[發明專利]一種FDM打印機平面電極式自動調平裝置

在審

• 申請號: 202010423939.4
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111674041A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 陶巧奇;劉偉;劉江;陳麗華;姜海軍;陶波;許西慧;殷榮興
• 申請（專利權）人: 常州機電職業技術學院
• 主分類號: B29C64/245
• 分類號: B29C64/245;B29C64/209;B29C64/20;B29C64/393;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 戴風友

本發明公開了一種FDM打印機平面電極式自動調平裝置，本發明包括FDM噴頭模組，打印平臺模組，傳動模組。FDM噴頭模組包括加熱管，熱敏電阻溫度傳感器，加熱塊，打印噴嘴，散熱塊，喉管，快接頭，調平電極傳感器。打印平臺模組包括滑車裝置，壓電陶瓷傳感器，平臺托架，調平電極傳感器，打印平臺，加熱板，熱敏電阻溫度傳感器。傳動模組包括滑車裝置，步進電機，絲桿，滑臺，直線軸承，直線圓柱光軸，同步帶及帶輪。本發明能夠實現FDM打印機自主自動調平，補償調平誤差高度，精準控制打印噴頭與打印平臺之間的距離，有效增加材料粘板性，提高打印成功率。

技術領域

本發明屬于增材制造領域，具體涉及一種FDM打印機平面電極式自動調平裝置。

背景技術

熔融擠出成型(Fused deposition modeling,FDM)工藝的材料一般是熱塑性材料，如PLA、ABS、PC、尼龍等，以絲狀供料。材料在噴頭內被加熱融化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，同時將融化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘接。每一個層片都是在上一層上堆積而成，上一層對當前層起到定位和支撐的作用。隨著高度的增加，層片輪廓的面積和形狀都會發生變化，當形狀發生較大的變化時，上層輪廓就不能給當前層提供充分的定位和支撐作用，這就需要設計一些輔助結構“支撐”，對后續層提供定位和支撐，以保證成型過程的順利實現。

在FDM打印機整個打印過程開始之前，需要對打印平臺進行調平操作，以保證噴頭噴吐出熔融材料絲均勻粘合在打印平面上。而一般的打印機調平，依靠旋轉打印平臺底部的調平螺母，調整打印平臺與移動托盤之間彈簧的松緊度，從而控制打印機噴頭與打印平面之間的距離。這樣的調平過程費事費力，還無法保證調平的精準度，效率極其低下。因此，為了保證調平精度，提高效率，需要一種簡單，高效，精確的解決方案。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種簡單、成本低、易操作的一種FDM打印機平面電極式自動調平裝置，可以滿足大部分的FDM打印機結構。

本發明是如下這樣實現的：

一種FDM打印機平面電極式自動調平裝置，包括：FDM噴頭模組、打印平臺模組和傳動模組。

所述FDM噴頭模組安裝于所述傳動模組的X軸滑車平臺處，噴頭喉管外套有調平電極式傳感器A，將調平電極式電極連接到喉管或加熱塊的金屬部分，把整個打印模組前端的黃銅噴嘴尖端轉換為一個導體；

所述打印平臺模組，調平電極式傳感器B的位置安裝在打印平臺的附著板邊角四周，且呈均勻分布；

所述打印平臺模組，調平電極式傳感器結構由不銹鋼金屬片、信號傳輸線和橡膠底墊組成。不銹鋼金屬片平面與打印平面拼接重合。傳感器金屬平面與打印平面為一完整的平滑的整面，無高度落差；

調平電極式傳感器B底部焊接有信號傳輸線，各個調平電極式傳感器獨立連接信號傳輸線；所述調平電極式傳感器B與平臺托架之間裝有壓電陶瓷傳感器。所述打印平臺模組，各調平電極式傳感器B底部與平臺托架之間裝有壓電陶瓷傳感器。

所述FDM打印噴頭模組1調平電極式傳感器和所述打印平臺模組的調平電極式傳感器B通過信號傳輸線的形式與打印機控制主板進行通訊和控制；

所述打印平臺調平電極式傳感器，其所述金屬接觸面處理成磨砂或拉絲表面；

所述調平電極式傳感器A的信號傳輸線，與所述FDM噴頭模組的加熱管和熱敏式溫度傳感器的信號傳輸線做捆綁；

所述傳動模組X、Y、Z方向為線性移動，X、Y方向驅動方式為所述步進電機旋轉，驅動傳動帶移動；Z方向驅動方式為所述步進電機旋轉，驅動絲桿旋轉，使所述X軸滑車平臺沿Z方向的線性移動；