辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置的制作方法

本实用新型涉及机械附件技术领域，具体涉及辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置。

背景技术：

目前，3D打印技术中，熔融沉积工艺（Fused Deposition Modeling，FDM）最具备进入千家万户的条件，因其设备价格便宜、原材料成本低。手动调节的FDM打印机价格较自动调节的FDM打印机便宜。从成本上考虑会较多使用手动FDM打印机。

手动FDM打印机打印时一般采用热塑性材料，如蜡、ABS、尼龙等，热塑性材料在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料以丝状挤出，熔化材料迅速凝固，并与周围材料凝结成形。FDM打印机打印时，喷头水平方向移动，地板向下移动。

在FDM打印机中，喷头与底板之间的距离、底板的水平度均直接影响打印后的3D模样。喷头与底板之间的距离较远，将会导致打印途中熔化的丝状材料即打印丝脱离底板；喷头与底板之间的距离较近，将会损坏喷头和底板。

故在打印3D模样之前，需要调节底板，使其水平并与喷头保持一定距离。

目前调节底板一般采用手动或通过按钮移动喷头，在不同点处观察喷头与底板之间的距离，然后调节位于底板下的四颗螺钉。

最终判断FDM打印机的底板与喷头之间的距离是否合适，均是通过“用一张A4纸塞入喷头与底板之间，保持其间距为：相互接触，又能轻轻拉动”进行判断。但是，该判断标准较为抽象，每个人的主观判断不同，无法实现准确调整。

基于此，研究并设计一种辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：现有调节FDM打印机的喷头与底板之间的距离、底板的水平度的方法均是通过手动或按钮移动喷头，无法精确调整，且是否调节合适较多依靠经验，主观判断，现提供一种辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置，采用底座、百分表支架，解决了现有手动FDM打印机的喷头与底板之间距离、底板水平度无法调平等问题。

本实用新型的通过下述技术方案实现：

辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置，包括凹形槽底座，凹形槽底座的开口端内侧设有水平泡，凹形槽底座的封闭端设有与手动FDM打印机喷头底座磁性连接的磁性材料层；凹形槽底座上还连接有百分表。

发明人在采用手动FDM打印机打印工艺品或金属铸品过程中发现，FDM打印机打印时，喷头水平方向移动，底板向下移动，喷头与底板之间的距离、底板的水平度对打印的工艺品、金属铸品模样质量产生直接影响，需要在打印之前对FDM打印机的喷头与底板的距离进行调整，而现有调节方式无法实现准确控制距离。研究设计了辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置，该装置中凹形槽底座的开口端内侧设置的水平泡，用于观察水平泡所在平面是否水平，且将水平泡安装在凹形槽底座的开口端，该安装位置的设置能维持使用过程中水平泡的平稳，确保检测水平度的准确性。设置磁性材料层的主要作用是使用过程中，便于将凹形槽底座的封闭端与喷头支架连接，调整喷头与底板之间的距离。

其中水平泡的设置，其主要作用是对手动FDM打印机底板的水平度进行调平。在本技术方案中水平泡替换为水平尺或水准仪等其他简易水平调平装置，若将水平泡更换水平尺、水准仪，均可设置在凹形槽底座的U型形状的开口端，在使用过程中，用于确保手动FDM打印底板维持水平。包括水平尺、水准仪在内的其他水平调平装置，作为水平泡的等效技术特征，也在本技术方案的保护范围之内。

具体工作方法为：首先正确安装FDM打印机，调节3D打印机水平度。

1、将凹形槽底座的磁性材料层与喷头磁性连接，观察水平泡使整个装置是否保持水平，并调整百分表使其竖直向下；

2、手动或者通过设备操作移动喷头支架，本结构随着喷头支架一起移动，通过观察百分表，调节底板下端的螺钉；

3、移动百分表，根据说明书，标定底板上5—7点。底板上5-7点的要求是按FDM打印机的指南。5点为，FDM打印机的四角的四点+中心位置的点，且其先后位置是先四角，最后中心位置的点。6-7点是在上述5点调整后，继续任意选择上述5点以外的点继续检查底板与喷头之间的间距。

确认调节合适的方法为，是本装置在选定的5-7点，百分表都指示在同一个数值，否则就调整下方的螺钉使其为同一个数值，即调节合适。

进一步地，凹形槽底座与百分表的具体连接方式为：优选，凹形槽底座上设有螺孔，凹形槽底座上通过百分表支架与百分表连接，百分表支架的一端设有与螺孔适配性连接的螺栓。

进一步地，所述凹形槽底座为U型凹形槽底座，凹形槽底座的开口端内侧为U型凹形槽底座的U型开口内侧，水平泡位于凹形槽底座的U型开口内侧的中部。水平泡的作用是实现对整个装置调平。且将水平泡设置在U型开口内侧的中部更有利于检测出整个装置的水平度。

进一步地，所述凹形槽底座的封闭端为U型开口端的相对端，凹形槽底座的封闭端通过磁性材料层与喷头粘贴。磁性材料层设置在凹形槽底座的封闭端，凹形槽底座的封闭端的横截面为长方形，故磁性材料层的横截面为长方形，即在凹形槽底座的封闭端表面平铺一层磁性材料层。

进一步地，所述磁性材料层由磁性薄膜材料制成。这里磁性材料层采用具有磁性的物质制成，厚度在1um以下的强磁性材料。

进一步地，所述螺孔位于凹形槽底座的中部区域。这里对螺孔的位置进行限定，实现与百分表的稳定连接，且所述螺孔贯穿凹形槽底座。

进一步地，所述百分表支架设置有螺栓的一端与连接块连接，连接块的另一端设有突出连接杆，突出连接杆的上端设有百分表。这里对百分表支架的结构进行详细说明，连接块的具体结构可为长方体或正方体结构，突出连接杆的一端与连接块连接，另一端上设定有百分表，移动打印机喷头的同时，移动本装置，同时观察百分表确定调节喷头与底板之间的距离，直至调节合适。

进一步地，所述突出连接杆延伸至连接块的内部，且突出连接杆位于连接块内的部分通过螺杆与连接块固定。这里对突出连接杆的与连接块的位置关系进行限定，提高整个百分表支架的稳定性、水平度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

（1）采用本结构可快速实现对FDM打印机底板水平度调平，以及与喷头间距的精密控制，平均每次调整时间在1min以内，简单，快速，准确。

（2）本实用新型采用的结构水平泡、百分表均为现有结构，降低了本装置的制造成本，便于生产，有相当大的应用价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构中凹形槽底座结构示意图；

图2为本是实用新型结构示意图；

图3为百分表结构示意图；

其中：1—凹形槽底座，2—磁性材料层， 3—水平泡， 5—螺孔，6—螺栓，7—百分表支架，8—百分表，9—连接块，10—螺杆，11—突出连接杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1—图3所示，辅助调节手动FDM打印机底板水平度及其与喷头间距的装置，包括凹形槽底座1，凹形槽底座1的开口端内侧设有水平泡3，凹形槽底座1的封闭端设有与手动FDM打印机喷头底座磁性连接的磁性材料层2；凹形槽底座1上设有螺孔5，凹形槽底座1上通过百分表支架7与百分表8连接，百分表支架7的一端设有与螺孔5适配性连接的螺栓6。

优选，所述凹形槽底座1为U型凹形槽底座，凹形槽底座1的开口端内侧为U型凹形槽底座的U型开口内侧，水平泡3位于凹形槽底座1的U型开口内侧的中部。

优选，所述凹形槽底座1的封闭端为U型开口端的相对端，凹形槽底座1的封闭端通过磁性材料层2与喷头粘贴。

优选，所述磁性材料层2由磁性薄膜材料制成。

优选，所述螺孔5位于凹形槽底座1的中部区域。

优选，所述螺孔5贯穿凹形槽底座。

优选，所述百分表支架7设置有螺栓6的一端与连接块9连接，连接块9的另一端设有突出连接杆11，突出连接杆11的上端设有百分表8。

优选，所述连接块9为正方体或长方体结构。

优选，所述突出连接杆11延伸至连接块9的内部，且突出连接杆11位于连接块9内的部分通过螺杆10与连接块9固定。

实施例1与现有技术相比，实施例1中所采用的结构可快速实现对FDM打印机底板水平度调平，以及与喷头间距的精密控制，平均每次调整时间在小于1min，简单，快速，准确。同时，本结构中采用的水平泡、百分表均为现有结构，降低了本装置的制造成本，便于生产，有相当大的应用价值。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。