一种3D打印机基板调平装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种3D打印机基板调平装置，包括激光测距机构，激光测距机构水平设置在打印仓底板的上方，激光测距机构的输出端与控制装置的输入端建立连接；调平机构可拆卸设置在成型基板的底部，调平机构的输入端与控制装置的输出端建立连接；激光测距机构用于检测其与成型基板之间的距离，并将检测到的距离信息传输至控制装置；控制装置根据检测到的距离信息与预设值进行比对，并向调平机构输出动作信号；调平机构根据接收到的动作信号，实现对成型基板的调平；本实用新型专利技术通过激光测距传感器获取成型基板上各检测点处高度数据，通过设置调平机构根据所获得的高度数据实现对成型基板的调平；装置调平精度稿、稳定性好及维护成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机基板调平装置
本技术属于3D打印机
，特别涉及一种3D打印机基板调平装置。
技术介绍
3D打印技术是增材制造(AM)技术的一种，利用3D数据作为模板，将高能激光束逐层熔化粉末而得到致密的三维实体零件；由于SLM制备的金属零件致密度高、强度大及表面粗糙度低，并能减少个性化的复杂零件的前期投资成本和节省制造时间，故其被广泛应用在汽车、航空航天、船舶及医疗等领域。3D打印机的基板，一般都是固定在成型缸上方，随着成型层数的不断增加而逐层下降，以保证正在打印层始终处在激光焦距点上；所以，在打印准备初期，需要将基板平面调至激光聚焦处。此外，基板必须水平于激光发射表面，保证基板上每一点均处在激光焦距上，同时，水平的基板面会使铺粉更加均匀。综上所述，基板的调平影响着零件的成型质量和位置误差。然而在实际应用中，大多数的3D打印机需要人工进行成型基板的调平，这种人工调平的方法，过程非常繁琐，并且调平需要一定的时间，存在较大的精度误差，最主要的是人工手动调平时调到的程度以及平整的判断都需要有经验、技术的调试人员，而且衡量标准不统一。人工手动调平成型基板大大影响了3D打印机的生产效率，同时，也影响着零件的成型误差和位置误差。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种3D打印机基板调平装置，以实现成型基板的自动调平，减小零件的成型误差和位置误差。为实现上述目的，本技术的技术方案为：本技术提供了一种3D打印机基板调平装置，包括激光测距机构、调平机构及控制装置，激光测距机构水平设置在打印仓底板的上方，激光测距机构的输出端与控制装置的输入端连接；调平机构可拆卸设置在成型基板的底部，调平机构的输入端与控制装置的输出端连接；激光测距机构用于检测其与成型基板之间的距离，并将检测到的距离信息传输至控制装置；控制装置根据检测到的距离信息与预设值进行比对，并向调平机构输出动作信号；调平机构用于根据接收到的动作信号，实现对成型基板的调平。进一步的，激光测距机构包括第一丝杠、第二丝杠、第三丝杠、第一齿轮、第二齿轮、齿轮带、第一电机、第二电机、连接支撑板及激光测距传感器；第一丝杠和第二丝杠沿打印机的X轴方向水平平行设置，第一丝杠的左端与连接支撑板转动连接，第二丝杠的左端与连接支撑板转动连接，连接支撑板固定设置在打印仓的左箱体上；第一齿轮固定套设在第一丝杠的右端，第二齿轮固定套设在第二丝杠的右端，第一齿轮和第二齿轮之间通过齿轮带连接；第一电机固定设置在打印仓的后箱体上，第一电机的输出轴与第一齿轮固定连接；第三丝杠沿打印机Y轴方向水平设置，第三丝杠的一端与第一丝杠滑动连接，第三丝杠的另一端与第二丝杠滑动连接；第二电机的输出轴与第三丝杠的一端连接，激光测距传感器滑动设置在第三丝杠上，激光测距传感器的检测探头竖直向下设置，激光测距传感器的输出端与控制装置的输入端连接。进一步的，调平机构包括第一基板、中间支撑杆、第一楔顶滑块、第二楔顶滑块、第三电机、第四电机及第二基板；第一基板可拆卸设置在成型基板的下表面，第二基板间隔平行设置在第一基板的下方，第二基板固定设置在成型缸体上；中间支撑杆、第一楔顶滑块及第二楔顶滑块均设置在第一基板和第二基板之间，中间支撑杆设置在第一基板和第二基板的中心位置处，中间支撑杆的上端与第一基板的中心点连接，中间支撑杆的下端与第二基板的中心点连接；第一楔顶滑块和第二楔顶滑块设置在中间支撑杆的侧边，第一楔顶滑块和第二楔顶滑块呈直角分布；第一楔顶滑块的下端固定设置在第二基板上，第一楔顶滑块的支撑杆竖直向上设置，第一楔顶滑块支撑杆的顶端与第一基板连接；第二楔顶滑块的下端固定设置在第二基板上，第二楔顶滑块的支撑杆竖直向上设置，第二楔顶滑块支撑杆的顶端与第一基板连接；第三电机和第四电机均固定设置第二基板上，第三电机的输出端与第一楔顶滑块的输入端连接，第四电机的输出端与第二楔顶滑块的输入端连接；控制装置的输出端分别与第三电机及第四电机的输入端连接。进一步的，中间支撑杆的上端设置有球头铰链，中间支撑杆通过球头铰链与第一基板顶紧连接。进一步的，第一楔顶滑块支撑杆的顶端设置球头铰链，第一楔顶滑块的支撑杆通过球头铰链与第一基板顶紧连接；第二楔顶滑块支撑杆的顶端设置球头铰链，第二楔顶滑块的支撑杆通过球头铰链与第一基板顶紧连接。进一步的，第一基板四周包覆设置有软塑料棒。进一步的，第一基板和第二基板之间设置有弹簧片；弹簧片的上端与第一基板连接，弹簧片的上端与第二基板固定连接。进一步的，第一丝杠和第二丝杠均采用SFKR082.5型滚轴丝杠，第三丝杠采用SFKR0601型滚轴丝杠；第一电机和第二电机均采用35BYG101型步进电机。进一步的，第三电机和第四电机均采用NEDIC15mm微型步进电机。进一步的，激光测距传感器采用FT50RLA-20系列激光测距传感器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术提供了一种3D打印机基板调平装置，通过激光测距传感器获取成型基板上各检测点处高度数据，通过在成型基板底部设置调平机构，根据所获得的高度数据实现对成型基板的调平，本技术具有调平精度稿、稳定性好、结构简单、操作简单、维护成本低等优点，可以完全配套目前市场上3D打印机使用。进一步的，通过设置两个与X轴平行的丝杠和一个与Y轴平行的丝杠，实现了激光测距传感器对成型基板上任意位置的检测，确保了测距结果的准确性。进一步的，通过在成型基板底部的楔顶滑块和中间支撑杆的配合，实现对成型基板的自动调节。进一步的，通过在中间支撑杆的顶端设置球头铰链，实现了在满足承受力的同时，使得第一基板在水平方向可以产生任意角度的倾角，确保将成型基板调至需要的水平角度。进一步的，通过在楔顶滑块的支撑杆上设置球头铰链，实现了在满足承受力的同时，使得第一基板在水平方向可以产生任意角度的倾角，确保将成型基板调至需要的水平角度。进一步的，通过在第一基板的四周包裹软塑料棒，避免成型基板上部的金属粉末泄漏至调平机构中，影响调平机构的准确性。进一步的，第一基板和第二基板之间采用塑料弹簧片连接，避免第一基板上的金属粉末泄漏到楔顶滑块机构中，导致调平机构精度下降甚至无法工作。附图说明图1为本技术所述的基板调平装置的整体结构示意图；图2为本技术所述的基板调平装置中的激光测距机构的结构示意图；图3为本技术所述的基板调平装置中的调平机构的结构示意图；图4为本技术所述的基板调平装置中的楔顶滑块结构示意图；图5为本技术所述的基板调平装置中的成型基板上检测点分布示意图。其中，1激光测距机构，2调平机构，3打印仓，4成型基板；11第一丝杠，12第二丝杠，13第三丝杠，14第一齿轮，15第二齿轮，16齿轮带，17第一电机，18第二电机，19连接支撑板，110激光测距传感器；21第一基板，22中间支撑杆，23第一楔顶滑块，24第二楔顶滑块，25第三电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印机基板调平装置，其特征在于，包括激光测距机构(1)、调平机构(2)及控制装置，激光测距机构(1)水平设置在打印仓(3)底板的上方，激光测距机构(1)的输出端与控制装置的输入端连接；调平机构(2)可拆卸设置在成型基板(4)的底部，调平机构(2)的输入端与控制装置的输出端连接；激光测距机构(1)用于检测其与成型基板(4)之间的距离，并将检测到的距离信息传输至控制装置；控制装置根据检测到的距离信息与预设值进行比对，并向调平机构(2)输出动作信号；调平机构(2)用于根据接收到的动作信号，实现对成型基板(4)的调平。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机基板调平装置，其特征在于，包括激光测距机构(1)、调平机构(2)及控制装置，激光测距机构(1)水平设置在打印仓(3)底板的上方，激光测距机构(1)的输出端与控制装置的输入端连接；调平机构(2)可拆卸设置在成型基板(4)的底部，调平机构(2)的输入端与控制装置的输出端连接；激光测距机构(1)用于检测其与成型基板(4)之间的距离，并将检测到的距离信息传输至控制装置；控制装置根据检测到的距离信息与预设值进行比对，并向调平机构(2)输出动作信号；调平机构(2)用于根据接收到的动作信号，实现对成型基板(4)的调平。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印机基板调平装置，其特征在于，激光测距机构(1)包括第一丝杠(11)、第二丝杠(12)、第三丝杠(13)、第一齿轮(14)、第二齿轮(15)、齿轮带(16)、第一电机(17)、第二电机(18)、连接支撑板(19)及激光测距传感器(110)；
第一丝杠(11)和第二丝杠(12)沿打印机的X轴方向水平平行设置，第一丝杠(11)的左端与连接支撑板(19)转动连接，第二丝杠(12)的左端与连接支撑板(19)转动连接，连接支撑板(19)固定设置在打印仓(3)的左箱体上；第一齿轮(14)固定套设在第一丝杠(11)的右端，第二齿轮(15)固定套设在第二丝杠(12)的右端，第一齿轮(14)和第二齿轮(15)之间通过齿轮带(16)连接；第一电机(17)固定设置在打印仓(3)的后箱体上，第一电机(17)的输出轴与第一齿轮(14)固定连接；
第三丝杠(13)沿打印机Y轴方向水平设置，第三丝杠(13)的一端与第一丝杠(11)滑动连接，第三丝杠(13)的另一端与第二丝杠(12)滑动连接；
第二电机(18)的输出轴与第三丝杠(13)的一端连接，激光测距传感器(110)滑动设置在第三丝杠(13)上，激光测距传感器(110)的检测探头竖直向下设置，激光测距传感器(110)的输出端与控制装置的输入端连接。


3.根据权利要求1所述的一种3D打印机基板调平装置，其特征在于，调平机构(2)包括第一基板(21)、中间支撑杆(22)、第一楔顶滑块(23)、第二楔顶滑块(24)、第三电机(25)、第四电机(26)及第二基板(27)；第一基板(21)可拆卸设置在成型基板(4)的下表面，第二基板(27)间隔平行设置在第一基板(21)的下方，第二基板(27)固定设置在成型缸体上；
中间支撑杆(22)、第一楔顶滑块(23)及第二楔顶滑块(24)均设置在第一基板(21)和第二基板(27)之间，中间支撑杆(22)设置在第一基板(21)和第二基板(27)的中心位...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑航，杨立军，李俊，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61