CN109894613B - 一种3d打印机底板调平装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种3D打印机底板调平装置，包括量条以及测量读数装置，所述量条用于可纵向滑动地放置在3D打印机加工区域的加工平台上，所述测量读数装置包括读数器以及探针，所述读数器可横向滑动地连接在所述量条上，所述探针的一端可竖向活动地设置在所述读数器上，所述探针的另一端突出所述量条的竖向一侧并用于与3D打印机加工区域的底板接触，所述读数器用于将所述探针的竖向位移转化为数字进行显示；本发明提供的一种3D打印机底板调平方法，能够直观得到调节参数，提高3D打印机底板调平的效率。

Description

一种3D打印机底板调平装置及方法

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，更具体地说，是涉及一种3D打印机底板调平装置及方法。

背景技术

采用辅助工具都能有效提高使用3D打印设备的便捷程度及准确性。

在粉末床式金属3D打印设备的底板调节过程中，一般的调节方式是使用塞尺和具有较高平整度平面的检测工具判断底板不同位置的平整情况，但是该调节方式不能得到直观的调节参数。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种3D打印机底板调平装置，以解决现有技术中存在的金属3D打印设备的底板调节过程不能得到直观的调节参数的技术问题。

为实现上述目的之一，本发明采用的技术方案是：提供一种3D打印机底板调平装置，包括量条以及测量读数装置，所述量条用于可纵向滑动地放置在3D打印机加工区域的加工平台上，所述测量读数装置包括读数器以及探针，所述读数器可横向滑动地连接在所述量条上，所述探针的一端可竖向活动地设置在所述读数器上，所述探针的另一端突出所述量条的竖向一侧并用于与3D打印机加工区域的底板接触，所述读数器用于将所述探针的竖向位移转化为数字进行显示。

进一步地，所述测量读数装置为百分表或千分表。

进一步地，所述量条上滑动连接有滑块，所述读数器可拆卸固定在所述滑块上。

进一步地，所述滑块上设有U形槽，所述U形槽的槽壁包括底槽壁以及分设于所述底槽壁的两侧的侧槽壁；

所述量条在竖向上的背离所述加工平台的侧面设为滑动面，所述量条在纵向上的两侧面分别设为第一侧面和第二侧面，所述滑动面与所述底槽壁接触，所述第一侧面与所述侧槽壁接触，所述第二侧面与另一所述侧槽壁接触。

进一步地，所述测量读数装置还包括套筒，所述套筒可拆卸连接在所述滑块上，所述探针穿设于所述套筒，所述套筒固定在所述读数器上。

进一步地，所述量条为大理石条。

本发明提供的一种3D打印机底板调平装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种3D打印机底板调平装置调节3D打印机加工区域的底板使其与加工平台保持较好的平行度，保证待加工零件的初始层的加工效果。该调平装置能够有效检测底板与加工平台之间的平行度偏差，同时操作简单，得到直观的调节参数数据，便于3D打印机使用者检查底板偏差并快速进行调节。因此能够便捷检测底板在安装在加工平台上后平整度存在多少偏差，能够有效确保底板调节的准确性。该调平装置操作简单、能够匹配不同尺寸量条满足不同成型3D打印机的使用，同时通过底板的调节方式，能够将底板的平整度情况量化，明确底板的调节的数值和提升调节效率。量条为通用的量具，量条能够平稳放置在加工平台上。探针便于与底板接触，探针与底板接触的面积较小，减少探针和底板之间的摩擦力对测量读数装置的影响。

本发明的目的之二在于提供一种3D打印机底板调平方法，为实现上述目的之二，本发明采用的技术方案是：包括一种3D打印机底板调平装置，还包括以下步骤：

S1：在3D打印机加工区域的底板设定至少一个检测区域；

S2：选择一所述检测区域，将所述量条放置在3D打印机加工区域的加工平台上并使探针抵触在该检测区域的底板上；

S3：保持所述量条在3D打印机加工区域的加工平台上的相对位置不变，沿着所述量条滑动所述读数器以测量所述检测区域中横向读数,和/或保持所述读数器在所述量条上的相对位置不变，在3D打印机加工区域的加工平台滑动所述量条以测量所述检测区域中纵向读数；以通过所述读数器读取底板上不完全共线的三个以上位置的读数；

S4：判断是否检测完所有所述检测区域，若没有检测完所有所述检测区域，则执行步骤S2，若已检测完所有所述检测区域，则执行步骤S5；

S5：筛选出所述读数器显示的最大读数和最小读数；

判断最大读数和最小读数的差值是否在第一预设误差范围以内，若最大读数和最小读数的差值在第一预设误差范围以内，则执行步骤S7；若最大读数和最小读数的差值超出第一预设误差范围，则执行步骤S6；

S6：根据最大读数和最小读数的差值，调整底板高度；

S7：判断对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值是否在第二预设误差范围以内，若对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值在第二预设误差范围以内，则执行步骤S9；若对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值超出第二预设误差范围，则执行步骤S8；其中，所述对齐读数为所述探针的端部与所述量条的竖向一侧平齐时，所述读数器上的读数；

S8：根据对齐读数和最大读数的差值或/和对齐读数和最小读数的差值，调整底板的整体高度；

S9：调平结束。

进一步地，还包括在步骤S1前或步骤S1与步骤S2之间进行的如下步骤：

S1-1：下降底板在3D打印机加工区域中的高度。

进一步地，在步骤S8中还包括重新执行步骤S2，或/和在步骤S6中还包括重新执行步骤S2。

进一步地，在步骤S3中，所述读数器在所述量条上的滑动方向垂直于3D打印机加工区域的加工平台的长度方向。

本发明提供的一种3D打印机底板调平方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明的一种3D打印机底板调平方法便于测量底板任意位置在读数器上的读数，通过最大读数和最小读数的差值来确定底板是否放平，根据对齐读数和最大读数的差值或/和对齐读数和最小读数的差值来确定底板与加工平台之间的高度差，该方法能够精确对底板的安装高度进行调整。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平装置的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的流程图一；

图4为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的底板的检测区域分布图一；

图5为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的底板的检测区域分布图二；

图6为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的底板的检测区域分布图三；

图7为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的流程图二；

图8为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的流程图三；

图9为本发明实施例提供的一种3D打印机底板调平方法的流程图四。

其中，图中各附图标记：

1、量条；11、放置面；12、滑动面；13、第一侧面；14、第二侧面；2、测量读数装置；21、读数器；22、探针；23、套筒；31、加工平台；32、底板；4、滑块；41、U形槽；411、底槽壁；412、侧槽壁；51、第一区域；52、第二区域；53、第三区域；54、第四区域。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的一种3D打印机底板调平装置进行说明。一种3D打印机底板调平装置，包括量条1以及测量读数装置2，量条1用于可纵向滑动地放置在3D打印机加工区域的加工平台31上，测量读数装置2包括读数器21以及探针22，读数器21可横向滑动地连接在量条1上，探针22的一端可竖向活动地设置在读数器21上，探针22的另一端突出量条1的竖向一侧并用于与3D打印机加工区域的底板32接触，读数器21用于将探针22的竖向位移转化为数字进行显示。

使用时，将量条1放置于加工平台31上，且量条1长度方向沿加工平台31的横向设置，量条1的宽度方向沿加工平台31的纵向设置；量条1不动(即量条1与加工平台31的相对位置不变)且沿横向移动测量读数装置2，即可通过读数器21显示的读数确定加工底板32沿横向的平整度和平行度；沿纵向移动量条1且移动测量读数装置2不动(即移动测量读数装置2与量条1的相对位置不变)，即可通过读数器21显示的读数确定加工底板32沿纵向方向的平整度和平行度。

本发明提供的一种3D打印机底板调平装置，与现有技术相比，通过调平装置，读取底板32任意位置的读数，得到在读数器21上直观的调节参数数据，根据读数去调节底板32和加工平台31之间的高度差，调节3D打印机加工区域的底板32使其与加工平台31保持较好的平行度，保证待加工零件的初始层的加工效果。平行度即底板32与加工平台31平齐。该调平装置能够有效检测底板32与加工平台31之间的平行度偏差，只需要将量条1放置在加工平台31上，然后移动量条1或滑动探针22即可，操作简单。读取底板32任意位置的读数，通过读数器21上的最小读数和最大读数之差得到底板32的偏差，能够便捷检测底板32在安装在加工平台31上后平整度存在多少偏差，能够有效确保底板32调节的准确性。底板32的平整度即底板32表面呈水平状态。该调平装置能够匹配不同尺寸量条1满足不同成型3D打印机的使用，能够将底板32的平整度和平行度情况量化，进而明确底板32的调节平整度和调节平行度的具体数值，提升调节效率。量条1为通用的量具，量条1能够平稳放置在加工平台31上。探针22便于与底板32接触，探针22与底板32接触的面积较小，减少探针22和底板32之间的摩擦力对测量读数装置2的影响。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平装置的一种具体实施方式，测量读数装置2为百分表或千分表。

百分表或千分表使用方便，便于进行读数。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平装置的一种具体实施方式，量条1上滑动连接有滑块4，读数器21可拆卸固定在滑块4上。

读数器21通过滑块4滑动连接在量条1上，实现了测量读数装置2在量条1上滑动，结构简单，非常实用。读数器21可以从滑块4上拆卸下来，从而将测量读数装置2从滑块4拆卸下来，便于更换新的测量读数装置2。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平装置的一种具体实施方式，滑块4上设有U形槽41，U形槽41的槽壁包括底槽壁411以及分设于底槽壁411的两侧的侧槽壁412；

量条1在竖向上的背离加工平台31的侧面设为滑动面12，量条1在纵向上的两侧面分别设为第一侧面13和第二侧面14，滑动面12与底槽壁411接触，第一侧面13与侧槽壁412接触，第二侧面14与另一侧槽壁412接触。

滑块4和量条1通过U形槽41连接在一起，滑块4和量条1的连接结构简单，非常实用。U形槽41和滑块4具有较多的接触面积，滑块4不易脱离量条1，实现滑块4和量条1的稳定连接。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平装置的一种具体实施方式，测量读数装置2还包括套筒23，套筒23可拆卸连接在滑块4上，探针22穿设于套筒23，套筒23固定在读数器21上。

套筒23起到保护探针22的作用，使探针22不易被破坏，套筒23使读数器21可拆卸连接在滑块4上，结构简单，非常实用。

具体的，套筒23和滑块4之间通过螺丝连接。

进一步地，请一并参阅图1及图2，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平装置的一种具体实施方式，量条1为大理石条。

大理石条结构简单、使用方便，同时该调平装置搭配使用不同长度大理石条，可以适用于不同尺寸的金属3D打印设备。根据底板32尺寸选择合适配套大理石条，大理石条为通用量具，大理石条与加工平台31接触的表面具有极高的平行度。

请参阅图1和图3，本发明还提供一种3D打印机底板调平方法，包括一种3D打印机底板32调平装置，S1：在3D打印机加工区域的底板32设定至少一个检测区域；

S2：选择一所述检测区域，将所述量条1放置在3D打印机加工区域的加工平台31上并使探针22抵触在该检测区域的底板32上；

S3：保持所述量条1在3D打印机加工区域的加工平台31上的相对位置不变，沿着所述量条1滑动所述读数器21以测量所述检测区域中横向读数,和/或保持所述读数器21在所述量条1上的相对位置不变，在3D打印机加工区域的加工平台31滑动所述量条1以测量所述检测区域中纵向读数；以通过所述读数器21读取底板32上不完全共线的三个以上位置的读数；

S4：判断是否检测完所有所述检测区域，若没有检测完所有所述检测区域，则执行步骤S2，若已检测完所有所述检测区域，则执行步骤S5；

S5：筛选出所述读数器21显示的最大读数和最小读数；

判断最大读数和最小读数的差值是否在第一预设误差范围以内，若最大读数和最小读数的差值在第一预设误差范围以内，则执行步骤S7；若最大读数和最小读数的差值超出第一预设误差范围，则执行步骤S6；

S6：根据最大读数和最小读数的差值，调整底板32高度；

S7：判断对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值是否在第二预设误差范围以内，若对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最续小读数的差值在第二预设误差范围以内，则执行步骤S9；若对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值超出第二预设误差范围，则执行步骤S8；其中，所述对齐读数为所述探针22的端部与所述量条1的竖向一侧平齐时，所述读数器21上的读数；

S8：根据对齐读数和最大读数的差值或/和对齐读数和最小读数的差值，调整底板32的整体高度；

S9：调平结束。

本发明提供的一种3D打印机底板调平方法，便于测量底板32任意位置在读数器21上的读数，通过最大读数和最小读数的差值来确定底板32是否放平，根据对齐读数和最大读数的差值或/和对齐读数和最小读数的差值来确定底板32与加工平台31之间的高度差，该方法能够精确对底板32的安装高度进行调整。

具体的，如图4所示，在步骤S1中，检测区域设为一个，检测区域为整个底板的放置面。在步骤S3中，所述读数器21在所述量条1上的滑动方向垂直于3D打印机加工区域的加工平台31的长度方向，所述读数器21沿着在所述量条1上滑动方向平行于底板32的X轴，将量条1按照一定的方向放置，便于使用者更好地去使用调平装置。在步骤S4中，所述量条1在3D打印机加工区域的加工平台31上滑动方向平行于底板32的Y轴。

具体的，如图5所示，在步骤S1中，检测区域设为四个，包括第一区域51、第二区域52、第三区域53以及第四区域54，每个检测区域中均有一个底板的内角。

具体的，如图6所示，在步骤S1中，检测区域设为两个，包括第一区域51和第二区域52，每个检测区域中均有两个底板32的内角。

进一步地，参阅图7及图8，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平方法的一种具体实施方式，还包括在步骤S1前或步骤S1与步骤S2之间进行的如下步骤：

S1-1：下降底板32在3D打印机加工区域中的高度。

保证底板32的高度低于加工平台31，保证量条1全部放置在加工平台31上。

进一步地，参阅图9，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平方法的一种具体实施方式，在步骤S8中还包括重新执行步骤S2，或/和在步骤S6中还包括重新执行步骤S2。

重新测量检测区域，保证底板32调节的准确性。

进一步地，参阅图3，作为本发明提供的一种3D打印机底板调平方法的一种具体实施方式，在步骤S5中，通过增加垫片调整最小读数对应的底板32位置的高度；在步骤S7中，通过增加垫片调整所述底板32的整体高度。

根据最大读数和最小读数的差值的情况来选用合适尺寸的垫片，垫片实用且使用方便。根据对齐读数和最大读数的差值的情况来选用合适尺寸的垫片，垫片实用且使用方便，提高调节的速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种3D打印机底板调平装置，其特征在于，包括量条以及测量读数装置，所述量条用于可纵向滑动地放置在3D打印机加工区域的加工平台上，所述测量读数装置包括读数器以及探针，所述读数器可横向滑动地连接在所述量条上，所述探针的一端可竖向活动地设置在所述读数器上，所述探针的另一端突出所述量条的竖向一侧并用于与3D打印机加工区域的底板接触，所述读数器用于将所述探针的竖向位移转化为数字进行显示。

2.如权利要求1所述的一种3D打印机底板调平装置，其特征在于，所述测量读数装置为百分表或千分表。

3.如权利要求1所述的一种3D打印机底板调平装置，其特征在于，所述量条上滑动连接有滑块，所述读数器可拆卸固定在所述滑块上。

4.如权利要求3所述的一种3D打印机底板调平装置，其特征在于，所述滑块上设有U形槽，所述U形槽的槽壁包括底槽壁以及分设于所述底槽壁的两侧的侧槽壁；

所述量条在竖向上的背离所述加工平台的侧面设为滑动面，所述量条在纵向上的两侧面分别设为第一侧面和第二侧面，所述滑动面与所述底槽壁接触，所述第一侧面与所述侧槽壁接触，所述第二侧面与另一所述侧槽壁接触。

5.如权利要求3所述的一种3D打印机底板调平装置，其特征在于，所述测量读数装置还包括套筒，所述套筒可拆卸连接在所述滑块上，所述探针穿设于所述套筒，所述套筒固定在所述读数器上。

6.如权利要求1所述的一种3D打印机底板调平装置，其特征在于，所述量条为大理石条。

7.一种3D打印机底板调平方法，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的一种3D打印机底板调平装置，还包括以下步骤：

S1：在3D打印机加工区域的底板设定至少一个检测区域；

S2：选择一所述检测区域，将所述量条放置在3D打印机加工区域的加工平台上并使探针抵触在该检测区域的底板上；

S3：保持所述量条在3D打印机加工区域的加工平台上的相对位置不变，沿着所述量条滑动所述读数器以测量所述检测区域中横向读数,和/或

保持所述读数器在所述量条上的相对位置不变，在3D打印机加工区域的加工平台滑动所述量条以测量所述检测区域中纵向读数；以通过所述读数器读取底板上不完全共线的三个以上位置的读数；

S4：判断是否检测完所有所述检测区域，若没有检测完所有所述检测区域，则执行步骤S2，若已检测完所有所述检测区域，则执行步骤S5；

S5：筛选出所述读数器显示的最大读数和最小读数；

判断最大读数和最小读数的差值是否在第一预设误差范围以内，若最大读数和最小读数的差值在第一预设误差范围以内，则执行步骤S7；若最大读数和最小读数的差值超出第一预设误差范围，则执行步骤S6；

S6：根据最大读数和最小读数的差值，调整底板高度；

S7：判断对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值是否在第二预设误差范围以内，若对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值在第二预设误差范围以内，则执行步骤S9；若对齐读数与最大读数的差值或/和对齐读数与最小读数的差值超出第二预设误差范围，则执行步骤S8；其中，所述对齐读数为所述探针的端部与所述量条的竖向一侧平齐时，所述读数器上的读数；

S8：根据对齐读数和最大读数的差值或/和对齐读数和最小读数的差值，调整底板的整体高度；

S9：调平结束。

8.如权利要求7所述的一种3D打印机底板调平方法，其特征在于，还包括在步骤S1前或步骤S1与步骤S2之间进行的如下步骤：

S1-1：下降底板在3D打印机加工区域中的高度。

9.如权利要求7所述的一种3D打印机底板调平方法，其特征在于，在步骤S8中还包括重新执行步骤S2，或/和在步骤S6中还包括重新执行步骤S2。

10.如权利要求7所述的一种3D打印机底板调平方法，其特征在于，在步骤S3中，所述读数器在所述量条上的滑动方向垂直于3D打印机加工区域的加工平台的长度方向。

Images