[发明专利]3D打印机喷头校准装置、3D打印机及其校准方法

说明书

本发明提供了一种3D打印机喷头校准装置、3D打印机及其校准方法，涉及3D打印技术领域。该3D打印机喷头校准装置包括校准模块和摄像模块，校准模块包括校准件和反射件，摄像模块的光轴与Z向垂直设置，摄像模块连接有显示窗口。该3D打印机包括箱体、喷头组件、控制器和上述3D打印机喷头校准装置，喷头组件至少包括第一喷头和第二喷头；箱体内设有驱动装置，驱动装置、摄像模块均与控制器连接。该校准方法使用上述3D打印机喷头校准装置对3D打印机的喷头组件进行校准。应用该喷头校准装置结构简单、操作便捷、耗时短，且校准过程中降低了对操作人员操作经验的限制，通过提高校准精度，大大提高成型的成功率。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其是涉及一种3D打印机喷头校准装置、3D打印机及其校准方法。

背景技术

3D打印技术因其优异于现有减法加工工艺的诸多优势而得到快速发展，而打印前喷头的精准校准过程是3D打印技术高稳定、高精度的重要前提。现有技术中，双喷头或多喷头的校准过程一般是人工校准配合软件控制校准，有时还需要喷头端固定配置相应校准元件，这些校准方法会出现误差，操作人员后续需要在软件控制程序中给予一个宽范围误差值或平均误差值作为补偿参数，而这里的宽范围误差值和平均误差值的设定均为操作人员的经验值，对操作人员的经验值要求较高，并且依然达不到精准的定制要求；此外，上述校准过程耗时较长，且较大程度增加了3D打印的成型时间；另外，现有技术中，对于喷头间距离的校准和喷头高度的校准需要分别单独进行校准操作，操作繁琐且耗时进一步加长。

即，现有3D打印机对于喷头的校准操作繁琐、耗时长且校准精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印机喷头校准装置、3D打印机及其校准方法，以缓解现有技术中存在的3D打印机对于喷头的校准操作繁琐、耗时长且校准精度低的技术问题。

第一方面，实施例提供一种3D打印机喷头校准装置，包括校准模块和摄像模块，所述校准模块包括校准件和反射件，所述校准件用于对3D打印机的喷头组件的第一喷头进行Z向位置校准，所述反射件用于对喷头组件的第一喷头和第二喷头在X-Y平面的位置进行反射成像；所述摄像模块的光轴与Z向垂直设置，使用时，所述反射件、所述校准件和所述第一喷头沿Z向依次间隔排布，且所述第一喷头与所述校准件接触时，摄像模块能够拍摄所述第一喷头；所述摄像模块还能够拍摄所述反射件对所述第一喷头和/或所述第二喷头反射所成的像；

所述摄像模块连接有显示窗口，所述显示窗口用于显示所述摄像模块拍摄的图像。

在可选的实施方式中，所述反射件还包括分割棱，所述分割棱能够将所述显示窗口分割为第一校准窗口和第二校准窗口，其中，所述第一喷头的图像位于所述第一校准窗口，所述反射件对所述第一喷头和/或所述第二喷头反射所成的像位于所述第二校准窗口。

在可选的实施方式中，所述反射件包括三角棱镜，所述三角棱镜的三个侧面分别为第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第一侧面与所述第二侧面的相交棱为所述分割棱；所述第三侧面为反射面，所述反射面用于对喷头组件的第一喷头和/或第二喷头在X-Y平面的位置进行反射成像。

在可选的实施方式中，所述三角棱镜为45°直角棱镜，所述第一侧面与X-Y平面平行，所述第一侧面垂直于所述第二侧面，且所述摄像模块的光轴垂直于所述第二侧面。

在可选的实施方式中，所述校准模块还包括安装基座，所述校准件和所述反射件均固接于所述安装基座。

在可选的实施方式中，所述安装基座设有安装槽，所述反射件安装于所述安装槽。

在可选的实施方式中，所述校准模块还包括安装基座，所述反射件固接于所述安装基座；所述校准件包括直杆状的校准部和固接于所述校准部的连接部，所述连接部与所述安装基座可拆卸式固接，所述校准部的长度方向与Z向垂直设置。

在可选的实施方式中，所述校准部的长度方向与所述分割棱的长度方向平行设置。