[发明专利]一种3D打印机的调平装置以及自动调平方法

权利要求书

1.一种熔融挤出成型3D打印机调平装置，利用平面上调整两条线段平行的原理，快速简洁的达到调整3D打印机喷嘴实际运行平面与成型平台相吻合的目的，其特征是：

横向平移机构（3）中包括与升降机构相连接的横向横梁（6）；一个端点固定在横向横梁（6），并可以固定端点（8）为轴心自由旋转的横向调整臂（7）；固定在横向横梁（6）上，并与横向调整臂（7）自由旋转端相接合,内置驱动马达，可以驱动调整臂（7）在小范围内转动的，调整臂转动装置（9）；

喷嘴机构（4）附着在横向调整臂（7）上并可沿横向调整臂（7）自由平移；

成型平台驱动机构置（5）于喷嘴机构（4）下方，纵向滑动或以中心为轴旋转驱动成型平台（10），并使成型平台（10）的运动保持在一个固定平面上；

以数字讯号驱动并控制本发明内机械部件的中心控制器。

2.根据权利要求1所叙述的3D打印机调平装置，其特征是：成型平台驱动装置（5）包括厚度均匀，且有一定刚性的硬质成型平台（10）；置于喷嘴机构（4）下方，保证成型平台（10）在一个固定平面上做纵向滑动或者以中心为轴旋转运动的成型平台固定装置（11）；成型平台所在平面与升降机构运动方向呈垂直关系。

3.基于权利要求1所叙述的一种3D打印机调平装置的自动调平方法，其步骤为：

（a）中心控制器发出指令驱动升降机构，将横向平移机构定位在与距离成型平面较近的一点；设此点为调平测距点；

（b）中心控制器发出指令，将喷嘴机构（4）移动至距离横向调整臂端点（8）较近，且仍在成型平台（10）上有投影点的横向最小值上；转动舵机（14），使止动开关（15）位于横向调整臂（7）下方，且可以与成型平台（10）接触；下降升降装置（2），在止动开关（15）接触成型平台（10）时记录步进马达转动步数；此为横向最小值高度设为m；横向平移机构（3）返回调平测距点；

（c）中心控制器发出指令，将喷嘴机构（4）移动至距离横向调整臂端点（8）较近，且仍在成型平台（10）上有投影点的横向最大值上；转动舵机（14），使止动开关（15）位于横向调整臂（7）下方，且可以与成型平台（10）接触；下降升降装置（2），在止动开关（15）接触成型平台（10）时记录步进马达转动步数；此为横向最大值高度设为n；横向平移机构（3）返回调平测距点；

（d）中心控制器计算横向最小值高度m和横向最大值高度n的差；并依此计算出使喷嘴移动轨迹线段（12）与投影线段（13）平行所需要的调整臂（7）的旋转角度，驱动调整臂旋转装置（9）中的马达运动指定弧长，使横向调整臂（7）沿端点（8）转动，得到喷嘴移动轨迹线段与投影线段平行，调平成功。

4.基于权利要求3所叙述的一种3D打印机自动调平方法，（d）步骤的进一步计算方法为：

设横向调整臂（7）上，喷嘴移动最小值（16）与喷嘴移动最大值（17）之间的距离为F；

设横向调整臂（7）臂长为E；

设调平时以端点（8）为圆心，横向调整臂（7）所需转动的角度为O；

则，由（n-m）/F得到角O的正切值，从而得到角O的度数；

由（O×π×E）/180得到调整臂旋转装置（9）中的马达所需驱动的弧长。