一种热床偏移的打印头修正打印方法及其应用的3D打印机技术

本发明专利技术公开了一种热床偏移的打印头修正打印方法及其应用的3D打印机，包括如下步骤：建立以热床中心点为原点的空间直角坐标系；在热床的打印面设置有呈矩阵排布的多个标记点，其中，每个标记点具有确定的x坐标和y坐标；打印头以同一高度移动至热床中心点以及每个标记点的上方，分别获取每个标记点的实际z坐标；将热床中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，建立针对于呈矩阵排布的多个标记点的空间变化矩阵；基于空间变化矩阵修正打印头的打印移动轨迹。本发明专利技术能在一定程度上提高打印效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种热床偏移的打印头修正打印方法及其应用的3D打印机


[0001]本专利技术涉及修正方法的
，特别涉及一种热床偏移的打印头修正打印方法及其应用的3D打印机。

技术介绍

[0002]快速成型技术，又称3D打印，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，其根据零件或者物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式就可以制造出实物或者实物模型。
[0003]3D打印的基本原理是分层加工和叠加成型，即通过逐层增加材料来生成3D实体，在进行3D打印时，首先由计算机通过设计、扫描等方式得到待打印物体的三维模型，再通过电脑辅助设计技术（例如CAD）沿某个方向完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，由计算机根据切片生成机器指令，3D打印机根据该机器指令打印出薄型层面，并将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型，形成三维立体实物，完成3D打印。
[0004]随着3D打印技术的不断发展，桌面型3D打印机是一种将ABS、PLA等丝材加热至熔融态后，逐层叠加并最终成型的设备。其中，3D打印机在工作之前，需要对3D打印机中的热床先进行调平，即保证打印头距离热床任何一点的距离都相等，否则会对零件、样品的成型精度甚至能否成型产生影响。
[0005]目前热床调平有采用在打印头上设置探针来探测热床各角落的高度，然后利用拧动热床螺母来调节热床高度，重复多次操作使热床水平后才能够进行打印，造成3D打印机整体打印效率较低，因此存在一定的改进之处。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种热床偏移的打印头修正打印方法，能在一定程度上提高打印效率。
[0007]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种热床偏移的打印头修正打印方法，包括如下步骤：建立以热床中心点为原点的空间直角坐标系；在热床的打印面设置有呈矩阵排布的多个标记点，其中，每个标记点具有确定的x坐标和y坐标；打印头以同一高度移动至热床中心点以及每个标记点的上方，分别获取每个标记点的实际z坐标；将热床中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，建立针对于呈矩阵排布的多个标记点的空间变化矩阵；基于空间变化矩阵修正打印头的打印移动轨迹。
[0008]优选的，呈矩阵排布的多个标记点中，矩阵排布的行数和列数相同并完全覆盖热
床的打印面。
[0009]优选的，将热床中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，建立针对于呈矩阵排布的多个标记点的空间变化矩阵，包括如下步骤：将热床中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，其中，每个标记点配置有对应的x坐标、y坐标、实际z坐标和基准z坐标；将呈矩阵排布的多个标记点以预设幅面分割成至少一个矩阵分区；基于矩阵分区中每个标记点根据公式
①
进行计算，以建立针对于每个矩阵分区的空间变化矩阵，其中，公式
①
如下：。
[0010]优选的，以相邻标记点之间的幅面为所述预设幅面。
[0011]优选的，基于空间变化矩阵修正打印头的打印移动轨迹，包括如下步骤：获取打印头在空间直角坐标系中的打印移动轨迹，打印移动轨迹为空间直角坐标系中若干坐标点位的集合，其中，每个坐标点位具有基准坐标；将每个坐标点位的基准坐标代入到对应矩阵分区的空间变化矩阵中，计算获取坐标点位对应的实际偏移坐标；修正打印头的打印移动轨迹。
[0012]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种应用热床偏移的打印头修正打印方法的3D打印机，能在一定程度上提高打印效率。
[0013]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用如上述技术方案所述的热床偏移的打印头修正打印方法的3D打印机，包括机架、设置在机架上的热床、以及设置在热床上方的打印头，所述机架上设置有用于控制打印头在热床上方形成打印移动轨迹的x轴移动机构、y轴移动机构和z轴移动机构，所述打印头的下端面设置有探测开关。
[0014]优选的，所述探测开关为触点开关或电容式接近开关。
[0015]优选的，所述打印头包括挤出机和打印喷嘴，所述打印喷嘴设置在挤出机的下端面，所述探测开关设置在挤出机的下端面，所述探测开关底端所在的水平面低于打印喷嘴底端所在的水平面。
[0016]综上所述，本专利技术对比于现有技术的有益效果为：本申请通过将热床中心点定义为基准点，将各个标记点都以热床中心点作为参照，从而获取出热床中各个标记点所在位置所产生的偏移程度，通过对打印头的打印移动轨迹进行修正，以使得打印头在打印过程中能够在z轴方向上进行修正移动以适应热床的倾斜偏移，从而免去了在打印前手动拧动螺母调节热床的过程，节约了大量调节热床倾斜度的准备时间，以在一定程度上提高打印效率。
附图说明
[0017]图1为本专利技术技术方案中3D打印机的结构示意图；
图2为本专利技术技术方案中3D打印机的正视图；图3为本专利技术技术方案中热床偏移的打印头修正打印方法的流程示意图；图4为本专利技术技术方案中空间变化矩阵的建立流程示意图；图5为本专利技术技术方案中打印头的打印移动轨迹的修正流程示意图。
[0018]附图标记：1、机架；2、安装底座；3、热床；4、打印头；41、挤出机；42、打印喷嘴；5、x轴移动机构；51、安装支架；52、安装座；53、x轴伺服电机；54、x轴同步带体；6、y轴移动机构；61、y轴伺服电机；62、y轴同步带体；7、z轴移动机构；71、安装轨；72、z轴伺服电机；73、驱动丝杆；8、探测开关。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置不限制本专利技术的范围。
[0020]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0021]现有技术中热床3调平有采用在打印头4上设置探针来探测热床3各角落的高度，然后利用拧动热床3螺母来调节热床3高度，重复多次操作使热床3水平后才能够进行打印。
[0022]针对于现有技术的缺陷，本申请通过在热床3打印面设置矩阵排布的多个标记点，其中，将热床3中心点定义为基准点，将各个标记点都以热床3中心点作为参照，从而获取出热床3中各个标记点所在位置所产生的偏移程度，通过对打印头4的打印移动轨迹进行修正，以使得打印头4在打印过程中能够自适应热床3的倾斜偏移，以免去花费大量时间对热床3手动调平的过程，以提高打印效率。
[0023]具体地，如图1所示，本专利技术提出了一种3D打印机，该3D打印机应用于热床偏移的打印头修正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热床偏移的打印头修正打印方法，其特征在于，包括如下步骤：建立以热床(3)中心点为原点的空间直角坐标系；在热床(3)的打印面设置有呈矩阵排布的多个标记点，其中，每个标记点具有确定的x坐标和y坐标；打印头(4)以同一高度移动至热床(3)中心点以及每个标记点的上方，分别获取每个标记点的实际z坐标；将热床(3)中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，建立针对于呈矩阵排布的多个标记点的空间变化矩阵；基于空间变化矩阵修正打印头(4)的打印移动轨迹。2.根据权利要求1所述的一种热床偏移的打印头修正打印方法，其特征在于，呈矩阵排布的多个标记点中，矩阵排布的行数和列数相同并完全覆盖热床(3)的打印面。3.根据权利要求1所述的一种热床偏移的打印头修正打印方法，其特征在于，将热床(3)中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，建立针对于呈矩阵排布的多个标记点的空间变化矩阵，包括如下步骤：将热床(3)中心点的z坐标作为所有标记点的基准z坐标，其中，每个标记点配置有对应的x坐标、y坐标、实际z坐标和基准z坐标；将呈矩阵排布的多个标记点以预设幅面分割成至少一个矩阵分区；基于矩阵分区中每个标记点根据公式
①
进行计算，以建立针对于每个矩阵分区的空间变化矩阵，其中，公式
①
如下： 。4.根据权利要求3所述的一种热床偏移的打印头修正打印方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁沅龙，刘荣廷，
申请(专利权)人：深圳市爱能特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：