一种3D打印机用的全自动调平热床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印机用的全自动调平热床，包括铝基板、加热板和安装有微型伺服电机的安装板，所述铝基板的四角设置有由所述微型伺服电机驱动的旋转装置，所述旋转装置设置有内螺纹且容纳有调节丝杆，所述调节丝杆穿过所述加热板并在上端有防脱帽，所述调节丝杆上还套设有卡接于所述铝基板和所述加热板之间的支撑弹簧，所述加热板上还设置有电阻式位移传感器，所述微型伺服电机和所述电阻式位移传感器连接单片机。通过所述电阻式位移传感器使得调节精度更高，通过单片机控制所述微型伺服电机，实现了调平自动化，解决了现有技术中热床调节效果欠佳且效率低的问题。

A fully automatic leveling hot bed for 3D printers

The utility model discloses a 3D printer with automatic leveling hot bed, which comprises a mounting plate aluminum plate, a heating plate and is provided with a miniature servo motor, four angle set the aluminum substrate with a rotating device by the micro servo motor drive, the rotating device is provided with internal threads and hold a regulating screw rod, the adjusting screw rod passes through the heating plate and the upper end of the anti hat, the adjusting screw rod is sleeved on a card supporting spring is connected between the aluminum plate and the heating plate, the heating plate is arranged on the resistance of the micro displacement sensor. The servo motor and the resistor type displacement sensor is connected with mcu. Through the resistance displacement sensor, the adjustment accuracy is higher, and the micro servo motor is controlled by a single chip microcomputer to realize leveling automation, and solves the problem of poor regulating effect and low efficiency of the hot bed in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机用的全自动调平热床
本技术涉及3D打印机配件领域，尤其涉及3D打印机的打印热床领域，具体的说，是一种3D打印机用的全自动调平热床。
技术介绍
3D打印技术经过这些年的发展，技术上已基本上形成了一套体系，3D打印技术拥有着诸多优点，如：可以节省材料、不用剔除边角料、材料利用率高，能打印出组装好的产品，通过摒弃传统生产线而降低了生产成本，甚至还能挑战大规模生产方式；还可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型，能直接制造零件或模具，并做到很高的精度和复杂程度，且能在数小时内成形，让设计和开发实现了从平面图到实体的飞跃，从而有效地缩短产品研发周期。目前，3D打印技术可应用的行业也逐渐扩大，从产品设计到模具设计与制造，材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用3D打印机技术，使得3D打印机技术有着广阔的前景。3D打印技术是一种累积制造技术，它以一种数字模型文件为基础，以液体或粉末状的熔融物质为打印材料，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，利用一层层的粘合材料叠加来制造三维的物体，最终把计算机上的蓝图变成实物。在打印成型过程中，材料逐渐冷却，先打印出来的材料先冷却，后打印出来的材料后冷却，由于材料冷却时间不一或不均匀冷却容易导致材料收缩程度不同，造成打印成品出现翘边或收缩裂隙等问题。因此，我们通常会在3D打印机的打印床上设置用于加热打印材料的热床，通过加热热床，让打印出来的半成品的材料始终维持在一个较高的温度，防止在打印过程中部分材料先行冷却导致出现翘边或收缩裂隙等问题。为了提高打印质量，我们在开始打印前往往需要将热床调平，目前的热床调平都是通过手动调平或者半自动调平，需要通过人眼观察来主观判断，调平效果不稳定，且调节效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种3D打印机用的全自动调平热床，用于解决现有技术中热床调节效果欠佳且效率低的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种3D打印机用的全自动调平热床，包括连接3D打印机的铝基板，设置在所述铝基板上方的加热板，及固定在所述铝基板四角下方的安装板，所述安装板上安装有微型伺服电机，所述铝基板的四角设置有由所述微型伺服电机驱动的圆筒状旋转装置，所述圆筒状旋转装置内筒的表面设置有螺纹且容纳有调节丝杆，所述加热板四角开设有通孔，所述调节丝杆穿过所述通孔并在上端一体成型有金属防脱帽，所述调节丝杆上还套设有支撑弹簧，所述支撑弹簧卡接于所述铝基板和所述加热板之间，所述加热板上还设置有电阻式位移传感器，所述微型伺服电机和所述电阻式位移传感器同时连接单片机。所述单片机内设置有信号接收模块、控制模块和信号输出模块，所述信号接收模块、信号输出模块用于同3D打印机主控程序、所述电阻式位移传感器接收或传递信号，所述控制模块用于控制所述微型伺服电机转动。本技术调平步骤如下：步骤一：打印开始前，3D打印机通电启动，单片机的信号接收模块接收到3D打印机主控程序传来的调平指令并将信号传输给所述单片机的控制模块，所述单片机的控制模块向一个角上的所述微型伺服电机发送反转指令，所述微型伺服电机反向转动、所述调节丝杆下降至最低点，所述支撑弹簧进一步压缩、所述加热板下降至最低点；步骤二：所述信号输出模块向3D打印机主控程序传递喷头移动信号，3D打印机主控程序控制3D打印机的喷头移动至所述加热板的一角并下降一定的距离L，所述微型伺服电机驱动所述带有内螺纹的旋转装置正向转动，所述调节丝杆上升，带有预应力的所述支撑弹簧的压缩量逐渐减小，所述加热板在所述支撑弹簧作用下上升，当所述加热板接触3D打印机的喷头时，所述加热板受到限制停止，此时所述调节丝杆继续上升，所述加热板和所述调节丝杆之间出现相对位移，所述的相对位移致使设置在所述加热板上的所述电阻式位移传感器产生电流变化，所述电阻式位移传感器将电信号传递给单片机，所述单片机接收到所述电阻式位移传感器产生的电信号并通过控制模块向所述微型伺服电机发送停止指令，所述微型伺服电机回转使所述调节丝杆向下移动一个螺距后停止，至此完成所述加热板的一个角调平，所述控制模块通过所述信号输出模块向3D打印机主控程序传递调平完成的信号；步骤三：重复步骤二，依次对剩余三个角进行调平。优选的，所述旋转装置包括固定于所述铝基板四角的圆筒状轴承安装座，所述轴承安装座内固定安装有轴承，所述轴承的内圈下端固定有调节螺母，所述调节螺母与所述调节丝杆螺纹配合，所述微型伺服电机的输出端设置有传动轮，所述传动轮与所述调节螺母通过皮带传动连接。优选的，所述电阻式位移传感器包括固定于所述加热板上的固定极片和固定设置在所述调节丝杆上的调节极片，所述固定极片为两片夹板状的电极片，所述调节极片夹持于所述固定极片中间且可上下相对移动。优选的，所述加热板上方固定设置有高硼硅玻璃板，所述高硼硅玻璃板的四角粘结有缓冲垫。优选的，所述调节丝杆和所述调节螺母的螺距为0.2mm，所述传动轮直径小于所述调节螺母的直径。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：利用单片机控制所述微型伺服电机转动来驱动所述加热板移动，通过在四角设置电阻式位移传感器，利用四个电阻式位移传感器将位置信息转化为电信号，从而控制所述微型伺服电机启停，实现全自动调平的效果。通过采用所述电阻式位移传感器使得调节精度更高，通过单片机控制所述微型伺服电机，实现了调平自动化，解决了现有技术中热床调节效果欠佳且效率低的问题。附图说明图1为本技术立体结构示意图；图2为本技术一角的放大图；图3为电阻式位移传感器的结构示意图；其中1-高硼硅玻璃板；2-加热板；3-调节丝杆；4-电阻式位移传感器；5-轴承安装座；6-轴承；7-调节螺母；8-皮带；9-传动轮；10-微型伺服电机；11-安装柱；12-铝基板；13-安装板；14-支撑弹簧；41-固定极片；42-调节极片。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”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；也可以是直接相连，也可以是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，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。值得说明的是，所述单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/3D转换器等电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。将单片机连接微型伺服电机和电阻式位移传感器，并控制其运行，对于本领域技术人员而言，其具体连接方式有多种且均属于现有；进一步的，本技术要求保护和突出的是整体构造及物理结构，上述控制原理及系统并非本技术区别于现有技术的专利技术点，本领域技术人员应当理解，故在此不再详述。本实施例中所使用的单片机型号为MSP430F149，本领域技术人员应当理解，本实施例中可适用的单片机型号为多种，包括但不仅限于MSP430F1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机用的全自动调平热床，包括连接3D打印机的铝基板（12），设置在所述铝基板（12）上方的加热板（2），及固定在所述铝基板（12）四角下方的安装板（13），其特征在于，所述安装板（13）上安装有微型伺服电机（10），所述铝基板（12）的四角设置有由所述微型伺服电机（10）驱动的圆筒状旋转装置，所述圆筒状旋转装置内筒的表面设置有螺纹且容纳有调节丝杆（3），所述加热板（2）四角开设有通孔，所述调节丝杆（3）穿过所述通孔并在上端一体成型有金属防脱帽，所述调节丝杆（3）上还套设有支撑弹簧（14），所述支撑弹簧（14）卡接于所述铝基板（12）和所述加热板（2）之间，所述加热板（2）上还设置有电阻式位移传感器（4），所述微型伺服电机（10）和所述电阻式位移传感器（4）连接单片机。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机用的全自动调平热床，包括连接3D打印机的铝基板（12），设置在所述铝基板（12）上方的加热板（2），及固定在所述铝基板（12）四角下方的安装板（13），其特征在于，所述安装板（13）上安装有微型伺服电机（10），所述铝基板（12）的四角设置有由所述微型伺服电机（10）驱动的圆筒状旋转装置，所述圆筒状旋转装置内筒的表面设置有螺纹且容纳有调节丝杆（3），所述加热板（2）四角开设有通孔，所述调节丝杆（3）穿过所述通孔并在上端一体成型有金属防脱帽，所述调节丝杆（3）上还套设有支撑弹簧（14），所述支撑弹簧（14）卡接于所述铝基板（12）和所述加热板（2）之间，所述加热板（2）上还设置有电阻式位移传感器（4），所述微型伺服电机（10）和所述电阻式位移传感器（4）连接单片机。2.根据权利要求1所述的一种3D打印机用的全自动调平热床，其特征在于，所述旋转装置包括固定于所述铝基板（12）四角的圆筒状轴承安装座（5），所述轴承安装座（5）内固定安装有...

【专利技术属性】
技术研发人员：文鑫，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川,51