[发明专利]一种3D打印平台工作面的高度位置检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体涉及的是一种3D打印平台工作面的高度位置检测装置及其检测方法。

背景技术

现有技术中，3D打印的应用越来越广泛，其应用领域包括工业设计、模具制造、医疗卫生及教学领域。高端的3D打印机能直接打印出机翼和枪械，在临床中能直接打印出骨关节、牙齿。3D打印过程实行自动化，降低3D打印操作的技术门槛，对于3D打印应用的普及起着重要的作用。3D打印是个逐层构造叠加的过程，在3D打印平台上第一层，也就是起始层，的打印是后续层打印的基础。如果起始层打印时离3D打印平台的距离过远，打印的实体就不能牢固地附着在3D打印平台上，后续的3D打印就很可能错位甚至脱落；如果距离太近，会导致打印头阻塞甚至损坏打印头。于是检测3D打印平台的高度位置，从而精确地控制起始层的打印高度，对于成功进行3D打印是至关重要的。3D打印平台高度位置的检测通常是采用机械定位开关，特别是在平台上升到起始层打印位置时，触发某个机械开关，然后打印机开始打印起始层。这种方法虽然简便，但是也存在不足，首先机械开关的定位精度较低，而且机械开关的位置不易调整，需要用户具有一定的动手能力，另外，机械开关检测的是3D打印平台体的位置，而不是其打印工作面的位置，如果3D打印平台的工作面上有铺垫的辅助材料，例如增加3D打印附着度的胶带纸，这种机械开关的检测方法就很难准确地确定起始层的高度位置。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种专门为检测3D打印平台工作面的高度位置的装置和公开了一种精准可靠的位置检测方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种3D打印平台工作面的高度位置检测装置，包括设有限位柱的基板，所述基板设有转轴和光电感应器，所述转轴与绕其轴心转动的悬臂连接，所述悬臂的感应端设置在所述光电感应器的光电感应区且能在第一工作位置和第二工作位置之间做往返运动，所述悬臂的探测端绕转轴的轴心做上下运动，所述基板与3D打印机连接。

进一步地，所述限位柱设置在基板的中间位置。

进一步地，所述感应端设置在限位柱的下面。

进一步地，所述基板的侧面设有与3D打印机连接的安装槽。

进一步地，所述光电感应器为光电开关。

进一步地，所述基板和悬臂之间的转轴上设有弹簧。

进一步地，所述感应端为不透光挡板。

进一步地，所述转轴设有双轴承结构，所述双轴承结构包括设置在悬臂上的第一轴承和设置在基板上的第二轴承。

本发明还提供了一种使用3D打印平台工作面的高度位置检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1)将3D打印平台的工作面置于不与悬臂的探测端接触的位置，即所述3D打印平台的工作面与所述探测端不发生接触，此时所述悬臂的感应端处于第一工作位置；

步骤2)将所述3D打印平台的工作面上升与所述探测端接触，并且将所述3D打印平台的工作面继续上升，使所述悬臂的感应端进入所述光电感应器1的感应区，并且触发所述光电感应器，此时的高度为h1；

步骤3)所述3D打印平台的工作面继续上升，使得所述悬臂的感应端离开所述光电感应器1的感应区，并且关闭光电感应器，处于第二工作位置，此时的高度为h2；

步骤4)将(h1+h2)/2作为3D打印平台工作面的相对高度，将所述相对高度与事先校准记录的参考高度相比对，标定出3D打印平台的工作面的准确高度。

进一步地，所述步骤2)为将所述3D打印平台的工作面上升到与所述悬臂的探测端接触，并且将所述3D打印平台工作面继续上升，使得所述悬臂的感应端进入所述光电感应器的感应区，并且触发所述光电感应器，所述3D打印平台由上升改变方向为下降，并且关闭所述光电感应器，此时的高度为h1，所述3D打印平台由下降改变方向为上升，使得所述悬臂的感应端进入所述光电感应器的感应区，并且触发所述光电感应器。

与现有技术相比，优越效果在于：本发明能通过专门设计的悬臂检测3D打印平台工作面的位置，并采用插分检测的方法抵消光电感应器的误差，实现精准可靠的位置检测。

附图说明

图1为本发明所述3D打印平台工作面的高度位置检测装置的立体结构图；

图2为本发明所述3D打印平台工作面的高度位置检测装置的第一工作位置示意图；

图3为本发明所述3D打印平台工作面的高度位置检测装置的第二工作位置示意图；

图4为本发明所述3D打印平台工作面的高度位置检测装置使用状态示意图。