３Ｄ打印机的自检系统技术方案

３Ｄ打印机的自检系统，本发明专利技术是3D打印机的一个技术领域。为了使3D打印能以热台的实际情况为基准进行，本发明专利技术在打印头上安装线圈，线圈连接振荡电路或电感量测量电路，振荡电路或电感量测量电路连接计算机，计算机根据振荡电路或电感量测量电路输出的信号综合起来用于计算3D打印机定位系统与热台之间的偏差，计算机以振荡电路或电感量测量电路的检测结果为依据重新计算打印数据；在打头上安装线圈，线圈连接振荡电路来检测热台与定位系统基准之间的距离和平面度偏差，并以检测结果来修改打印数据，使打印能以热台的平面和高度为基准进行，完全消除了现有技术中热台平面与定位系统之间的偏差所带来的一切技术问题和不良效果。

Self checking system of 3D printer

The invention relates to a self checking system for 3D printers, which is a technical field of 3D printers. In order to make 3D printing can according to the actual situation of hot stage as a benchmark, the invention is installed on the printing head coil, coil connection or oscillating circuit inductance measuring circuit, oscillator circuit or inductance measuring circuit is connected to the computer, the computer according to the signal oscillation circuit or inductance measurement circuit together is used to calculate the deviation between 3D the printer positioning system with hot stage, detection of computer measurement to the oscillation circuit or inductance circuit based on the results of the re calculation of print data; install coil in head, coil connection between oscillating circuit to detect heat station and positioning system base distance and flatness deviation, and the test results to modify the print data to print with hot stage plane and height as a benchmark, to completely eliminate the deviation between the thermal plane and positioning system in the prior art brought All technical problems and bad effects.

【技术实现步骤摘要】
３Ｄ打印机的自检系统
本专利技术是3D打印机的一个

技术介绍
3D打印可以使在电脑屏幕里的虚拟影像神奇地变成现实物质的世界。目前3D打印技术用得较多的是熔融堆积式(FDM），这种3D打印的机器和耗材等成本相对低廉，但是，它是基于物理机械定位和熔融堆积的打印术，也因此它是一种打印精度较低的一种打印技术。但是由于它的成体低廉，使它有较强的生命力。它的工作原理是靠喷头喷丝，配合机械定位系统的移动定位,实现热熔堆积打印成型。使用过熔融堆积式3D打印的机的人都会抱怨操作难度大，打印成功低等。其原因之一就是这种打印方式对系统的机械定位要求较高，稍有偏差极容易造成打印失败。在上述因素中，较为突出的是热台的平面与机械定位系统的平面（由定位系统中的X轴和Y轴构成的平面）的距离不稳定和不平行。当热台平面与定位系统的基准平面距离过大时，容易造成打印的首层无法粘牢热台。这是因为当它们的距离过大时，喷头无法对料丝实施挤压，使料丝与热台的接触面积较小而无法粘牢。这种情况继续打印下去到一定程度时，就会发生打印出来的模型局部向上翅起，这时剩余的工作将无法进行，打印只好以失败告终。这种情况非常普遍，而且它不能通过调整热台温度或换美纹纸等措施来改变；当热台平面与定位系统的基准平面不平行时，可能发生的情况更复杂。打印首层时，热台高的地方有可能会因热台台面封住喷头，使喷头不能出丝而无法打印。低的地方又会出现上述的首层不能粘牢热台的问题，在打印一定时间后模型向上翅起等情况。所有的这些都会导致打印失败。现有技术下的3D打印机的打印基准是基于定位系统的X、Y、Z三轴构成的坐标系，而打印出来的工件却最终生成在热台上。因此，当热台与定位基准之间出现偏差就会严重影响打印的效果和成功率，这一技术上的不一致是现有3D打印技术的一大技术缺陷；另一方面，3D打印机采用的是机械定位系统，同时它对机械定位系统的调试和运行要求非常苛刻，热台与喷头的距离和热台定位系统与基准平面的不平行度必须保证其识差小于数十微米，这些要求对绝大部分不具机械专业知识和专业工具的使用者来说是一个极大的困难；另一方面，即使经严格调试后能达到了上述要求，但经使用或运输的震动、温度和温度的变化等因素的折腾，3D打印机的定位系统的基准或热台都会发生不同程度的变化，这些变化必定又会产生上述问题。目前现有技术下的3D打印机对这方面并没有足够的重视，使这些因素严重制约了3D打印机产业的发展。
技术实现思路
为了使3D打印机能自动适应热台和/或定位系统的偏差和变化，使3D打印能以热台的实际情况为基准进行，本专利技术采取了如下技术措施：在打印头上安装线圈，线圈连接振荡电路或电感量测量电路，振荡电路或电感量测量电路连接计算机，计算机根据振荡电路或电感量测量电路输出的信号综合起来用于计算3D打印机定位系统与热台之间的偏差，计算机以振荡电路或电感量测量电路的检测结果为依据重新计算打印数据，使打印数据能以热台的实际情况为基准进行3D打印。本专利技术的好处是：在现有技术中，3D打印机的热台和定位系统都是机械装置，它们的安装和调试毫无疑问都会存在偏差，而且这个偏差还会因为气温、湿度和震动等因素而恶化，令3D打印机产生这样或那样的技术问题，严重影响了打印的效果。本专利技术针对上述技术缺陷采用了在打头上安装线圈，线圈连接振荡电路或电感量测量电路来检测热台与定位系统基准之间的距离和平面度偏差，并以检测结果来修改打印数据，使打印能以热台的平面和高度为基准进行，完全消除了现有技术中热台平面与定位系统之间的偏差所带来的一切技术问题和不良效果，使打印成功率和打印的效果大大提高。另一方面,本专利技术的好处还在于检测热台时其实是以定位系统的坐标系为基准，对热台的姿态偏差进行检测的。定位系统的坐标系也并非稳定可靠，它同样受震动、温度、湿度等因素的影响。用定位系统的坐标系为基准检测热台，它得出的结果是相对的结果，它包含了定位系统自身的变化因素。相对于热台，定位系统的不稳定同样会影响打印的效果，甚至是打印的成败。本专利技术在每次打印的开始都通过定位系统检测热台的姿态，这个检测结果中其实已包含了定位系统自身的因素在内。由于事实上打印的工件是在热台上生成，是以热台为基准，因此本专利技术能同时克服热台、定位系统和两者相对的偏差所带来的不良后果。附图说明图1是３Ｄ打印机自检系统示意图。图中：线圈1、热台2、打印头3。具体实施方式3D打印出来的模型或工件最终是生成在热台上，但是现有技术下的3D打印的数据是以定位系统的坐标的起点为基准。这样当热台与定位系统的基准之间存在偏差(例如平面度偏差和高度不符合要求等)时，必然影响模型或工件的打印精度，严重时使打印不成功。为了使3D打印机能自动适应热台和/或定位系统的偏差或变化，本专利技术采取了如下技术措施：在打印头上3安装线圈1，如图1所示。线圈连接振荡电路或电感量检测电路；线圈的电感量与它周边的介质有关，当线圈靠近金属制造的热台2时，线圈的电感量将会发生变化。与线圈相连的振荡电路的振荡频率也跟着发生变化。计算机只要检测振荡频率或线圈的电感量就可知道打印头与热台之间的距离。线圈测得的信号综合起来用于计算3D打印机定位系统与热台之间的偏差，计算机以线圈的检测结果为依据重新计算打印数据，使打印数据能以热台的实际情况为基准进行3D打印（相当于把两者之间的偏差计算入打印数据）。在打印头上安装线圈，由于打印头是由定位系统驱动，它的移动坐标就是定位系统的移动坐标，所以在打印头上安装线圈等其实就是在定位系统上安装线圈。热台是金属制成，当线圈靠近热台时，线圈的电感量就会发生变化，这些变化能真实有效地反映出热台与打印头的距离和距离的变化。计算机驱动打印头和打印头的上线圈，测量打印头与热台三个不同点的距离，就能得出热台与定位系统的平面度和距离上的偏差，为以热台为基准重新计算打印数据提供重要依据。本专利技术的工作过程是：3D打印机一开机时，首先的是系统复位，然后定位系统运行程序,驱动打印头和线圈对热台的平面最小三个不同点进行检测。计算机接收线圈传送过来的检测信号并进行分析，计算出定位系统的X、Y、Z坐标的平面和高度与热台平面的偏差。跟着计算机按既定程序，根据测量结果重新计算打印数据，使打印数据能按热台的实际情况（热台的平面姿态和它与定位系统平面的距离）为基准进行3D打印。在这个过程中，即使热台与定位系统之间，在打印之前存在较大的偏差，也无需人工调整同样能正常准确地打印。也就是说，本专利技术的3D打印机能自动检测和适应热台与定位系统的偏差，同时能完全消除热台平面的姿态和高度与理想状态的偏差所带来的不良影响，大大提高了3D打印机的自动化水平和适应能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
３Ｄ打印机的自检系统，主要包括线圈、计算机，其特征在于：在打印头上安装线圈，线圈连接振荡电路或电感量测量电路，振荡电路或电感量测量电路连接计算机，计算机根据振荡电路或电感量测量电路输出的信号综合起来用于计算3D打印机定位系统与热台之间的偏差，计算机以振荡电路或电感量测量电路的检测结果为依据重新计算打印数据，使打印数据能以热台的实际情况为基准进行3D打印。

【技术特征摘要】
1.３Ｄ打印机的自检系统，主要包括线圈、计算机，其特征在于：在打印头上安装线圈，线圈连接振荡电路或电感量测量电路，振荡电路或电感量测量电路连接计算机，计算机根据振荡电路或电感量测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡达广，
申请(专利权)人：胡达广，
类型：发明
国别省市：广东,44