一种可自动调平的高温3D打印平台的制作方法

本实用新型涉及3D打印设备领域，具体为一种可自动调平的高温3D打印平台。

背景技术：

3D打印技术是快速成型技术的一种，它通过将成型材料逐层堆叠在打印平台上来构造物体，因此打印平台的平面度和固定稳定度直接关系到最终产品的打印精度及打印质量。

如CN201410358011.7公开了一种打印机底板调平装置及调平方法，包括安装基座、设于安装基座的打印机底板，所述打印机底板通过调节螺钉固定于安装基座，且打印机底板与安装基座之间设有复位弹簧，复位弹簧套于调节螺钉；安装基座设有两根立柱，立柱设有一根横杆，横杆能够沿着立柱滑动，横杆设有滑轨，滑轨能够沿着横杆滑动，滑轨设有检测头，检测头能够沿着滑轨滑动；检测头包括壳体、检测杠、感应探头。本实用新型采用了检测杆与感应探头之间相互配合，当检测头在感应探头的感应范围之内时，感应探头就会发出感应信号，提高了打印机底板的调平精度与稳定性。

但是其调平的过程自动化程度低、调平精度不够、调平机构容易失灵。

目前市面上3D打印机的打印平台大多采用手动调平，通过手动旋拧调节螺母来调整平台各端的高度，需多次循环操作才能达到调平效果，不仅操作过程繁杂而且调平精度不高，容易出现打印样件边缘翘曲甚至打印失败等问题。即使有小部分打印平台可实现自动调平，但是由于调平机构与热床直接接触或者接触面积过大，工作时热床的热量大量传导到调平机构上，使得调平机构上的执行元件长期处在高温状态下运行，极大降低了执行元件的性能甚至引起损坏，不适用于工作在高温状态下的打印平台自动调平，而实际打印时为了增加打印样件与打印平台的附着力，往往又须要打印平台能保持在较高温度状态，所以现有调平技术存在较大的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可自动调平的高温3D打印平台，该平台能够自动调节成型基板的水平度，并且加热单元和自动水平调节机构通过空气隔开，防止高温对自动水平调节机构的影响。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可自动调平的高温3D打印平台，包括成型基板、用于调整成型基板平整度的自动水平调节机构、设置在成型基板和自动水平调节机构之间的连接装置，所述的成型基板的下表面设置有加热单元；所述的自动水平调节机构和加热单元之间设置一定的间隙。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的加热单元包括由上而下依次叠加的加热板、隔热板、盖板；所述的自动水平调节机构设置在加热单元的下方。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的加热单元还包括设置在加热板上方的托板，所述的盖板固定在托板上。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的托板和成型基板之间通过限位卡扣和螺栓紧固机构固定连接。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，还包括底板，所述的自动水平调节机构固定在所述的底板上。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的自动水平调节机构为多个，每个水平调节机构包括驱动电机、设置在驱动电机的动力输出端的主动齿轮、用于将驱动电机连接在底板上的连接板；

所述的连接装置包括贯穿所述的底板的螺钉，所述的螺钉的一端与托板连接，所述的螺钉的另一端设有具有内螺纹的从动齿轮，所述的内螺纹与螺钉的外螺纹匹配，所述的螺钉外侧套设有位于底板和托板之间的压簧；所述的从动齿轮与主动齿轮啮合。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的底板上设有套设在螺钉上的锥孔嵌块，所述的锥孔嵌块的底部的中央设有锥形孔，所述的锥孔嵌块和从动齿轮之间设有套设在螺钉上的锥面垫套，所述的锥面垫套的上端为与所述的锥形孔配合的锥形部。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的螺钉的上部以及锥孔嵌块的上部分别设有用于对压簧进行定位的螺母。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的成型基板的上方设有可在成型基板上方移动的距离传感器，所述的成型基板的一侧设有距离参考面，所述的距离参考面固定在底板上。

在上述的可自动调平的高温3D打印平台中，所述的螺栓紧固机构包括用于卡住成型基板和托板的转动块，所述的转动块下方设有用于将转动块的下部锁紧在托板上的螺栓；所述的转动块上方设有紧固在成型基板上的可拆卸的紧固螺栓。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一是通过距离传感器测得打印平台上各端点与参考面的高度差，然后单片机控制驱动电机带动主动齿轮和从动齿轮旋转相应的角度实现打印平台高度的自动调节，从而保证平台水平，解决了手动调节打印平台时存在的操作过程繁杂而且调平精度不高等问题，提高了工件的打印精度和打印质量。

二是自动水平调节机构不与热床直接接触，极大地减少了传导到调节机构上的热量，使执行元件能保持长期稳定的工作，而热床成型温度范围的不受限制，增加打印机可打印耗材种类的多样性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例1的加热单元的结构示意图；

图3本实用新型的实施例1的动水平调节机构和连接机构配合时的结构示意图；

图4本实用新型的实施例1的连接机构的结构示意图；

图5本实用新型的实施例1的螺栓紧固机构的剖视图；

图6本实用新型的实施例1的螺栓紧固机构的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例1

如图1-6，一种可自动调平的高温3D打印平台，包括成型基板3、用于调整成型基板3平整度的自动水平调节机构8、设置在成型基板3和自动水平调节机构8之间的连接装置7，所述的成型基板3的下表面设置有加热单元5；所述的自动水平调节机构8和加热单元5之间设置一定的间隙。

在工作过程中，如果成型基板3不平，则通过自动水平调节机构8进行调节。由于自动水平调节机构8和加热单元5之间存在间隙，打印过程中加热单元5产生的热量不会对成型基板3的动作造成影响，自动水平调节机构8使用寿命长。

在本实施例中，所述的加热单元5包括由上而下依次叠加的加热板501、隔热板502、盖板503；所述的自动水平调节机构8设置在加热单元5的下方。

本实施例采用加热板501、隔热板502结合，可以将热量尽可能的导向到成型基板3，降低热量向自动水平调节机构8的辐射。盖板503主要是用于防止人员烫伤并且将加热板501和隔热板502固定好。

为了提高成型基板3和加热单元5的固定稳定性，所述的加热单元5还包括设置在加热板501上方的托板4，所述的盖板503固定在托板4上，所述的托板4和成型基板3之间通过限位卡扣10和螺栓紧固机构9固定连接。

具体来说，所述的螺栓紧固机构9包括用于卡住成型基板3和托板4的转动块902，所述的转动块902下方设有用于将转动块902的下部锁紧在托板4上的螺栓以及设置在螺栓和转动块902之间的螺栓套901；所述的转动块902上方设有紧固在成型基板3上的可拆卸的紧固螺栓903。

由于托板4的存在，因此成型基板3、加热单元5都可以固定在托板4上，其检修和维护都非常方便。

成型基板3和托板4之间的螺栓紧固机构9为可锁紧和解锁的机构，在操作过程中，将限位卡扣10安装到托板4的一侧，然后将成型基板3插入到限位卡扣10中，然后将螺丝锁紧在转动块902和托板4上，紧固螺丝旋紧在成型基板3上，即可。如果要将成型基板3和托板4分开，将紧固螺丝松开，转动转动块902，使主动块的上部离开成型基板3的上表面即可。

为了提高自动水平调节机构8的固定稳定性和调整便捷性，还包括底板6，所述的自动水平调节机构8固定在所述的底板6上。

具体来说，所述的自动水平调节机构8为3个或4个均匀分布在底板6的底部，每个水平调节机构包括驱动电机801、设置在驱动电机801的动力输出端的主动齿轮803、用于将驱动电机801连接在底板6上的连接板802；

所述的连接装置7包括贯穿所述的底板6的螺钉701，所述的螺钉701的一端与托板4连接，所述的螺钉701的另一端设有具有内螺纹的从动齿轮706，所述的内螺纹与螺钉701的外螺纹匹配，所述的螺钉701外侧套设有位于底板6和托板4之间的压簧702；所述的从动齿轮706与主动齿轮803啮合。

当主动齿轮803驱动从动齿轮706转动时，由于从动齿轮706的内螺纹与螺钉701的外螺纹匹配，这个时候螺钉701上行或下行。

为了提高螺钉701上下行的稳定性，所述的底板6上设有套设在螺钉701上的锥孔嵌块703，所述的锥孔嵌块703的底部的中央设有锥形孔，所述的锥孔嵌块703和从动齿轮706之间设有套设在螺钉701上的锥面垫套704，所述的锥面垫套704的上端为与所述的锥形孔配合的锥形部。

锥形部和锥形孔的配合可以使套设在锥孔嵌块703内的螺钉701笔直的上行或下行。

为了避免在上下行过程中压簧702倾斜，所述的螺钉701的上部以及锥孔嵌块703的上部分别设有用于对压簧702进行定位的螺母705，为压簧702提供足够的支撑力和限位作用。

本实施例中，所述的成型基板3的上方设有可在成型基板3上方移动的距离传感器1，所述的成型基板3的一侧设有距离参考面2，所述的距离参考面2固定在底板6上。底板6是固定不动的，因此距离参考面2也是固定不动的，这为成型基板3的上表面各个位置的高度提供了准确的参考。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。