与所述第二接触点接触，得到第二z坐标值z₂，由此得到所述第二接触点相对于所述第一接触点的高度差Δh₁＝z₂-z₁；S3：使所述打印喷头的喷头尖端与所述第三接触点接触，得到第三z坐标值z₃，由此得到所述第三接触点相对于所述第一接触点的高度差Δh₂＝z₃-z₁；S4：以此类推，使所述打印喷头的喷头尖端与所述第n接触点接触，得到第n个z坐标值z_n，由此得到所述第n接触点相对于所述第一接触点的高度差Δh_n＝z_n-z₁；S5：根据Δh₁、Δh₂…Δh_n调整所述打印平台的高度。

根据一实施例，所述接触点由嵌入所述打印平台中的金属主体或者涂布在所述打印平台上的金属镀层或导电涂层形成，并且其表面与所述打印平台基本上在同一个面上。

根据一实施例，所述调节支脚上具有调节刻度。

根据一实施例，所述3D打印机是具有两个打印喷头的双喷头打印机。

根据一实施例，所述步骤S1包括：在所述打印平台上提供至少第一、第二和第三接触点，其中，所述第一接触点作为基准点，并且所述三个接触点设定成下列中的一者：所述第一、第二和第三接触点是一个等腰三角形或者等边三角形的三个顶点；所述第一、第二和第三接触点位于一个圆的圆周上并且将该圆周三等分；和所述第一接触点位于一个圆的圆心，所述第二和第三接触点位于该圆的圆周上并且相对于该圆的直径镜像对称布置。

根据一实施例，所述第二和第三接触点分别位于所述等腰三角形的底边的两个顶点，所述第一接触点位于所述等腰三角形的另一个顶点。

根据一实施例，所述步骤S1包括：在所述打印平台上提供彼此间隔开的四个接触点，所述四个接触点设定成下列中的一者：所述四个接触点是一个正方形的四个顶点；所述四个接触点属于一个多边形的其中四个顶点；所述四个接触点中的一个接触点位于一个圆的圆心，其余三个接触点位于该圆的圆周上并且将该圆周三等分；和所述四个接触点位于一个圆的圆周上并且将所述圆周四等分。

根据一实施例，其中，所述方法是由所述3D打印机自动化执行的。

根据一实施例，通过所述双喷头打印机中的一个打印喷头来执行所述步骤S2-S5；或者，分别通过所述双喷头打印机中的每一个打印喷头来执行所述步骤S2-S5。

根据一实施例，所述3D打印机包括传感器，并且所述3D打印机配置成在所述打印喷头与所述接触点时形成导通电路而发出导通信号，所述传感器检测所述导通信号，其中，通过获取所述导通信号指示的导通位置的z坐标值而得到所述第一z坐标值z₁、第二z坐标值z₂和第三z坐标值z₃。

根据一实施例，所述3D打印机设有分别在x轴、y轴和z轴方向驱动所述打印喷头直线运动的x轴直线模组、y轴直线模组和z轴直线模组。

根据本实用新型的另一方面，还公开了一种用于3D打印机的打印平台，所述打印平台上设有n个彼此间隔开且不在同一直线上的可导电的接触点，其中，n为≥3的整数，所述接触点用于所述打印平台的调平；并且，所述3D打印机配置成在其打印喷头与所述接触点接触并形成导通电路时可输出导通信号。

根据一实施例，所述打印平台具有打印底板和打印顶板，其中，所述打印顶板可拆卸地固定在所述打印底板上。

根据一实施例，所述打印平台设有对应于所述n个接触点的n个调节支脚，通过调节所述打印平台的其中至少一个所述调节支脚，来调节所述打印平台的高度。

根据一实施例，所述打印平台设有多个调节支脚。

根据一实施例，所述调节支脚上具有调节刻度。

根据一实施例，在所述打印平台上还设有校准靶。

根据一实施例，所述校准靶是形成于所述打印平台上的通孔或者盲孔，或者是设置在所述打印平台上的凸台。

根据本实用新型的另一方面，还公开了具有上述打印平台3D打印机。该3D打印机可以是具有两个打印喷头的双喷头3D打印机。

本实用新型的更多实施例还能够实现其它未一一列出的有利技术效果，这些其它的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本实用新型后是可以预期和理解的。

附图说明

通过参考下文的描述连同附图，这些实施例的上述特征和优点及其他特征和优点以及实现它们的方式将更显而易见，并且可以更好地理解本实用新型的实施例。

图1示意性显示了根据本实用新型的一实施例的具有双喷头的3D打印机的立体图。

图2示意性显示了图1所示的3D打印机的正视图。

图3显示了图1所示双喷头3D打印机的具有接触点和校准靶的3D打印机平台的立体图。

图4是示意性显示了图3所示的打印平台的俯视图。

图5是示意性显示了图3所示的打印平台的校准靶的放大图。

具体实施方式

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本实用新型的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本实用新型的其它特征、目的和优点。

应当理解，所图示和描述的实施例在应用中不限于在以下描述中阐明或在附图中图示的构件的构造和布置的细节。所图示的实施例可以是其它的实施例，并且能够以各种方式来实施或执行。各示例通过对所公开的实施例进行解释而非限制的方式来提供。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本实用新型公开的范围或实质的情况下，可以对本实用新型的各实施例作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征，可以与另一实施例一起使用，以仍然产生另外的实施例。因此，本实用新型公开涵盖属于所附权利要求及其等同要素范围内的这样的修改和变型。

同样，可以理解，本文中所使用的词组和用语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用，旨在开放式地包括其后列出的项及其等同项以及附加的项。

术语“3D打印机”不仅包含本领域一般意义上的三维打印设备，例如工业级3D打印机，包含消费级3D打印机，而且，带3D打印功能的激光加工设备，以及带激光加工功能的3D打印设备，都在本申请的“3D打印机”的范畴内。

在本申请中，“3D打印机”不仅可包含运用粉末状金属或塑料等可粘合材料、通过喷射粘结剂或挤出等方式逐层堆积叠加形成三维实体来构造物体的功能，还可根据应用场合选择性地包含激光加工功能。例如，激光加工可包括激光切穿(laser cutting)、雕刻、燃烧、烧蚀(laser ablation)等在内。上述的术语“雕刻”表示3D打印机改变材料的外观但没有切穿它的过程。例如，对于激光切割加工机，它可以表示从表面除去一些材料，或者通过施加电磁辐射使材料变色，等等。

如本文所用，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

下面将参考本实用新型的具体实施例对本实用新型进行更详细描述。

根据本实用新型的其中一个基本方案构思，可通过使双喷头3D打印机的两个喷头分别与校准靶的边缘接触，而分别获得校准靶的几何中心点坐标。因此，通过其边缘上的多个坐标点可求得其几何中心坐标的任何形状的校准靶，都可以适用于本实用新型。

例如，如图1和图2所示，该3D打印机具有打印平台10。打印平台10在理论上限定了一个x-y平面，该x-y平面由x轴和y轴限定。其中，x轴、y轴和z轴彼此垂直。术语“沿着轴”运动，例如沿着x轴、y轴或z轴运动，表示平行于该轴或与该轴在同一直线上运动。在本文中，x轴、y轴或z轴指定的方位仅是便于讨论，并不构成对方位的任何限定。当然，本领域技术人员也可以想到，打印平台也可以与x轴或y轴直线模组连接，本文并不对此进行限定。另外，打印平台具有加热功能，可以是整体一块板，也可以是由多层板材以可拆卸连接或不可拆卸方式组成。

双喷头3D打印机可设有x轴、y轴和z轴直线模组30、打印平台10、两个喷头20和对应于x轴、y轴和z轴直线模组的驱动电机(未示)。其中，例如，x轴、y轴直线模组30(一般带有或包含驱动电机或致动器)可分别与两个喷头20可操作地连接，可以控制两个喷头20沿x轴、y轴独立运动。z轴直线模组30(一般带有或包含驱动电机或致动器)与打印平台10连接，控制打印平台10沿z轴方向运动。

双喷头3D打印机的打印平台10可用于放置待打印的材料、承印物，等等。打印平台10提供尽可能平的工作平面。打印平台10限定了打印喷头的运动范围。打印平台10一般可优选正方形、长方形等规则形状。

如图3和图4所示，打印平台10上可设有用于校准两个喷头20的校准靶13，校准靶13的一个优选示例为正方形。校准靶13的位置优选设置在打印平台10的中央。但可替代的是，校准靶13的位置也可以在打印平台10上的其他位置。可替代地，校准靶13也可以是长方形或圆形等通过其边上的多个坐标点可以求得其几何中心点坐标的任何校准靶形状。校准靶13也可以设置为具有可导电的上表面17。

如图3、图4和图5所示，当校准靶13是正方形或长方形时，校准靶13具有第一边缘16、第二边缘16、第三边缘16和第四边缘16。校准靶13是打印平台10平面上的一个通孔，但可替代地，校准靶13也可以是凸出在打印平台10的表面上方的凸台或者凸块，而非通孔。优选地，校准靶13是打印平台10平面上的一个通孔，通孔的边缘(边沿或边)与打印平台表面大体齐平，这样设计主要是为了保持打印平台平面高度的一致性，便于加工、操作和维护。另外，校准靶13优选是高电导性的，其可以整体由导电材料制备或仅其表面涂覆有导电涂层。在校准过程中，喷头20与校准靶13的边缘(边沿)16接触时，会形成导通通路，控制器将获取到该导通(电)信号，并读取该导通位置的坐标点。

根据一个示例，打印平台10的表面上具有n个可导电的接触点12，在打印喷头与接触点12接触并形成导通电路时，将向例如控制系统或控制器发出导通信号。在该示例中，接触点12嵌入在打印平台10上且表面与打印平台10大体上在同一平面，这样设置是为了防止导电接触点的设置使打印平台表面凹凸不平。当然，本领域的普通技术人员可以理解，接触点12的表面也可以与打印平台10的表面不齐平。另外，根据一个示例，打印平台10的表面除了布置有接触点12外，其余部分被不导电膜材料，例如聚合物薄膜，如PET、PC、PVC、PEI等覆盖，该膜材料旨在用于保护打印平台10。

根据一个示例，打印平台10可设有对应于n个接触点12的n个调节支脚11，通过调节打印平台10的其中至少一个调节支脚11，来调节打印平台10的高度。调节支脚11可通过被旋转而控制支脚处的平台高度上升和下降。支脚上的最小刻度可以设置为0.1mm、0.01mm等。例如，如果系统获取第二接触点相对于第一接触点的z轴高度差为+0.1mm，而支脚上的最小刻度在出厂时设置为0.1mm的话，用户可以逆时针旋转旋钮一格；如果系统获取第二接触点相当于第一接触点的z轴高度差为-0.1mm，而支脚上的最小刻度在出厂时设置为0.1mm的话，用户可以顺时针旋转旋钮一格。

进一步地，3D打印机可以配置有显示屏幕，系统获取调平数据后将数据显示在屏幕上，并指引用户对于每个调节支脚需要顺时针或逆时针调节几格。用户可以在系统获取各个接触点的调平数据后，再统一进行各个调节支脚的调节。

可替代地，3D打印机可以配置为在获取单个调节支脚的调平数据后，使打印平台远离喷头一段距离并静止，然后用户根据调平数据进行调节支脚的调节，然后打印平台再次接近喷头直至与喷头接触导通，系统再获取该单个调节支脚的调平数据，直至该接触点相对于第一接触点的高度差为零。

3D打印机的控制器可以是主控芯片，也可以是其他具有控制功能的单元。在本方案中，喷头和接触点、校准靶都是由金属材料制备的，本身是可导电的，通过使它们接触产生导通信号，如喷头和接触点、校准靶接触时产生高电平，断开时产生低电平，而无需额外的传感器便可进行平台调平。例如，有些自动调平方案需要采用电传感器、微动开关或距离传感器等，相比之下，这样增加配件不仅会增加成本，还增大机器结构的复杂度，降低其鲁棒性和可靠性。

打印平台的调平

根据本实用新型的一个实施例，通过使一个打印喷头与打印平台上的三个接触点接触(其中一个点可作为基准点)，分别获得接触时的z轴坐标。

如图1-4所示，该3D打印机具有x轴、y轴和z轴直线模组30、打印平台10、两个打印喷头20和对应于x轴、y轴和z轴的驱动电机(未示)。其中，x轴、y轴电机分别与双喷头打印机的两个打印喷头20连接，可以控制两个打印喷头20沿x轴、y轴独立运动；z轴的驱动电机与打印平台10连接，控制打印平台10沿z轴方向运动。

根据本实用新型的一个方面，公开了一种用于3D打印机的打印平台的调平的方法，3D打印机包括：至少一个打印喷头20；打印平台10，布置有至少3个、例如3-6个可导电的接触点12，这些接触点12彼此间隔开且不在同一直线上，并且配置为当打印喷头的尖端与接触点接触时形成导通信号，控制器或者控制模块可用于获取打印喷头与打印平台接触时打印喷头的z轴高度。该调平方法包括如下步骤：

S1：使打印喷头20的喷头尖端与第一接触点12接触，得到第一z坐标值z₁，第一接触点12作为参考点；

S2：使打印喷头20的喷头尖端与第二接触点12接触，得到第二z坐标值z₂，由此得到第二接触点12相对于第一接触点12的高度差Δh₁＝z₂-z₁；

S3：使打印喷头20的喷头尖端与第三接触点12接触，得到第三z坐标值z₃，由此得到第三接触点12相对于第一接触点12的高度差Δh₂＝z₃-z₁；

S4：以此类推，使打印喷头20的喷头尖端与第n接触点12接触，得到第n个z坐标值z_n，由此得到第n接触点相对于第一接触点12的高度差Δh_n＝z_n-z₁；和

S5：根据Δh₁、Δh₂…Δh_n调整打印平台10的高度。

打印平台10限定了x-y平面，x-y平面由相互垂直的x轴和y轴限定，打印喷头20在垂直于x-y平面的z轴方向上位于打印平台10的上方，并且配置成在x轴、y轴和z轴方向上可移动，x轴、y轴和z轴构成了一个直角坐标系，例如参见图1-4所示可以容易理解。

如图3和4所示，打印平台10上具有接触点12，接触点12可以为多个，且不限于图3-4中的布局。在调平时候，打印喷头20与接触点12接触时会形成导通通路，传感器将检测到该导通信号，打印机的系统可读取该导通位置的z坐标点，并记录下来。

以下进一步描述根据一个示例的调平方法的步骤。

将打印喷头20定位在具有接触点12的打印平台10上方；

使打印喷头20的喷头尖端与第一接触点12(作为基准点)接触，得到第一z坐标值z₁；

使打印喷头20的喷头尖端与第二接触点12接触，得到第二z坐标值z₂，得到第二接触点12相对于第一接触点12的高度差Δz₁＝z₂-z₁；

使打印喷头20的喷头尖端与第三接触点12接触，得到第三z坐标值z₃，得到第三接触点12相对于第一接触点12的高度差Δz₂＝z₃-z₁；

根据Δz₁和Δz₂调整打印平台10的高度；

其中，第一接触点12、第二接触点12和第三接触点12配置为三角形的三个顶点。

根据一个示例，打印平台10可设有对应于第一、第二接触点和第n接触点12的n个调节支脚11，如图1-4所示，通过调节打印平台10的其中至少一个调节支脚11，来调节打印平台10的高度，其中n为大于等于3的整数。调节支脚11上可具有调节刻度。

根据一个示例，接触点12嵌入在打印平台上且表面与打印平台在同一个面上。

根据一个示例，3D打印机可以是具有两个打印喷头的双喷头打印机。

根据一个示例，上述步骤S1可包括：在打印平台10上提供第一、第二和第三接触点12，其中，第一接触点12作为基准点，并且三个接触点12设定成下列中的一者：第一、第二和第三接触点12是一个等腰三角形或者等边三角形的三个顶点；第一、第二和第三接触点12位于一个圆的圆周上并且将该圆周三等分；和，第一接触点12位于一个圆的圆心，第二和第三接触点12位于该圆的圆周上并且相对于该圆的直径镜像对称布置。

根据一个示例，第二和第三接触点12可分别位于等腰三角形的底边的两个顶点，第一接触点12位于等腰三角形的另一个顶点。

根据一个示例，步骤S1可包括：在打印平台10上提供彼此间隔开的四个接触点12，四个接触点12设定成下列中的一者：

根据一个示例，四个接触点12可以是一个正方形的四个顶点；

根据一个示例，四个接触点12可属于一个多边形的其中四个顶点；

根据一个示例，四个接触点12中的一个接触点可位于一个圆的圆心，其余三个接触点位于该圆的圆周上并且将该圆周三等分；和

根据一个示例，四个接触点12可位于一个圆的圆周上并且将圆周四等分。

上述调平方法可由3D打印机自动化执行。

根据一个示例，可通过双喷头打印机中的一个打印喷头20来执行步骤S2-S5；或者，分别通过双喷头打印机中的每一个打印喷头20来执行步骤S2-S5。

根据一个示例，3D打印机可包括传感器(未示)，并且3D打印机配置成在打印喷头与接触点时形成导通电路而发出导通信号，传感器检测导通信号，其中，通过获取导通信号指示的导通位置的z坐标值而得到第一z坐标值z₁、第二z坐标值z₂和第三z坐标值z₃，等等。

根据一个示例，3D打印机可设有分别在x轴、y轴和z轴方向驱动打印喷头直线运动的x轴直线模组、y轴直线模组和z轴直线模组30。

如图1-4所示，本实用新型的一方面还披露了一种用于3D打印机的打印平台10，打印平台10具有打印底板14；打印顶板15，其中，打印顶板15可拆卸地，例如通过磁性吸附、真空吸附或机械方式固定在打印底板14上，打印顶板15上设有n个彼此间隔开且不在同一直线上的可导电的接触点12，其中，n为≥3的整数；打印顶板15的主体是加热层，该加热层可以是一层PCB(Printed circuit board)板。在开机状态下，打印顶板15中可设置加热机构或加热模块，例如加热丝(电阻丝)等可以将打印顶板15加热到一定温度。接触点12分布在加热层表面上多处，加热层表面的其他部分，即除了接触点12外的其他部分是不导电膜材料，例如聚合物薄膜，如PET、PC、PVC、PEI等，其可以喷涂到加热层表面，也可以是粘贴到加热层表面上的粘合层。其中，3D打印机配置成在其打印喷头20与接触点12接触并形成导通电路时可输出导通信号。在打印期间，可以在打印顶板15上固定其他板层，只要其可以提供较好平面度即可。当然，打印顶板15也可以配置成打印机直接在其上喷射打印材料。

根据一个示例，打印平台10可设有对应于多个接触点的多个调节支脚11，通过调节打印平台的其中至少一个调节支脚11，来调节打印平台的高度。

根据一个示例，在打印平台10上可设有校准靶13。

根据一个示例，校准靶13可以是形成于打印平台10上的通孔或者盲孔，或者是设置在打印平台10上的凸台。

本实用新型的另一方面还披露了一种3D打印机，例如具有两个打印喷头的双喷头3D打印机，它具有上述打印平台10。

3D打印机的双喷头校准

a.双喷头的xy方向校准

本实用新型的另一方面披露了一种用于校准双喷头3D打印机的方法，所述3D打印机包括第一和第二打印喷头20；打印平台10，其上可设有带导电边缘的校准靶13，校准靶13配置为当打印喷头20与校准靶13的导电边缘16接触时形成电导通信号；和控制器，其配置成用于获取导通信号，并由此获得打印喷头20与校准靶13的导电边缘16的接触位置的坐标参数，该方法包括以下步骤：使第一打印喷头20与校准靶13的导电边缘16接触，得到校准靶13基于第一打印喷头20的第一中心坐标；使第二打印喷头20与校准靶13的导电边缘16接触，得到校准靶13基于第二打印喷头20的第二中心坐标；基于第一中心坐标和第二中心坐标的差值，计算得出第二打印喷头20相对于第一打印喷头20的坐标偏差(ΔX,ΔY)；根据坐标偏差(ΔX,ΔY)来补偿第二打印喷头的x和y坐标值。

根据一个示例，第一、第二打印喷头20可分别通过其各自的喷头尖端与校准靶13的导电边缘16形成电导通接触。

根据一个示例，校准靶13的导电边缘16可构成圆，校准靶13的中心是圆的圆心；其中，通过第一打印喷头20与圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到校准靶13的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，通过第二打印喷头与圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到校准靶13的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一个示例，可分别通过第一、第二打印喷头20与圆的圆周上的三点接触位置接触得到三点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，通过以下算式分别计算得到校准靶13的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，

a＝2x₃-2x₂；b＝2y₃-2y₂；c＝x₃ ²-x₂ ²+y₃ ²-y₂ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一个示例，这三点接触位置可将圆的圆周三等分。

根据一个示例，可分别通过第一、第二打印喷头与圆的圆周上的四点接触位置接触得到四点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)和(x₄,y₄)，通过以下算式分别计算得到校准靶13的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，

a＝2x₄-2x₃；b＝2y₄-2y₃；c＝x₄ ²-x₃ ²+y₄ ²-y₃ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一个示例，四点接触位置可将圆的圆周四等分。

根据一个示例，校准靶13的导电边缘可构成矩形；

其中，可通过第一打印喷头与四个分别位于矩形的四条边上的接触位置接触，来得到校准靶13的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，通过第二打印喷头与四个分别位于矩形的四条边上的接触位置接触，来得到校准靶13的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一个示例，可分别通过第一、第二打印喷头与矩形的左右两边的接触得到两个x坐标值，x_左和x_右；分别通过第一、第二打印喷头与矩形的上下两边的接触得到两个y坐标值，y_上和y_下；通过以下算式分别计算得到校准靶13的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(x_左+x_右)/2，Y＝(y_上+y_下)/2。

根据一个示例，校准靶13可以是设置在打印平台上的孔或者凸台，其中，孔或者凸台的边沿构成导电边缘；或者，校准靶13可以是形成于打印平台中央的孔，该孔可以是通孔或者盲孔。

根据一个示例，校准靶13可以是固定于打印平台中央或者一体成型于打印平台中央的凸台，凸台通过由金属制成或者通过施加导电涂层而使其边缘构成导电边缘。

本实用新型的另一方面披露了一种可自动校准的双喷头3D打印机，双喷头3D打印机包括：第一和第二打印喷头；设置在第一和第二打印喷头下方的打印平台，其上可设有带导电边缘的校准靶13，校准靶13配置为当打印喷头与校准靶13的导电边缘接触时形成电导通信号；控制器，其配置成用于获取导通信号，并由此获得打印喷头与校准靶13的导电边缘的接触位置的坐标参数；和配置成使打印喷头和打印平台在x、y、z轴三个方向上彼此相对地直线移动的直线模组，其中，双喷头3D打印机配置成自动化执行以下步骤：驱动第一打印喷头与校准靶13的导电边缘接触，得到校准靶13基于第一打印喷头的第一中心坐标；驱动第二打印喷头与校准靶13的导电边缘接触，得到校准靶13基于第二打印喷头的第二中心坐标；基于第一中心坐标和第二中心坐标的差值，计算得出第二打印喷头相对于第一打印喷头的坐标偏差(ΔX,ΔY)；根据坐标偏差(ΔX,ΔY)来补偿第二打印喷头的x和y坐标值。

根据一个示例，第一、第二打印喷头可配置成分别通过其各自的喷头尖端与校准靶13的导电边缘形成电导通接触。

根据一个示例，校准靶13的导电边缘构成圆，校准靶13的中心是圆的圆心；其中，通过第一打印喷头与圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到校准靶13的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，通过第二打印喷头与圆的圆周上的至少三点接触位置接触，来得到校准靶13的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一个示例，双喷头3D打印机可配置成分别通过第一、第二打印喷头与圆的圆周上的三点接触位置接触得到三点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)和(x₃,y₃)，通过以下算式分别计算得到校准靶13的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，a＝2x₃-2x₂；b＝2y₃-2y₂；c＝x₃ ²-x₂ ²+y₃ ²-y₂ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一个示例，三点接触位置可将圆的圆周三等分。

根据一个示例，双喷头3D打印机可配置成分别通过第一、第二打印喷头与圆的圆周上的四点接触位置接触得到四点接触位置的坐标值(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)和(x₄,y₄)，通过以下算式分别计算得到校准靶13的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(gb-cf)/(eb-af)，Y＝(ag-ce)/(af-be)，其中，a＝2x₄-2x₃；b＝2y₄-2y₃；c＝x₄ ²-x₃ ²+y₄ ²-y₃ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²。

根据一个示例，四点接触位置可将圆的圆周四等分。

根据一个示例，校准靶13的导电边缘可构成矩形；其中，双喷头3D打印机配置成通过第一打印喷头与四个分别位于矩形的四条边上的接触位置接触，来得到校准靶13的第一中心坐标(X₁,Y₁)；并且，双喷头3D打印机配置成通过第二打印喷头与四个分别位于矩形的四条边上的接触位置接触，来得到校准靶13的第二中心坐标(X₂,Y₂)。

根据一个示例，双喷头3D打印机可配置成：分别通过第一、第二打印喷头与矩形的左右两边的接触得到两个x坐标值，x_左和x_右；分别通过第一、第二打印喷头与矩形的上下两边的接触得到两个y坐标值，y_上和y_下；和通过以下算式分别计算得到校准靶13的第一和第二中心坐标值(X,Y)：X＝(x_左+x_右)/2，Y＝(y_上+y_下)/2。

以下结合附图进一步描述根据本实用新型一实施例的校准方法的步骤。

例如，如图1-4所示，将双喷头3D打印机的双喷头20定位在校准靶13上方，校准靶13具有边缘，使第一喷头的喷头尖端与校准靶13的边缘接触，得到校准靶13的中心坐标(x₁,y₁)，使第二喷头的喷头尖端与校准靶13边缘接触，得到校准靶13的中心坐标(x₂,y₂)，得到第二喷头相对于第一喷头的位置偏差(Δx,Δy)＝(x₁-x₂,y₁-y₂₎，根据(Δx,Δy)补偿第二喷头的坐标。

校准靶13可以是设置在打印平台10上的孔或者凸台，该孔或者凸台的边沿构成可导电的边缘。例如，设置在打印平台10上的凸台样式的校准靶13可以由导电金属制成或涂有导电涂层，使得其边缘可导电。例如，校准靶13可以是形成于打印平台10中央的孔，孔是通孔或者盲孔，如图3-4所示。

以下描述校准步骤的可选的多个实施例。

采用正方形或长方形校准靶的校准

当校准靶13具有正方形或长方形的形状时，两个喷头分别与校准靶13的四个边缘接触，在接触时候，喷头与校准靶13导通，此时记录喷头所在位置的坐标。与左边缘接触时，记录x_左；与右边缘接触时，记录x_右；与上边缘接触时，记录y_上；与下边缘接触时，记录y_下。其中x₁或x₂＝(x_左+x_右)/2；y₁或y₂＝(y_上+y_下)/2。

采用圆形校准靶的校准

当校准靶13是圆形时，两个喷头分别与校准靶的边缘接触，只要可以计算出圆心坐标。两个喷头可以分别与圆边缘接触三次以上，取三个点。计算如下：圆心为(X,Y)，R为圆的半径，圆上三个点坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)，

由圆公式：

(x₁-X)²+(y₁-Y)²＝R² (1)式

(x₂-X)²+(y₂-Y)²＝R² (2)式

(x₃-X)²+(y₃-Y)²＝R² (3)式

(1)-(2)，就是左边减左边，右边减右边,得到

x₁ ²-2Xx₁+X²+(y₁ ²-2Yy₁+Y²)-(x₂ ²-2Xx₂+X²)-(y₂ ²-2Yy₂+Y²)＝R²-R²

整理上式得:

x₁ ²-x₂ ²-2*x₁*X+2*x₂*X+y₁2-y₂2-2*y₁*Y+2*y₂*Y＝0

(2)-(3)整理得:

x₂ ²-x₃ ²-2*x₂*X+2*x₃*X+y₂2-y₃2-2*y₂*Y+2y₃*Y＝0

再整理上面两式得:

(2x₂-2x₁)X+(2y₂-2y₁)Y＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²

(2x₃-2x₂)X+(2y₃-2y₂)Y＝x₃ ²-x₂ ²+y₃ ²-y₂ ²

令：

a＝2x₃-2x₂；b＝2y₃-2y₂；c＝x₃ ²-x₂ ²+y₃ ²-y₂ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²

于是得到：

eX+fY＝g

aX+bY＝c

解上式得：

X＝(gb-cf)\(eb-af)

Y＝(ag-ce)\(af-be)。

两个喷头可以分别与圆边缘接触三次以上，取四个点。计算如下：圆心为(X,Y)，R为圆的半径，圆上三个点坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)，

由圆公式：

(x₁-X)²+(y₁-Y)²＝R² (1)式

(x₂-X)²+(y₂-Y)²＝R² (2)式

(x₃-X)²+(y₃-Y)²＝R² (3)式

(x₄-X)²+(y₄-Y)²＝R² (4)式

(1)-(2)，就是左边减左边，右边减右边，可得到

x₁ ²-2Xx₁+X²+(y₁ ²-2Yy₁+Y²)-(x₂ ²-2Xx₂+X²)-(y₂ ²-2Yy₂+Y²)＝R²-R²

整理得

x₁ ²-x₂ ²-2*x₁*X+2*x₂*X+y₁ ²-y₂ ²-2*y₁*Y+2*y₂*Y＝0

(3)-(4)整理得:

x₃ ²-x₄ ²-2*x₃*X+2*x₄*X+y₃ ²-y₄ ²-2*y₃*Y+2y₄*Y＝0

再整理上面两式得

(2x₂-2x₁)X+(2y₂-2y₁)Y＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²

(2x₄-2x₃)X+(2y₄-2y₃)Y＝x₄ ²-x₃ ²+y₄ ²-y₃ ²

令：

a＝2x₄-2x₃；b＝2y₄-2y₃；c＝x₄ ²-x₃ ²+y₄ ²-y₃ ²

e＝2x₂-2x₁；f＝2y₂-2y₁；g＝x₂ ²-x₁ ²+y₂ ²-y₁ ²

于是有

eX+fY＝g

aX+bY＝c

解得

X＝(gb-cf)\(eb-af)

Y＝(ag-ce)\(af-be)。

b.双喷头的z方向校准

b1.校准靶辅助的双喷头的z方向校准

校准靶具有上表面，配置为当打印喷头的尖端与校准靶的上表面接触时形成导通信号，

该方法还包括以下步骤：

使第一打印喷头的喷头尖端与校准靶的上表面接触，得到对应于第一打印喷头的z坐标值z₁’；

使第二打印喷头的喷头尖端与校准靶的上表面接触，得到对应于第二打印喷头的z坐标值z₂’，由此得到第一打印喷头相对于第二打印喷头的高度差Δm＝z₁’-z₂’；

根据Δm调整第二打印喷头的高度。

b2.接触点辅助的双喷头的z方向校准

打印平台布置有n个可导电的接触点，n为≥3的整数，n个接触点彼此间隔开且不在同一直线上，并且配置为当打印喷头的尖端与接触点接触时形成导通信号，控制器获取导通信号和打印喷头与打印平台的接触点接触时打印喷头的z轴高度，该方法包括以下步骤：

使第一打印喷头的喷头尖端与接触点之一接触，得到对应于第一打印喷头的z坐标值z₁’；

使第二打印喷头的喷头尖端与第一打印喷头的喷头尖端所接触的接触点接触，得到对应于第二打印喷头的z坐标值z₂’，由此得到第一打印喷头相对于第二打印喷头的高度差Δm＝z₁’-z₂’；

根据Δm调整第二打印喷头的高度。

上述步骤中的任一个、多个或全部可以通过3D打印机的控制系统，例如自动化控制系统来执行。可通过对控制系统处理器编程，来执行这些步骤。

本实用新型可以简单、便捷、低成本的方式来执行校准和调平，使得可以减轻或甚至消除现有3D打印机手动校准、费事费力、不可避免的人为误差，所校准的喷头经常存在较大误差，校准精度较低等缺陷。

出于说明的目的而提出了对本实用新型的对若干个实施例的前文描述。前文描述并非意图是穷举的，也并非将本实用新型限于所公开的精确步骤和/或形式，显然，根据上文的教导，可作出许多修改和变型。本实用新型的范围和所有的等同者旨在由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于3D打印机的打印平台，其特征在于，所述打印平台包括：打印底板；和叠置安装在所述打印底板上的打印顶板；其中，在所述打印顶板上设有至少三个彼此间隔开且不在同一直线上的可导电的接触点；并且在所述打印顶板上提供有校准靶。

2.根据权利要求1所述的打印平台，其特征在于，所述打印顶板可拆卸地安装在所述打印底板上面。

3.根据权利要求2所述的打印平台，其特征在于，所述打印顶板通过磁性吸附、真空吸附或机械紧固件固定在所述打印底板上。

4.根据权利要求1所述的打印平台，其特征在于，所述打印平台设有至少一个调节支脚。

5.根据权利要求1所述的打印平台，其特征在于，所述校准靶是形成于所述打印顶板上的具有导电边沿的通孔或者盲孔，或者是设置在所述打印顶板上的具有导电边沿的凸台。

6.根据权利要求1所述的打印平台，其特征在于，所述打印顶板设有加热机构。

7.根据权利要求6所述的打印平台，其特征在于，所述加热机构是电阻丝或者是可电热的PCB板。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的打印平台，其特征在于，所述接触点由嵌入所述打印顶板中的金属主体或者涂布在所述打印顶板上的金属镀层或导电涂层形成。

9.根据权利要求8所述的打印平台，其中，在所述接触点周围的打印顶板上设有不导电的膜层、涂层或粘合层。

10.一种3D打印机，其特征在于，所述3D打印机包括根据权利要求1-9中任一项所述的打印平台。

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