[发明专利]一种SLS金属3D打印机自动调平方法

摘要

本发明公开了一种SLS金属3D打印平台自动调平方法。现有SLS金属3D打印机在使用前需要通过手工调平，不仅浪费大量时间，还无法保证调平的精度。本发明采用的调平装置，包括水平位移机构、竖直位移激光测距机构和微位移驱动机构。水平位移机构包括横移驱动电机、底座、转轴、支撑轴、凸轮组、动力杆组、滑块和横移滑轨。竖直位移激光测距机构包括壳体、冲杆、翻转驱动电机、螺旋轴、激光测距仪和翻转组件。微位移驱动机构包括支撑块和三个压电陶瓷促动器。本发明能够检测SLS金属3D打印机内成型平台的水平度，并将SLS金属3D打印机调节至水平状态。

主权项

1.一种SLS金属3D打印机自动调平方法，其特征在于：采用的调平装置包括水平位移机构、竖直位移激光测距机构和微位移驱动机构；所述的水平位移机构包括横移驱动电机、底座、转轴、支撑轴、凸轮组、动力杆组、滑块和横移滑轨；所述的底座和横移滑轨均固定在SLS金属3D打印机的铺粉车上；所述的滑块与横移滑轨构成滑动副；滑块上开设有安装通槽；所述的转轴支承在底座上，并由横移驱动电机驱动；所述的凸轮组包括第一凸轮、第二凸轮和第三凸轮；所述的第一凸轮、第二凸轮及第三凸轮均固定在转轴上；所述的支撑轴支承在铺粉车上；所述的动力杆组包括第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆、第四主动杆和连杆；所述的第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆及第四主动杆的内端均与转轴固定；第一主动杆、第二主动杆、第三主动杆的外端与第一凸轮、第二凸轮、第三凸轮的工作轮廓分别在转轴轴线方向上对齐；第四主动杆的外端与连杆的一端铰接；连杆的另一端与滑块铰接；/n所述第二凸轮的工作轮廓由n段有效圆弧段和n段无效连接段组成，1≤n≤5；n段有效圆弧段、n段无效连接段依次间隔相连成环形；n段有效圆弧段的半径不同，且轴线均与转轴轴线共线；/n在第二凸轮工作轮廓中的有效圆弧段与第二主动杆的外端接触的状态下，第一凸轮与第一主动杆的外端分离，且第三凸轮与第三主动杆的外端分离；在第二凸轮工作轮廓中的有效圆弧段与第二主动杆的外端不接触的状态下，第二凸轮与第二主动杆的外端分离，第一凸轮与第一主动杆的外端接触，且第三凸轮与第三主动杆的外端接触；/n所述的竖直位移激光测距机构包括壳体、冲杆、翻转驱动电机、螺旋轴、激光测距仪和翻转组件；所述的壳体与滑块上的安装通槽固定；所述的螺旋轴支承在壳体内，并由翻转驱动电机驱动；螺旋轴的圆柱面上开设有螺旋槽；所述的冲杆由一体成型的横杆、上竖杆、圆弧杆和下竖杆组成；所述横杆的内端与上竖杆的顶端连接；所述上竖杆的底端与圆弧杆的顶端连接；所述圆弧杆的底端与下竖杆的顶端连接；上竖杆及下竖杆均与壳体构成滑动副；横杆的外端支承有第一滚子；第一滚子位于螺旋轴上的螺旋槽内；圆弧杆上开设有弧形导向槽；上竖杆上开设有第一定位直槽；下竖杆上开设有第二定位直槽；弧形导向槽的顶端与第一定位槽的底端连通，底端与第二定位槽的顶端连通；/n所述的翻转组件由L形翻转杆和翻转板组成；所述L形翻转杆的中部与壳体构成公共轴线水平的转动副；L形翻转杆的一端支承有第二滚子；第二滚子位于弧形导向槽内；L形翻转杆的另一端与翻转板固定；所述的激光测距仪固定在翻转板的一侧侧面；激光测距仪的检测头朝向垂直于翻转板侧面的方向；/n所述的微位移驱动机构包括支撑块和三个压电陶瓷促动器；所述的支撑块设置在SLS金属3D打印机内的成型缸与成型平台之间；支撑块的中部开设有三个促动器安置槽；三个促动器安置槽呈正三角形排列；三个促动器安置槽内均嵌有压电陶瓷促动器；/n该SLS金属3D打印机自动调平方法具体如下：步骤一、SLS金属3D打印机内的铺粉车移动至成型平台顶面的正上方；翻转驱动电机正转，使得翻转板转动至激光测距仪的检测头朝向成型平台的状态；k＝0,1,2,…,m-1，1≤m≤8，m或n为三的倍数，依次执行步骤二和三；/n步骤二、横移驱动电机转动一周，驱动滑块水平往复滑动；驱动滑块水平往复滑动的过程中，停顿n次；每次驱动滑块停顿时，激光测距仪检测到的与成型平台顶面的间距，激光测距仪n次检测到的间距值分别为h