3d打印设备的喷头位置校准装置、系统及3d打印设备的制造方法_2

文档序号:9095747阅读:来源:国知局
新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0025]随着3D打印技术的深入发展,尤其3D打印机在精密仪器制造、生物材料打印等方面的应用,对3D打印机的打印精度有了更高的需求,相关技术中,采用计算装置设定好打印喷头的位置后,将3D打印喷头移动到设定位置,并力求打印喷头的当前位置与设计位置相一致,然而实际应用中打印喷头的实际位置难以避免的会与设计位置之间出现偏差,为了缩小以致使打印喷头的实际位置与设计位置匹配一致,3D打印技术中提出了对打印喷头位置进行校准的实际需求。
[0026]为了满足相关技术中,对3D打印设备的打印喷头位置进行校准的实际需求,本实用新型实施例提供了一种3D打印设备的喷头位置校准装置,如图1所示,该装置主要包括:对高部件B及水平校准部件A ;对高部件B及水平校准部件A均设置于外壳I中;对高部件B用于与校准处理器连接,以将打印喷头在竖直高度方向施加在对高部件B上的压力信号传输给校准处理器;水平校准部件A用于与校准处理器连接,以将打印喷头在水平方向上的位置图像传输给校准处理器。
[0027]本实用新型实施例的上述校准装置中,对高部件B承载并采集打印喷头施加在竖直高度方向上的压力信号,并将压力信号传输给校准处理器,以使校准处理器根据压力信号对打印喷头的当前高度位置进行校准;该校准装置中,水平校准部件A采集打印喷头在水平方向上的位置图像,并传输给校准处理器,以使校准处理器根据位置图像对打印喷头在水平方向上的位置进行校准,本实用新型实施例中通过对打印喷头高度方向及水平方向的位置进行校准,从而实现对打印喷头位置的校准。
[0028]本实用新型实施例的上述校准装置中,对高部件B主要用于采集打印喷头在竖直高度方向上所施加的压力信号,通过将压力信号与设计位置中所应产生的压力进行比较,从而判断出打印喷头在高度方向上的偏差,从而实现对打印喷头高度位置的校准,具体实现时,对高部件B可以采用多种形式实现,且本实用新型实施例中给出了一种示意,如图2所示,在对高部件B中包括:对高压块8及压力传感器10 ;对高压块8与压力传感器10抵接,使用时,将打印喷头移动到对高压块8上方,并竖直向下施加压力,对高压块8上承受的压力传递给压力传感器10从而触发压力传感器10产生压力信号并传输给校准处理器进行处理。
[0029]考虑到打印喷头在竖直方向上施加压力的过程中,产生的压力有时会比较大,可能会对打印喷头的尖端造成损坏,为了避免打印喷头在对高压块8上施加压力时产生损坏,本实用新型实施例的对高部件B中还设置有压力缓冲部,该压力缓冲部与压力传感器10连接,用于当打印喷头在对高压块8上施加压力时,缓冲打印喷头施加的压力。
[0030]对高部件B中所设置的压力缓冲部可以采用弹性、滑动部件实现,例如,上述压力缓冲部中包括:套筒6、滑动部4以及塔簧5 ;在该校准装置的外壳I内底部设置用于嵌入套筒6的第一凹槽11 ;套筒6嵌入并固定在第一凹槽11内,套筒6的内腔形成滑动通道;滑动部4嵌入滑动通道内,并与滑动通道滑动连接;滑动部4的顶部与压力传感器10连接;塔簧5设置于第一凹槽11与滑动部4所围成的空间内,且塔簧5的弹力方向为竖直方向,由此当打印喷头未在对高压块8上施加压力或施加压力相对较小,塔簧5处于伸展状态时,滑动部4位于套筒6所形成的滑动通道的上部并支撑对高压块8及压力传感器10 ;当打印喷头在对高压块8上施加压力且压力相对较大时,滑动部4产生向下的压力,使塔簧5压缩,进而形成对打印喷头所施加压力的缓冲,避免打印喷头产生损坏。
[0031 ] 为了限定对高压块8的位置,使对高压块8在压力的作用下沿竖直方运动,在对高部件B中还包括传感器压盖9 ;上述校准装置的外壳I顶端设置有用于固定传感器压盖9的第一圆孔;传感器压盖9呈两端开口的圆环状,并固定设置于第一圆孔内;滑动部4的顶端设置有与传感器压盖9配合的第二凹槽12 ;传感器压盖9的底端嵌入第二凹槽12内;第二凹槽12的底部用于设置压力传感器10 ;对高压块8设置于传感器压盖9的环状腔体内,并与压力传感器10抵接;当对高压块8上承受压力时,对高压块8在传感器压盖9的内腔所形成的通道内上下滑动。
[0032]考虑到对高压块8位置的稳定性,传感器压盖9上部开口直径小于传感器压盖9的内腔的直径,从而对对高压块8产生限位固定作用。
[0033]上述的对高部件B实现对打印喷头竖直高度方向位置的校准,为了实现对打印喷头水平方向上的校准,在本实用新型实施例的校准装置中设置水平校准部件A,水平校准部件A通过采集打印喷头的位置图像,校准处理器根据打印喷头的位置图像实现对打印喷头水平位置的校准。
[0034]上述的水平校准部件A采用摄像技术采集打印喷头的位置图像,具体地,在水平校准部件A中包括:摄像头14、摄像头支撑块3以及图像传输接口 2 ;外壳I底部设置用于设置摄像头支撑块3的第三凹槽13 ;摄像头支撑块3的底部设置于第三凹槽13内,并固定连接;摄像头14设置于摄像头支撑块3顶部与外壳I顶部之间,且外壳I顶部设置有用于摄像头14获取光线的第二圆孔;图像传输接口 2分别与摄像头14及校准处理器连接,由此摄像头14可以拍摄获取打印喷头的位置图像,并通过图像传输接口 2传输给校准处理器。
[0035]为了安装设置上述图像传输接口 2,在摄像头支撑块3上设置有用于固定图像传输接口 2的通孔;图像传输接口 2的一端贯穿通孔并固定,另一端穿过外壳I的侧壁并固定。
[0036]上述的图像传输接口 2可以采用雷莫接口实现,由此保证位置图像传输的稳定性与可靠性。
[0037]本实用新型实施例还提供了一种3D打印设备的喷头位置校准装置的【具体实施方式】,如图1至图4所示,其中,该校准装置包括水平校准部件A和对高部件B。水平校准部件A用于定位打印喷头在水平方向上的偏离方向及偏离距离,对高部件B用于定位打印喷头在竖直方向上的高度。
[0038]为实现上述目的,本实用新型实施例的校准装置包括:外壳1、图像传输接口 2(例如可以采用雷莫接头实现)、摄像头14支撑块3、滑动部4、塔簧5、套筒6 (例如可以采用JDB铜套实现)、盖板7、对高压块8、传感器压盖9以及压力传感器10。
[0039]该校准装置中,外壳I底部左右两边各有一个凹槽,分别为第一凹槽11和第三凹槽13,第三凹槽13用来固定摄像头支撑块3,第一凹槽11用来安装对高部件B。外壳I的左侧有一圆孔,用来安装图像传输接口 2。摄像头14支撑块3上方有一个小圆孔,靠近中间部位有一个左右方向的通孔,上方的小圆孔用来安放摄像头14,中间部位的通孔则是为了用于让安装在外壳I左边的图像传输接口 2穿过。摄像头14通过摄像头14支撑块3和盖板7固定。盖板7的左边部分有一个刚好能放入摄像头14的小孔,小孔上方有一片摄像头14镜片,盖板7右边部分有一个较大的圆孔,用来安装对高部件B。当盖板7合在传感器外壳I上时,摄像头14支撑块3上的小圆孔正好和盖板7上的小孔合并,并将摄像头14固定在摄像头14支撑块3和盖板7上的摄像头14镜片之间。
[0040]该校准装置中,对高部件B包括滑动部4、塔簧5、套筒6、对高压块8、传感器压盖9、压力传感器10。套筒6固定在外壳I底部右边的第一凹槽11中。套筒6里面套一个滑动部4,滑动部
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