RU2671374C1 - Method for calibrating 3d-printer table - Google Patents
Method for calibrating 3d-printer table Download PDFInfo
- Publication number
- RU2671374C1 RU2671374C1 RU2017115779A RU2017115779A RU2671374C1 RU 2671374 C1 RU2671374 C1 RU 2671374C1 RU 2017115779 A RU2017115779 A RU 2017115779A RU 2017115779 A RU2017115779 A RU 2017115779A RU 2671374 C1 RU2671374 C1 RU 2671374C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calibration
- point
- working platform
- zero position
- level
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 239000008207 working material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологий синтеза, т.е. изготовления трехмерных физических объектов добавочным нанесением (наслоением) с использованием, в частности, полимерных материалов, а точнее к технологиям струйной 3D-печати, вспомогательным операциям указанных технологий и оборудованию для осуществления вспомогательных операций.The invention relates to the field of synthesis technologies, i.e. the manufacture of three-dimensional physical objects by additional deposition (layering) using, in particular, polymeric materials, and more specifically to 3D inkjet printing technologies, auxiliary operations of these technologies and equipment for auxiliary operations.
Раскрытая в описании настоящего решения технология относится к области струйной 3D-печати, реализуемой чаще всего с использованием раздаточной головки, сопла (сопел), элементов настройки и контроля за работой головки 3D-принтера, а также полимерного строительного (термопластика) в качестве рабочего материала.The technology disclosed in the description of this solution relates to the field of 3D inkjet printing, which is most often implemented using a dispensing head, nozzle (s), settings and control elements for the 3D printer head, and polymer building (thermoplastics) as a working material.
Из уровня техники известны аналогичные технические решения, в которых описаны методы и устройства калибровки стола 3D-принтера, например способ калибровки по высоте стола 3D-принтера при помощи датчика (см. KR 20150042662, 21.04.2015) (1). Настоящее изобретение относится к способу получения G-кода для контроля высоты слоя изделия и датчик предельного выключателя для простого решения задачи калибровки уровня рабочего стола, который в значительной степени влияет на качество при использовании 3D-принтера. Метод калибровки по высоте с помощью предельного датчика 3D-принтера в соответствии с настоящим изобретением автоматически распознает высоту рабочего стола.Similar technical solutions are known from the prior art that describe methods and devices for calibrating a 3D printer table, for example, a method for calibrating the height of a 3D printer table using a sensor (see KR 20150042662, 04/21/2015) (1). The present invention relates to a method for obtaining a G-code for monitoring the layer height of the product and a limit switch sensor for easily solving the task of calibrating the desktop level, which greatly affects the quality when using a 3D printer. The height calibration method using the limit sensor of the 3D printer in accordance with the present invention automatically detects the height of the desktop.
Недостатком указанного способа (1) является то, что он решает задачу распознавания отклонения положения рабочего стола, не решая при этом, каким образом его выровнять.The disadvantage of this method (1) is that it solves the problem of recognizing deviations in the position of the desktop, without deciding how to align it.
Из уровня техники известна выбранная в качестве наиболее близкого аналога система процесса автоматической калибровки расположения платформы трехмерного принтера (см. RU 155203 U1, 27.09.2015) (2). Система автоматической калибровки расположения плоскости платформы 3D-принтера содержит платформу-основание, датчик, термопечатающую головку, состоящую из стационарной части, перемещающейся по линейным направляющим и соединенной посредством пары скольжения или качения с экструзионной головкой, содержащей сопло, нагревательную камеру, радиатор. Тело датчика закреплено на стационарной части термопечатающей головки, воздействующий элемент, обеспечивающий срабатывание датчика, располагается на экструзионной головке, имеющей не более двух степеней свободы, срабатывание датчика в процессе калибровки платформы, настраиваемое в пределах рабочего хода экструзионной головки, происходит в момент поднятия экструзионной головки на величину h и составляет расстояние между воздействующим на датчик элементом при крайнем нижнем положении сопла и точкой его попадания в зону чувствительности датчика.The prior art system for automatically calibrating the location of a three-dimensional printer platform, selected as the closest analogue, is known (see RU 155203 U1, 09/27/2015) (2). The system for automatically calibrating the plane location of a 3D printer platform contains a base platform, a sensor, a thermal head consisting of a stationary part moving along linear guides and connected by means of a sliding or rolling pair to an extrusion head containing a nozzle, a heating chamber, and a radiator. The sensor body is mounted on the stationary part of the thermal head, the acting element that provides the sensor is located on the extrusion head having no more than two degrees of freedom, the sensor is triggered during calibration of the platform, adjustable within the working stroke of the extrusion head, occurs when the extrusion head is raised to the value of h and is the distance between the element acting on the sensor at the lowermost position of the nozzle and the point of its entry into the zone is sensitive sti sensor.
Недостатком наиболее близкого аналога является ограниченность зоны чувствительности датчика, которая приводит к неравномерному выравниванию рабочего стола и, соответственно, к понижению качества печати.The disadvantage of the closest analogue is the limited sensitivity of the sensor, which leads to uneven alignment of the desktop and, accordingly, to lower print quality.
Задача данного технического решения заключается в разработке системы для калибровки рабочего стола 3D-принтера, позволяющей устранить указанные выше недостатки.The objective of this technical solution is to develop a system for calibrating the desktop of a 3D printer, which eliminates the above disadvantages.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении точности калибровки за счет простых средств.The technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of calibration due to simple means.
Технически результат достигается за счет создания способа калибровки стола 3D-принтера, который включает калибровку стола по по меньшей мере трем калибровочным точкам путем установки рабочего стола с калибровочными точками на раму-держатель, который выполнен с фиксаторами, количество которых совпадает с количеством калибровочных точек, определения нулевого положения калибровочного уровня для первой калибровочной точки путем определения нулевого положения калибровочного уровня, которое должно находиться в пределах калибровки первой калибровочной точки, далее для каждой из калибровочных точек, включая первую, последовательно проводят следующие операции: ослабляют фиксатор каждой точки рабочей платформы, перемещают калибровочный щуп в каждую точку рабочей платформы, опускают калибровочной щуп до нулевого положения калибровочного уровня, жестко фиксируют калибровочный щуп в нулевом положении калибровочного уровня, зажимают фиксатор каждой точки рабочей платформы, при этом хвостовик рабочей платформы заходит в паз фиксатора калибровочной точки и затем фиксатор зажимает его.Technically, the result is achieved by creating a method for calibrating the table of a 3D printer, which includes calibrating the table for at least three calibration points by installing the desktop with calibration points on a holder frame, which is made with locks, the number of which coincides with the number of calibration points, determining the zero position of the calibration level for the first calibration point by determining the zero position of the calibration level, which should be within the calibration of the first the calibration point, then for each of the calibration points, including the first, the following operations are carried out sequentially: loosen the clamp of each point of the working platform, move the calibration probe to each point of the working platform, lower the calibration probe to the zero position of the calibration level, firmly fix the calibration probe in the zero position calibration level, clamp the clamp of each point of the working platform, while the shank of the working platform goes into the groove of the clamp of the calibration point and then the clamp compresses it.
В частном случае выполнения в качестве калибровочного щупа используют сопло печатающей головки.In the particular case of execution, the nozzle of the print head is used as a calibration probe.
В частном случае выполнения одна калибровочная точка выполнена фиксированной, а две другие калибровочные точки - плавающими.In the particular case of execution, one calibration point is fixed, and the other two calibration points are floating.
В частном случае выполнения при установке рабочей платформы на раму-держатель в каждой калибровочной точке есть калибровочный ход в разжатом состоянии фиксатора.In the particular case of execution when installing the working platform on the holder frame, at each calibration point there is a calibration stroke in the unclamped state of the latch.
На фиг 1: рабочая платформа с точками калибровки, вид снизу,In Fig 1: working platform with calibration points, bottom view,
На фиг. 2: рабочая платформа с точками калибровки в аксонометрии,In FIG. 2: work platform with calibration points in a perspective view,
На фиг 3: рама-держатель с фиксаторами калибровочных точек,In Fig 3: holder frame with clamps calibration points,
На фиг 4: рама-держатель в аксонометрии,In Fig 4: frame holder in a perspective view,
На фиг 5: рабочая платформа, установленная на раму-держатель,In Fig. 5: a working platform mounted on a holder frame,
На фиг. 6: калибровочная платформа на раме-держателе, вид сбоку,In FIG. 6: calibration platform on the holder frame, side view,
На фиг. 7: процесс калибровки, вид сбоку,In FIG. 7: calibration process, side view,
На фигурах следующими позициями обозначены:In the figures, the following positions are indicated:
1 - Хвостовик калибровочной точки 11 - Shank of
2 - Хвостовик калибровочной точки 22 - Shank
3 - Хвостовик калибровочной точки 33 - Shank of
4 - Рабочая платформа4 - Work platform
5 - Фиксатор калибровочной точки 15 -
6 - Фиксатор калибровочной точки 26 -
7 - Фиксатор калибровочной точки 37 -
8 – Рама-держатель8 - Holder frame
9 - Вал оси Z9 - Z-axis shaft
10 - Ходовой винт оси Z10 - Z-axis lead screw
11 - Калибровочный щуп11 - Calibration probe
Заявленный способ калибровки стола 3D-принтера осуществляется посредством устройства и включает описанную ниже последовательность операций, которая приведена в качестве неисключающего примера.The claimed method for calibrating a 3D printer table is carried out by means of a device and includes the following sequence of operations, which is given as a non-exclusive example.
Для максимально эффективной работы 3D-принтера плоскость рабочего стола должна совпадать с плоскостью перемещения печатающей головки. В противном случае, если плоскости различаются более чем на толщину слоя печати, печать будет невозможна.For maximum efficiency of the 3D printer, the plane of the desktop should coincide with the plane of movement of the print head. Otherwise, if the planes differ by more than the thickness of the print layer, printing will not be possible.
Заявленный способ разработан для калибровки рабочей плоскости стола относительно рабочей плоскости печатающей головки и включает следующую последовательность операций:The claimed method is designed to calibrate the working plane of the table relative to the working plane of the print head and includes the following sequence of operations:
- Начало калибровки.- Start calibration.
- Определение нулевого положения калибровочного уровня для первой калибровочной точки путем определения нулевого положения калибровочного уровня, которое должно находиться в пределах калибровки первой калибровочной точки, в идеальном варианте средняя точка – в пределах калибровки первой калибровочной точки.- Determining the zero position of the calibration level for the first calibration point by determining the zero position of the calibration level, which should be within the calibration of the first calibration point, ideally the midpoint is within the calibration of the first calibration point.
- Ослабление фиксатора точки номер 1 рабочей платформы.- The weakening of the
- Перемещение калибровочного щупа в точку 1 рабочей платформы.- Move the calibration probe to point 1 of the work platform.
- Опускание калибровочного щупа (сопло печатающей головки) до нулевого положения калибровочного уровня.- Lowering the calibration probe (print head nozzle) to the zero position of the calibration level.
- Жесткая фиксация калибровочного щупа в нулевом положении калибровочного уровня (ось Z).- Rigid fixation of the calibration probe in the zero position of the calibration level (Z axis).
- Зажим фиксатора точки номер 1 рабочей платформы.- Clamp of a
- Ослабление фиксатора точки номер 2 рабочей платформы.- The weakening of the
- Перемещение калибровочного щупа (который жестко зафиксирован в нулевом положении калибровочного уровня) в точку 2 рабочей платформы.- Moving the calibration probe (which is rigidly fixed in the zero position of the calibration level) to
- Зажим фиксатора точки номер 2 рабочей платформы.- Clamp of a
- Ослабление фиксатора точки номер 3 рабочей платформы.- The weakening of the
- Перемещение калибровочного щупа в точку 3 рабочей платформы.- Moving the calibration probe to
- Зажим фиксатора точки номер 3 рабочей платформы.- Clamp for
- Конец калибровки.- End of calibration.
Хвостовик рабочей платформы заходит в паз фиксатора калибровочной точки, и затем фиксатор зажимает его. При установке рабочей платформы на раму-держатель в каждой калибровочной точке есть калибровочный ход в разжатом состоянии фиксатора. При этом каждая из точек калибровки подпружинена относительно рамы-держателя. Т.е. между рабочей платформой и рамой-держателем в каждой калибровочной точке установлена пружина, которая в свободном положении фиксатора (разжатом) стремится вытолкнуть рабочую платформу наружу и выбрать весь калибровочный зазор.The shank of the working platform enters the groove of the clamp of the calibration point, and then the clamp clamps it. When installing the working platform on the holder frame, at each calibration point there is a calibration stroke in the released state of the latch. In addition, each of the calibration points is spring-loaded relative to the holder frame. Those. a spring is installed between the working platform and the holder frame at each calibration point, which in the free position of the latch (open) tends to push the working platform out and select the entire calibration gap.
При подъезде калибровочного щупа, функции которого выполняет сопло печатающей головки, в расслабленную калибровочную точку пружина сжимается и устанавливает уровень рабочей платформы на один и тот же уровень с калибровочным щупом.When the calibration probe, whose function is performed by the nozzle of the print head, approaches the relaxed calibration point, the spring is compressed and sets the level of the working platform to the same level with the calibration probe.
Способ калибровки стола 3D-принтера проиллюстрирован примером, когда калибровка осуществляется только в трех точках и в только заданных плоскостях, однако применение способа не ограничено только этим примером.The method for calibrating a 3D printer table is illustrated by an example where calibration is carried out at only three points and in only predetermined planes, however, the application of the method is not limited to this example only.
Суммируя вышесказанное, можно сделать вывод, что применение заявленного технического решения требует минимальных затрат по времени, не требует каких-либо навыков и обеспечивает высокую точность калибровки. Заявленный способ может быть осуществлен как в ручном, так и в автоматическом выполнении.Summarizing the above, we can conclude that the application of the claimed technical solution requires minimal time, does not require any skills and provides high calibration accuracy. The claimed method can be implemented in both manual and automatic execution.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115779A RU2671374C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for calibrating 3d-printer table |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115779A RU2671374C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for calibrating 3d-printer table |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2671374C1 true RU2671374C1 (en) | 2018-10-30 |
Family
ID=64103316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115779A RU2671374C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for calibrating 3d-printer table |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2671374C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793563C1 (en) * | 2022-08-24 | 2023-04-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for automatic calibration of 3d printer platform |
| CN117516438A (en) * | 2024-01-03 | 2024-02-06 | 陕西省计量科学研究院 | Preparation precision evaluation method and system of additive manufacturing equipment |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2164338C2 (en) * | 1998-12-10 | 2001-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Лапик" | Method for calibrating coordinate system in working zone of coordinate measuring machine |
| RU155203U1 (en) * | 2014-11-19 | 2015-09-27 | Дмитрий Владимирович Полещук | SYSTEM OF AUTOMATIC CALIBRATION PROCESS OF LOCATION OF THE PLATFORM OF THE 3D PRINTER |
| RU2567318C1 (en) * | 2014-05-06 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Интеллектуальные Информационные Системы" | Device of displacement of 3d-printer working table |
| CN205588643U (en) * | 2016-01-31 | 2016-09-21 | 浙江智源办公设备制造有限公司 | Leveling structure of 3d printer |
| EP3145698A1 (en) * | 2014-05-12 | 2017-03-29 | Zortrax Spolka Akcyjna | System for preparing a 3d printer printout base and a method of preparing a 3d printer printout base |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115779A patent/RU2671374C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2164338C2 (en) * | 1998-12-10 | 2001-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Лапик" | Method for calibrating coordinate system in working zone of coordinate measuring machine |
| RU2567318C1 (en) * | 2014-05-06 | 2015-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Интеллектуальные Информационные Системы" | Device of displacement of 3d-printer working table |
| EP3145698A1 (en) * | 2014-05-12 | 2017-03-29 | Zortrax Spolka Akcyjna | System for preparing a 3d printer printout base and a method of preparing a 3d printer printout base |
| RU155203U1 (en) * | 2014-11-19 | 2015-09-27 | Дмитрий Владимирович Полещук | SYSTEM OF AUTOMATIC CALIBRATION PROCESS OF LOCATION OF THE PLATFORM OF THE 3D PRINTER |
| CN205588643U (en) * | 2016-01-31 | 2016-09-21 | 浙江智源办公设备制造有限公司 | Leveling structure of 3d printer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793563C1 (en) * | 2022-08-24 | 2023-04-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for automatic calibration of 3d printer platform |
| CN117516438A (en) * | 2024-01-03 | 2024-02-06 | 陕西省计量科学研究院 | Preparation precision evaluation method and system of additive manufacturing equipment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10119893B2 (en) | Mechanical property tester of biological soft tissue | |
| US4306823A (en) | Boring and routing jig for cylindrical door knob assemblies and the like | |
| DE4139712C2 (en) | Automatic surface scanner | |
| RU2671374C1 (en) | Method for calibrating 3d-printer table | |
| KR101883211B1 (en) | an alignment apparatus for a jig of machine tool | |
| DE19784063T1 (en) | Automated calibration of a laser processing system using an integrated telecentric optical detector with limited degrees of freedom | |
| CN105382629B (en) | A kind of position correction apparatus | |
| EP3257622B1 (en) | Fixture for holding a part during a machining operation | |
| CN1824460A (en) | Method for determining the position of a milling tool and a machining head designed for carrying out the method | |
| CN111037092B (en) | Code printing equipment | |
| CN109849095A (en) | A kind of double knife type sealing strip shear | |
| CN108195310A (en) | A kind of cutter blade type detection device based on computer vision | |
| US20170241885A1 (en) | Variable eccentric cam rheometer system | |
| US3273426A (en) | Drilling jig | |
| KR101743155B1 (en) | Marking device by stamping or scratching | |
| KR20190000107U (en) | Profile hole machine | |
| JP6397776B2 (en) | Calibration jig, calibration method, and laser processing machine | |
| CN108132482A (en) | It is adapted to the high-precision radiation field scan device of more water tanks | |
| RU2578576C1 (en) | Device for inset door fittings | |
| US581811A (en) | James coyle | |
| CN208872232U (en) | A kind of numerical control device dovetail groove parallelism detection tool | |
| KR20180107493A (en) | Thickness gauge | |
| CN209955635U (en) | Special positioner of engraver | |
| KR101568027B1 (en) | Clamping device for fixing test piece | |
| JP2006239832A (en) | Work fixing device |