[实用新型]一种3D打印机自动调平装置

权利要求书

1.一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：包括3D打印机本体、调平机构和热能做功机构；

所述的3D打印机本体包括打印平台、升降平台、移动滑台和喷嘴，所述的打印平台包括热床；

所述的调平机构包括补偿弹簧、齿条、大齿轮、小齿轮、棘轮、止回棘爪、扭簧甲、扭簧乙和套筒，所述的调平机构位于升降平台与打印平台之间，所述的套筒内部为空腔且下端开口，所述的套筒内部具有燕尾槽导轨、安装槽等结构，所述的齿条具有燕尾槽、固定端部等结构，所述的止回棘爪在结构上分为曲柄端和卡槽端两部分，所述卡槽端长度比曲柄端长，所述齿条的固定端部固定安装在升降平台上，所述的打印平台四个边角处设有通孔且通孔直径略大于螺栓螺纹大径，所述的套筒上端面设有螺纹孔，所述的打印平台通过套有补偿弹簧的螺栓与所述套筒螺纹联接，所述的补偿弹簧具有预压缩量，用于螺纹联接的预紧，使得所述的打印平台紧紧地压在套筒上，所述的燕尾槽导轨与齿条背面的燕尾槽与相配合，所述的套筒内部转动安装有大齿轮、小齿轮、棘轮和止回棘爪，所述的齿条与大齿轮相互啮合组成齿轮齿条机构，所述的大齿轮与小齿轮相互啮合实现齿轮传动，所述的小齿轮与棘轮均通过键联接周向固定在转轴上，所述的安装槽内转动安装有止回棘爪，所述止回棘爪在初始位置时不会对棘轮运动产生约束，所述的扭簧甲一端固定在棘轮上另一端固定在套筒内壁上，所述的扭簧乙一端固定在止回棘爪上另一端固定在套筒内壁上；

所述的热能做功机构安装在热床底面，具体是一种能量转换装置，所述热能做功机构用于将热床的热量转换为可驱动止回棘爪转动的机械能，使得所述止回棘爪对棘轮运动产生约束。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述的调平机构至少3个，均匀分布于升降平台与打印平台之间。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述的热能做功机构包括腔体、圆柱形滑道、连杆甲、滑块甲、复位弹簧和活塞，所述腔体是一个直径远大于其高度的圆柱体，所述的腔体内部为空腔，所述的腔体四周均匀分布有多个相同的圆柱形滑道，所述圆柱形滑道数量与所述调平机构数量相同，所述的圆柱形滑道具体为空心圆柱体，所述的圆柱形滑道与腔体的空腔相连通，所述的圆柱形滑道末端具有挡圈结构，所述的滑块甲具有多个贯穿前后面的通气孔，所述的圆柱形滑道内部滑动安装有滑块甲、复位弹簧和活塞，所述的活塞能够起到密封腔体和圆柱形滑道以及防止腔体内气体泄漏的作用，所述的连杆甲一端与滑块甲铰接，所述的连杆甲另一端与止回棘爪的曲柄端铰链连接，所述的复位弹簧位于滑块和活塞之间，所述的复位弹簧的弹簧刚度远大于扭簧乙的刚度。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述的腔体中充入气体，其中，所述气体具有在受热时体积变化大的性质。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述的腔体上还设有充气嘴和保护帽，当腔体内的气体泄漏时，可以通过充气嘴向腔体中充入适量的气体以补偿泄漏。

6.根据权利要求4或5所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述气体为空气。

7.根据权利要求2所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述的热能做功机构包括温差半导体、散热片、永久磁铁、导磁体和线圈，所述的线圈缠绕在止回棘爪曲柄端，所述的线圈和温差半导体电气连接，所述的温差半导体热端固定在热床底面，所述的散热片固定在温差半导体冷端，所述的永久磁铁和两个导磁体均固定安装在安装槽中，所述的永久磁铁具体为U形磁铁，一个所述导磁体与永久磁铁N极相连，另一个所述导磁体与永久磁铁S极相连，在初始工作状态时所述止回棘爪曲柄端由扭簧乙支承在左右导磁体的中间位置。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：所述的散热片上安装有散热风扇，用于加速散热。

9.根据权利要求3或4或5或7或8所述的一种3D打印机自动调平装置，其特征在于：还包括压杆机构，所述的压杆机构包括舵机、支架、摇臂、连杆乙、滑块乙、燕尾凹槽导轨、压杆和紧定螺钉；所述的滑块乙上具有燕尾凹槽、螺纹孔等结构，所述的压杆在结构上分为压杆头和压杆末端两部分，所述的压杆末端上设有螺纹，所述的舵机通过支架固定在移动滑台上，所述的燕尾凹槽导轨固定在移动滑台上，所述的摇臂一端周向固定在舵机输出轴上，所述的摇臂另一端与连杆乙一端铰接，所述的连杆乙另一端与滑块乙铰接，所述的燕尾凹槽导轨与滑块乙背面的燕尾凹槽互相配合，所述的滑块乙可以在燕尾凹槽导轨上滑动，所述的紧定螺钉安装在滑块乙侧面的螺纹孔中，所述的压杆末端安装在滑块乙底部的螺纹孔中，所述的滑块乙底部的螺纹孔与侧面的螺纹孔相连通。