一种3D打印机自动调平装置和3D打印机制造方法及图纸

技术编号:10693519 阅读:429 留言:0更新日期:2014-11-26 20:00
本实用新型专利技术公开一种3D打印机自动调平装置和3D打印机,3D打印机自动调平装置包括:喷头、打印平台、主控电路板;喷头通过第一导线电连接主控电路板的第一端口,打印平台通过第二导线电连接主控电路板的第二端口;当喷头与打印平台接触时,喷头和打印平台通过第一导线和第二导线导通至主控电路板。本实用新型专利技术提供的3D打印机自动调平装置和3D打印机,减少了一个探针和一个限位开关,没有增加或仅需增加少量的零件,同市场目前已有的3D打印机自动调平结构相比,可靠性高、成本低、简单易行,将复杂的问题变简单,而且对打印空间和打印速度没有负面影响。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种3D打印机自动调平装置和3D打印机,3D打印机自动调平装置包括:喷头、打印平台、主控电路板;喷头通过第一导线电连接主控电路板的第一端口,打印平台通过第二导线电连接主控电路板的第二端口;当喷头与打印平台接触时,喷头和打印平台通过第一导线和第二导线导通至主控电路板。本技术提供的3D打印机自动调平装置和3D打印机,减少了一个探针和一个限位开关,没有增加或仅需增加少量的零件,同市场目前已有的3D打印机自动调平结构相比,可靠性高、成本低、简单易行,将复杂的问题变简单,而且对打印空间和打印速度没有负面影响。【专利说明】一种3D打印机自动调平装置和3D打印机
本技术涉及3D打印
,具体涉及一种3D打印机自动调平装置和3D打印机。
技术介绍
3D打印又称为增材制造,是一系列工艺的统称。其原理简要概述即是通过层层叠力口,逐层将数字化的三维模型文件转变为三维实物。目前主要的增材制造工艺包括:3DP技术、选择性激光烧结(SLS)、立体光刻(SLA)、熔融沉积成型(FDM)等。FDM熔融沉积成型技术的原理是将热敏材料熔融成液态,通过由计算机控制的挤出喷头将其沉积在设计好的一层截面路径上,经快速冷却迅速成型。当一层截面成型完成后,喷头沿Z轴移动事先设置好的相应层厚到下一层截面位置再打印下一截面,经层层沉积直至整个3D实体成型。 保持打印平台的水平对3D打印至关重要,特别对于以层层累积为特征的FDM熔融沉积成型技术的3D打印工艺来讲,打印平台的平整度直接决定第一层的成败,也就决定了整个打印的成败。目前市场上主流的打印平台调平是通过肉眼观察、手动调整旋钮来实现。图1为现有技术一的3D打印机调平装置的结构示意图,如图1所示,现有技术一的具体做法是将3D打印机喷头I移动到打印平台2的四角,通过逐一调整四角到一个固定不动的限位开关6 (或称行程开关)的距离,使其保持一致,来实现打印平台2的水平。通过调整旋钮7来调节打印平台2到限位开关6的距离相等来保持打印平台2的水平,限位开关6的结构如图3所示。限位开关6和打印平台间通过探针61接触。在实际操作中,由于等距需要靠“主观+手动”来实现,无法量化,失误率极高、可重复性极低。而且由于调平点之间不可避免的相互影响,这种逐一调节的方法很难实现平台的真正水平。直接结果就是打印喷头和打印平台之间的距离非常容易不合适:或者过远,使材料不能理想的粘附在打印平台上;或者过近,使得打印喷头堵塞,造成出料困难,严重的甚至使打印喷头和打印平台产生剧烈摩擦,造成毁坏性后果。 图2为现有技术二的3D打印机调平装置的结构示意图,如图2所示,针对现有技术一的这种情况,在欧美发达国家的一些先进厂家开发了 Z轴自动补偿调平的技术,现有技术二的具体做法是在喷头I的热端11旁增加一个自动摆臂8,并将原来固定的限位开关6安装在自动摆臂8上。调平时,通过电机控制自动摆臂8运动,将限位开关6移至与打印平台2垂直的位置(如图2实线所示);随后喷头I和限位开关6被移动至边缘角落,逐渐升高打印平台2直至触发限位开关6,这时打印平台2的上升被自动终止,喷头I的位置信息(X,y, z)被软件记录,记录结束后,电机再将自动摆臂8收回到与打印平台2平行的位置(如图2虚线所示),使其不影响接下来的打印。通过这种方式记录打印平台2边缘三点的坐标,进而能得到打印平台2所在平面的方程(aX+bX+CX+E=0),因此可以计算出打印平台2上任意一点相对于喷头I的位置,这样在程序输出Z轴位置时,可以直接包含上述位置信息,实现Z轴自动补偿。这种方式实现了自动调平,量化了喷头和平台间的距离;但是从另外一方面看,其缺点也很明显,缺点包括: 一、增加了一个电机,增加了成本,同时也增加了产品的复杂程度,可靠性随之降低; 二、喷头体积变大,牺牲了本来就很宝贵的打印空间; 三、喷头重量增加,使得机器的打印速度变慢。 综上所述,目前3D打印的打印平台面临手动难以调平,自动调平又有成本高、降低机器性能,增加制造成本的难题。
技术实现思路
本技术提供一种3D打印机自动调平装置和3D打印机,用于在不增加成本和牺牲打印机性能的前提下,解决3D打印平台自动调平的问题。 本技术提供一种3D打印机自动调平装置,包括:喷头、打印平台、主控电路板; 喷头通过第一导线电连接主控电路板的第一端口,打印平台通过第二导线电连接主控电路板的第二端口 ;当喷头与打印平台接触时,喷头和打印平台通过第一导线和第二导线导通至主控电路板。 进一步,喷头的热端的材料包括:铜和/或铝; 喷头的热端通过第二导线电连接主控电路板的第二端口。 进一步,打印平台为导电材料或者打印平台的上表面设有导电层。 进一步,导电层包括导电胶带。优选地,导电胶带为环形且布置于打印平台的边缘位置。 进一步,打印平台的导电材料为金属。 进一步,当喷头和打印平台通过第一导线和第二导线导通至主控电路板时,主控电路板发送信号至微处理器,微处理器控制喷头停止运动并且记录喷头的坐标位置。 进一步,喷头的坐标位置至少为三个且位于打印平台的不同位置。 进一步,喷头的位置坐标为打印平台的调平点。 本技术还提供一种3D打印机,包括:本技术的3D打印机自动调平装置。 本技术提供的3D打印机自动调平装置和3D打印机,利用了两根导线来代替Z轴限位开关,简单、实用、可靠、经济实惠、可操作性强。不仅可以应用于新设备,已有的手动调平3D打印机通过改造也能实现自动调平,改造的硬件成本几乎为零,适用性非常的广。此技术减少了一个探针和一个限位开关,没有增加或仅需增加少量的零件,例如导电胶带,同市场目前已有的3D打印机自动调平结构相比,可靠性高、成本低、简单易行,将复杂的问题变简单,而且对打印空间和打印速度没有负面影响。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有技术一的3D打印机调平装置的结构示意图; 图2为现有技术二的3D打印机调平装置的结构示意图; 图3为现有技术的限位开关的结构示意图; 图4为本技术实施例一的3D打印机自动调平装置的结构示意图; 图5为本技术实施例一的喷头与第一导线连接的结构示意图; 图6为本技术实施例一的打印平台与第二导线连接的结构示意图。 【具体实施方式】 为充分了解本技术之目的、特征及功效,借由下述具体的实施方式,对本技术做详细说明,但本技术并不仅仅限于此。 图4为本技术实施例一的3D打印机自动调平装置的结构示意图,图5为本技术实施例一的喷头与第一导线连接的结构示意图,图6为本技术实施例一的打印平台与第二导线连接的结构示意图,如图4、5和6所示,本实施例的3D打印机自动调平装置包括:喷头1、打印平台2和主控电路板3。 喷头I通过第一导线4电连接主控电路板3的第一端口,打印平台2通过第二导线5电连接主控电路板3的第二端口 ;当喷头I与打印平台2接触时,喷头I和打印平台2通过第一导线4和第二导线5导通至主控电路板3。其中,喷头I的材料为金属,打印平台2为导电材料或者打印平台2的上表面设有导电层21。在打印平台2为导电材料的情况下,导电材料可以采用金属本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种3D打印机自动调平装置,其特征在于,包括:喷头、打印平台、主控电路板;所述喷头通过第一导线电连接所述主控电路板的第一端口,所述打印平台通过第二导线电连接所述主控电路板的第二端口;当所述喷头与所述打印平台接触时,所述喷头和所述打印平台通过所述第一导线和所述第二导线导通至所述主控电路板。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张勇王剑楠
申请(专利权)人:北京易速普瑞科技有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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