双喷头相对位置测量座及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种双喷头相对位置测量座，它包括基座及四侧边内壁嵌装的电路板，电路板以裸露电路一面相对而立，构成四个方向对喷头a或喷头b的位移电控限位结构。在基座四侧边上平面和内凹腔平底上贴有压电陶瓷片，由此构成Z轴向下行喷头的行程保护结构。本发明专利技术还包括应用双喷头相对位置测量座的测量方法，该方法分别测量喷头a或喷头b位置，首先得到Z轴向坐标值，接头测量出喷头a或喷头b的X轴向坐标，由此可得到喷头中间位置的坐标。然后用同样方法测得Y轴向两端坐标、中间位置坐标和Z轴向坐标，因此可得到两喷头空间相对坐标值，最终由程序根据偏差对喷头进行位置补偿，从而实现对双喷头的精确控制。

Double nozzle relative position measuring seat and measuring method

The invention discloses a double nozzle relative position measuring seat, which comprises a base and a circuit board embedded in the inner wall of the four side edges. The circuit board is opposite to the exposed circuit side, and forms an electric control limiting structure for the displacement of the nozzle a or the nozzle B in four directions. The piezoelectric ceramic plate is mounted on the upper side of the four side of the base and the flat bottom of the inner concave cavity, thus forming the stroke protection structure of the Z axial downward nozzle. The invention also includes a measuring method for measuring the position of the nozzle a or the nozzle B with the method of measuring the position of the nozzle a or the nozzle B, and the axial coordinate value of the Z is first obtained, and the X axial coordinate of the nozzle or the nozzle is measured by the joint, so that the coordinates of the middle position of the nozzle can be obtained. Then, the coordinates of the axial ends, the coordinates of the middle position and the axial coordinates of the Y are measured by the same method, so the relative coordinate values of the two nozzles can be obtained. Finally, the position compensation of the nozzle is carried out according to the deviation according to the deviation, so as to realize the accurate control of the double nozzles of the Z.

【技术实现步骤摘要】
双喷头相对位置测量座及测量方法
本专利技术涉及一种用于机械运动精度的测量装置，具体地讲，本专利技术涉及一种用于3D打印机双喷头相对位置测量座。本专利技术还涉及应用该测量座的测量方法。
技术介绍
熔融沉积式3D打印机是一种采用增材技术的快速成型装置，在XY平面内移动喷头并挤出熔融成型材料，当一层成型后即改变喷头在Z方向的相对位置，再进行下一层的成型作业，通过逐层成型方式最终形成所需的三维模型。若需要用两种材料混合打印，则需配置双喷头分别挤出不同的材料。可是，双喷头安装存在相对位置精度的问题，为了确保两个喷头相对位置精确控制，需要精确测量出两个喷头各自的位置。传统的做法是在设定位置上固定喷头，然后经实际打印后按实测量，由于缺少测量手段，测量通常采用目测方法，这种定性测量方法虽然很简单，但定位精度很差，不能满足生产需求。
技术实现思路
本专利技术主要针对市售3D打印机配置双喷头相对位置定位精度难控制的问题，提出一种结构简单、操作便捷、定位准确、测量精度高的双喷头相对位置测量座，还包括该测量座的测量方法。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。双喷头相对位置测量座，其改进之处在于：所述测量座以内置矩形平底凹腔的基座为载体，在基座四侧边内壁中部分别嵌装横向侧竖的电路板，片状的电路板以裸露电路一面相对而立，构成L相对R、F相对B的四个方向对喷头（a）或喷头（b）的位移电控限位结构。在电路板嵌装位置的四侧边上平面分别嵌装条状压电陶瓷片，基座凹腔平底上也平贴一张矩形压电陶瓷片，由此构成Z轴向对下行的喷头（a）或喷头（b）有层差并以压力为测控元素的行程保护结构。作为进一步改进方案，所述条状压电陶瓷片和矩形压电陶瓷片设有压力开关。应用双喷头相对位置测量座的测量方法，所述测量座直接安置在待测3D打印机的打印平台上，位于喷头（a）或喷头（b）之下，具体测量按下列步骤进行：3.1喷头（a）位置测量3.1.1首先选择测量喷头（a），按程序驱动喷头（a）移到测量座上方，测定此点位置坐标值为Xa、Ya，接着程序驱动使打印平台带动测量座沿Z轴缓慢上升，当喷头（a）触及基座凹腔平底上平贴的矩形压电陶瓷片时即停，程序及时记录喷头（a）的Z轴坐标值为Ha。3.1.2按程序驱动打印平台联动测量座沿Z轴向微量下行，只要喷头（a）与矩形压电陶瓷片脱离接触即可，按程序驱动喷头（a）向左移动至测量座L侧，直至喷头（a）触及位于L侧电路板（2）的裸露电路，因事前已在喷头（a）和电路板上接通了直流检测电压，两者一旦触及便造成喷头（a）停止运动，程序记录此位置的x轴向坐标La1；程序接着驱动喷头（a）向右移动至测量座R侧，直至喷头（a）触及位于R侧电路板（2）的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头停止运动，程序记录此位置的x轴向坐标Ra1；程序通过运算将喷头（a）移至L侧与R侧中间位置，该位置价款标为（La1+Ra1）/2。3.1.3按程序驱动喷头（a）向前移动至F侧，直至喷头（a）触及位于F侧电路板（2）的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头（a）向后移动至B侧，直至喷头（a）触及位于B侧电路板（2）的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头（a）停止运动，程序记录此位置的Y轴向坐标Ba1；程序通过运算将喷头（a）移至F侧与B侧中间位置，该位置坐标为（Fa1+Ba1）/2。3.2喷头（b）位置测量喷头（b）位置测量方法及顺序同喷头（a）一样，故不重复叙述，仅列出各步骤的测量结果：3.2.1测量出喷头b的Z轴向坐标值Hb。3.2.2测量出喷头b的X轴向坐标Lb1、Rb1，由此得到喷头b的X轴向中间位置坐标（Lb1+Rb1）/2。3.2.3测量出喷头b的Y轴向坐标Fb1、Bb1，由此得到喷头b的Y轴向中间位置坐标（Fb1+Bb1）/2。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：1、在同一基准条件下分别测量，操作简便，测量准确；2、双喷头相对位置经定位测量后，其偏差得到精确量化指示，便于实施有针对性地补偿修正；3、在程序控制下测量，测量有序且效率高。附图说明图1是基座结构立体示意图。图2是测量座与喷头a配合作Ha位置坐标测量的示意图。图3是测量座与喷头a配合作X向位置坐标测量的示意图。图4是测量座与喷头a配合作Y向位置坐标测量的示意图。具体实施方式下面根据附图并结合实施例，对本专利技术作进一步说明。图1所示的双喷头相对位置测量座，它以内置矩形平底凹腔的基座1为载体，在基座1四侧边内壁中部分别嵌装横向竖置的电路板2，片状的电路板2以裸露电路一面相对而立，构成L相对R、F相对B的四个方向对喷头a或喷头b的位移电控限位结构。在电路板2嵌装位置的四侧边上平面分别嵌装条状压电陶瓷片3，基底1凹腔平底上也平贴一张矩形压电陶瓷片4，由此构成沿Z轴向下行的喷头a或喷头b有层差并以压力为测控元素的行程保护结构。为了实现对喷头a或喷头b下行位置控制，本实施例中应用的条状压电陶瓷片3和矩形压电陶瓷片4都设有压力开关，只要达到设定压力值便启动行程保护。应用本专利技术双喷头相对位置测量座的测量方法实施前，首先将所述测量座直接安置在待测3D打印机的打印平台上，位于喷头a或喷头b之下，具体测量按下列步骤进行：3.1喷头a位置测量3.1.1首先选择测量喷头a，按程序驱动喷头a移到测量座上方，测定此点位置坐标值为Xa、Ya，接着程序驱动使打印平台带动测量座沿Z轴缓慢上升，当喷头a触及基座1凹腔平底上平贴的矩形压电陶瓷片4时即停，程序及时记录喷头a的Z轴坐标值为Ha。3.1.2按程序驱动沿Z轴向运动的打印平台联动测量座微量下行，只要喷头a与矩形压电陶瓷片4脱离接触即可，按程序驱动喷头a向左移动至测量座L侧，直至喷头a触及位于L侧电路板2的裸露电路，因事前已在喷头a和电路板2上接通了直流检测电压，两者一旦触及便造成喷头a停止运动，程序记录此位置的x轴向坐标La1。程序接着驱动喷头a向右移动至测量座R侧，直至喷头a触及位于R侧电路板2的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头停止运动，程序记录此位置的x轴向坐标Ra1。程序通过运算将喷头a移至L侧与R侧中间位置，该位置坐标为（La1+Ra1）/2。3.1.3按程序驱动喷头a向前移动至F侧，直至喷头a触及位于F侧电路板2的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头a向后移动至B侧，直至喷头a触及位于B侧电路板2的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头a停止运动，程序记录此位置的Y轴向坐标Ba1。程序通过运算将喷头a移至F侧与B侧中间位置，该位置坐标为（Fa1+Ba1）/2。3.2喷头b位置测量喷头b位置测量方法及顺序同喷头a一样，故不重复叙述，仅列出各步骤的测量结果：3.2.1测量出喷头b的Z轴向坐标值Hb。3.2.2测量出喷头b的X轴向坐标Lb1、Rb1，由此得到喷头b的X轴向中间位置坐标（Lb1+Rb1）/2。3.2.3测量出喷头b的Y轴向坐标Fb1、Bb1，由此得到喷头b的Y轴向中间位置坐标（Fb1+Bb1）/2。通过对喷头a、喷头b定位测量，准确地得到位于基座1水平面中间位置的喷头a、喷头b高度，程序根据此高度坐标值计算出基座1水平中间位置的喷头a、喷头b的初始位置相对值∆Xa、∆Ya，∆Xb、∆Yb，由此可得到喷头a与喷头b的空间相对坐标值，即：X向=∆Xa-∆Xb，Y向=∆Ya-∆Yb，Z=Ha-H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双喷头相对位置测量座，其特征在于：所述测量座以内置矩形平底凹腔的基座（1）为载体，在基座（1）四侧边内壁中部分别嵌装横向侧竖的电路板（2），片状的电路板（2）以裸露电路一面相对而立，构成L相对R、F相对B的四个方向对喷头（a）或喷头（b）的位移电控限位结构；在电路板（2）嵌装位置的四侧边上平面分别嵌装条状压电陶瓷片（3），基座（1）凹腔平底上也平贴一张矩形压电陶瓷片（4），由此构成Z轴向对下行的喷头（a）或喷头（b）有层差并以压力为测控元素的行程保护结构。

【技术特征摘要】
1.一种双喷头相对位置测量座，其特征在于：所述测量座以内置矩形平底凹腔的基座（1）为载体，在基座（1）四侧边内壁中部分别嵌装横向侧竖的电路板（2），片状的电路板（2）以裸露电路一面相对而立，构成L相对R、F相对B的四个方向对喷头（a）或喷头（b）的位移电控限位结构；在电路板（2）嵌装位置的四侧边上平面分别嵌装条状压电陶瓷片（3），基座（1）凹腔平底上也平贴一张矩形压电陶瓷片（4），由此构成Z轴向对下行的喷头（a）或喷头（b）有层差并以压力为测控元素的行程保护结构。2.根据权利要求1所述的双喷头相对位置测量座，其特征在于：所述条状压电陶瓷片（3）和矩形压电陶瓷片（4）设有压力开关。3.应用权利要求1所述的双喷头相对位置测量座测量方法，其特征在于：所述测量座直接安置在待测3D打印机的打印平台上，位于喷头（a）或喷头（b）之下，具体测量按下列步骤进行：3.1喷头（a）位置测量3.1.1首先选择测量喷头（a），按程序驱动喷头（a）移到测量座上方，测定此点位置坐标值为Xa、Ya，接着程序驱动使打印平台带动测量座沿Z轴缓慢上升，当喷头（a）触及基座（1）凹腔平底上平贴的矩形压电陶瓷片（4）时即停，程序及时记录喷头（a）的Z轴坐标值为Ha;3.1.2按程序驱动打印平台联动测量座沿Z轴向微量下行，只要喷头（a）与矩形压电陶瓷片（4）脱离接触即可，按程序驱动喷头（a）向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄骏，陶国强，黄华，董志根，梁泉，
申请(专利权)人：泰州鑫聚自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32