3d打印机工作平台水平度监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种3D打印机工作平台的水平度监测系统，具体涉及一种基于双轴倾角传感器的3D打印机工作平台水平度监测系统。
【背景技术】
[0002]快速成型技术由于材料利用率高、成型范围广等优点在机械、汽车、国防、航空航天等领域得到广泛应用。3D打印机是快速成型技术的重要设备，打印机采用分层制造、层层堆积材料的方式进行三维模型的加工。3D打印机工作平台水平度对3D打印成型零件精度有着至关重要的作用。当工作平台倾斜，将会导致3D打印机扫描机构运动误差，继而导致打印模型形状误差、位置误差、层片滑移、粗糙度增大等问题。虽然一些3D打印设备设置有人工手动调平装置，但调平精度低且每次打印前都需要调平，调节过程繁琐，不能实时监测工作过程中平台水平度。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种基于双轴倾角传感器的3D打印机工作平台水平度自动监测系统，能够及时发现工作平台倾斜，及时调节工作平台水平度，调节快速准确。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0005]包括工作平台、传感器、控制装置、执行装置和电源装置。
[0006]所述工作平台包括上方热床和下方支撑板，热床和支撑板通过4个带弹簧的调平螺丝连接，4个调平螺丝分别位于工作平台4个角。
[0007]所述传感器为一块双轴倾角传感器，双轴倾角传感器安装在热床底平面几何重心位置，可用于同时采集工作平台的X轴、Y轴倾角，双轴倾角传感器中的集成模数转换模块，将双轴倾角传感器接入控制装置的微处理中，可向微处理器输入数字量。
[0008]所述控制装置包括微处理器和4个步进电机驱动器，微处理器与4个步进电机驱动器通过电缆连接，集成为控制电路板设在打印机底座内部。
[0009]所述执行装置包括显示屏、报警指示灯，X轴移动导杆、Y轴移动导杆、Z轴移动导杆及驱动X轴移动导杆、Y轴移动导杆、Z轴移动导杆的步进电机、送料机构13及驱动送料机构的歩进电机。显示屏、报警指示灯设在打印机底座前平面。驱动送料机构的歩进电机设在送料机构中。在X轴移动导杆2、Y轴移动导杆1、Z轴移动导杆4的轴端均设有歩进电机，歩进电机输出端均安装有同步轮，通过同步带将同步轮与X轴移动导杆2、Υ轴移动导杆1、Ζ轴移动导杆连接。显示屏、报警指示灯、4个步进电机通过电缆接入控制电路板，由微处理器控制上述执行装置。
[0010]所述电源装置包括电压转换器及相关器件，将输入电压转换为3D打印机中不同器件的额定电压。
[0011]本实用新型的有益效果是:双轴倾角传感器与控制装置相连并将倾角信息显示在显示屏中，实时监测水平度信息，通过显示屏中倾斜数据快速准确调节水平度，将倾角信息做为控制信号对3D打印机进行倾斜报警控制及倾斜保护控制。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的控制框图。
[0013]图2为本实用新型的结构主视示意图。
[0014]图3为本实用新型的结构左视示意图。
[0015]图中:1.Y轴移动导杆，2.X轴移动导杆，3.调平螺丝，4.Z轴移动导杆，5.显示屏，6.喷头，7.双轴倾角传感器，8.热床，9.支撑板.10.底座，11.报警指示灯，12.微处理器，13.送料机构。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型包括工作平台、传感器、控制装置、执行装置和电源装置。
[0017]如图2:工作平台包括热床8和支撑板9，热床8和支撑板9通过4个带弹簧的调平螺丝3连接。
[0018]执行装置包括显示屏5、报警指示灯11，X轴移动导杆2、Y轴移动导杆1、Z轴移动导杆4及驱动X轴移动导杆2、Y轴移动导杆1、Z轴移动导杆4的步进电机、送料机构13及驱动送料机构的歩进电机。显示屏5、报警指示灯11设在打印机底座10前平面。驱动送料机构的歩进电机设在送料机构13中。在X轴移动导杆2、Y轴移动导杆1、Z轴移动导杆4的轴端均设有歩进电机，歩进电机输出端均安装有同步轮，通过同步带将同步轮与X轴移动导杆2、Υ轴移动导杆1、Ζ轴移动导杆4连接。显示屏5、报警指示灯11、4个步进电机通过电缆接入控制电路板。
[0019]控制装置包括微处理器12和4个步进电机驱动器，微处理器12与4个步进电机驱动器通过电缆连接，集成为控制电路板设在打印机底座内部。
[0020]微处理器12控制歩进电机起停，通过控制X轴移动导杆2、Υ轴移动导杆1、Ζ轴移动导杆4移动，从而fe制3D打印机喂'头6位置。
[0021]双轴倾角传感器7安装在工作平台热床8的底平面几何重心处，并与微处理器12相连，将相关倾角信息传输至微处理器12，微处理器12对倾角信息处理后，将X轴与Y轴倾斜度数显示在显示屏5中，实时监测工作平台水平度。
[0022]操作人员可通过观察显示屏5中X轴、Y轴倾斜度数，旋紧或松开相应带弹簧的调平螺丝3对工作平台进行准确的调平处理。
[0023]本实用新型对倾斜信息设置倾斜安全阈值，当倾斜度数在阈值范围内时3D打印机正常工作，当倾斜度数超过设定阈值，微处理器12控制报警指示灯11亮，同时停止所有步进电机，暂停打印过程。工作人员可通过配合显示屏5中倾斜信息完成调平操作后在操作显示屏5中选择继续打印，3D打印机重新开始工作。
【主权项】
1.一种3D打印机工作平台水平度监测系统，其特征在于:包括工作平台、传感器、控制装置、执行装置和电源装置； 所述工作平台包括上方热床(8)和下方支撑板(9)，热床(8)和支撑板(9)通过4个带弹簧的调平螺丝(3)连接，4个调平螺丝分别位于工作平台4个角； 所述传感器为一块双轴倾角传感器(7)，双轴倾角传感器(7)安装在热床(8)底平面几何重心位置，可用于同时采集工作平台的X轴、Y轴倾角，双轴倾角传感器(7)中的集成模数转换模块，将双轴倾角传感器接入控制装置的微处理(12)中，可向微处理器(12)输入数字量； 所述控制装置包括微处理器(12)和4个步进电机驱动器，微处理器(12)与4个步进电机驱动器通过电缆连接，集成为控制电路板设在打印机底座内部； 所述执行装置包括显示屏(5)、报警指示灯(11)，X轴移动导杆(2)、Y轴移动导杆(I)、Z轴移动导杆(4)及驱动X轴移动导杆(2)、Y轴移动导杆(1)、Z轴移动导杆(4)的步进电机、送料机构(13)及驱动送料机构的歩进电机;显示屏(5)、报警指示灯(11)设在打印机底座前平面;驱动送料机构的歩进电机设在送料机构(13)中；在X轴移动导杆(2)、Y轴移动导杆(1)、Z轴移动导杆(4)的轴端均设有歩进电机，歩进电机输出端均安装有同步轮，通过同步带将同步轮与X轴移动导杆(2)、Y轴移动导杆(I)、Z轴移动导杆(4)连接；显示屏(5)、报警指示灯(11)、4个步进电机通过电缆接入控制电路板； 所述电源装置包括电压转换器及相关器件，将输入电压转换为3D打印机中不同器件的额定电压。
【专利摘要】一种3D打印机工作平台水平度监测系统，包括工作平台、传感器、控制装置、执行装置和电源装置。利用双轴倾角传感器，同时测量3D打印机工作平台X轴、Y轴倾角，将倾角信号传输至3D打印机控制装置中，微处理器对倾角信号进行处理并显示在显示屏中，实时监测水平度信息。当水平度超出设定阈值，控制系统发出倾斜报警并使相关机构停止动作，暂停打印过程。操作人员可根据显示屏中倾斜数据调整相应调平螺丝，快速有效对工作平台进行调平操作，提高调平精度和避免不必要的调平操作。
【IPC分类】B29C67/00, G01C9/00, B33Y50/02
【公开号】CN205112416
【申请号】CN201520890460
【发明人】陈定方, 陈东, 陶孟仑, 申聚鹏, 石丹, 查成
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月10日