[發(fā)明專利]3D打印機及其自動調(diào)平方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410149810.3
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN105014958B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬英杰;夏青
• 申請（專利權(quán)）人: 上海智位機器人股份有限公司
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務(wù)所(普通合伙)31218
• 代理人: 孫佳胤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印快速成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種3D打印機及其自動調(diào)平方法。

背景技術(shù)

當3D打印機第一次使用、長期未使用或設(shè)備被搬動后，就需要進行一次調(diào)平操作。現(xiàn)有桌面級的3D打印機都需要手動的對打印平臺進行調(diào)平操作，這個調(diào)平工作不但需要把打印平臺調(diào)成水平，同時還需要合理控制打印平臺與打印機構(gòu)中噴頭的間距。如果平臺與噴頭的間距過大，第一層的打印材料就無法粘在平臺上，上層的打印質(zhì)量就無從談起。如果平臺與噴頭的間距過小，噴頭就很有可能劃傷平臺。因此調(diào)平操作直接影響到整個3D打印成品的質(zhì)量。

對于初級操作者來說，技術(shù)門檻比較高，需要較高的學(xué)習(xí)成本；即使對于資深操作者來說，也需要經(jīng)常進行調(diào)整、維護。如果操作者第一次使用時沒有認真的按照操作說明書的說明進行調(diào)平，不僅打印效果沒有辦法保證，甚至有可能劃傷平臺。而手動調(diào)平操作的過程是冗長的、并且需要經(jīng)驗的操作，需要操作者需要去通過多次的嘗試，才能掌握平臺與噴頭之間合理的間距。

因此，需要提供一種3D打印機及自動調(diào)平方式，通過智能識別打印平臺傾斜狀況，并進行調(diào)節(jié)，從而減少操作者對3D打印機的調(diào)平及維護工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中3D打印機存在的調(diào)平操作要求高、過程繁瑣，無法自動完成的問題，提供一種3D打印機及其自動調(diào)平方法，完善3D打印機的自動調(diào)平功能，通過增加接近傳感器，實現(xiàn)智能控制打印平臺與打印噴頭的間距，以及智能識別打印平臺傾斜狀況并進行調(diào)節(jié)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種3D打印機，包括設(shè)置在3D打印機的打印機構(gòu)同一表面上的噴頭、接近傳感器，以及設(shè)置在3D打印機內(nèi)的與所述打印機構(gòu)相連的一控制器；所述接近傳感器的工作面到所述表面的距離小于所述噴頭的工作面到所述表面的距離；所述接近傳感器用于獲取檢測信號并傳送至所述控制器；當3D打印機的打印平臺上升至與所述接近傳感器的距離達到預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)時，所述控制器根據(jù)接收到的接近傳感器的第一檢測信號，控制打印平臺停止上升。

所述控制器進一步用于在打印平臺停止上升后，控制所述接近傳感器檢測打印平臺上多個預(yù)設(shè)檢測點，獲取相應(yīng)多個第二檢測信號，并根據(jù)每一第二檢測信號獲取相應(yīng)檢測點在以3D打印機的X、Y、Z軸為指定方向建立的空間直角坐標系中的空間坐標，獲取打印平臺傾斜角度和方向，從而調(diào)整打印機構(gòu)移動線路，實現(xiàn)自動調(diào)平。

所述控制器進一步用于在打印平臺停止上升后，控制打印機構(gòu)按預(yù)設(shè)路線移動，從而使所述接近傳感器依次檢測打印平臺上多個預(yù)設(shè)檢測點，獲取相應(yīng)多個第二檢測信號。

所述控制器進一步采樣最小二乘法對每一檢測點所對應(yīng)的空間坐標進行空間平面擬合，獲取平面方程，進而獲取打印平臺傾斜角度和方向。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種3D打印機自動調(diào)平方法，采用本發(fā)明所述3D打印機，包括：（1）接收所述接近傳感器傳送的第一檢測信號，控制打印平臺停止上升；（2）控制所述接近傳感器檢測打印平臺上多個預(yù)設(shè)檢測點，獲取相應(yīng)多個第二檢測信號；（3）根據(jù)每一第二檢測信號獲取相應(yīng)檢測點在以3D打印機的X、Y、Z軸為指定方向建立的空間直角坐標系中的空間坐標，獲取打印平臺傾斜角度和方向；（4）調(diào)整打印機構(gòu)移動線路，實現(xiàn)自動調(diào)平。

步驟（2）進一步包括：控制打印機構(gòu)按預(yù)設(shè)路線移動，從而使所述接近傳感器依次檢測打印平臺上多個預(yù)設(shè)檢測點，獲取相應(yīng)多個第二檢測信號。

所述方法進一步采樣最小二乘法對每一檢測點所對應(yīng)的空間坐標進行空間平面擬合，獲取平面方程，進而獲取打印平臺傾斜角度和方向。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過增加接近傳感器，通過智能識別打印平臺傾斜狀況并進行調(diào)節(jié)，以較低的成本解決了3D打印機調(diào)平過程繁瑣的問題，不僅降低了操作者的使用門檻，且使用方便，減少了操作者對3D打印機的調(diào)平及維護工作。

附圖說明

圖1，本發(fā)明所述3D打印機的架構(gòu)示意圖；

圖2，本發(fā)明所述3D打印機自動調(diào)平方法的流程圖；

圖3，本發(fā)明一實施例所示打印機構(gòu)移動路線示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的3D打印機及其自動調(diào)平方法做詳細說明。