光学系统调试平面调试装置的制作方法

1.本实用新型涉及选择性激光烧结领域，具体而言，涉及一种光学系统调试平面调试装置。


背景技术：

2.选择性激光烧结工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉刮刀将一层粉末材料平铺在烧结板的上表面，振镜系统控制激光器按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与烧结板实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉刮刀又在已烧结的平面上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。利用3d打印设备进行选择性激光烧结时，为了确保打印质量以及精度，需要在打印前调试3d打印设备的光学系统，调试的前提需要对烧结板进行调平以及找到准确的光学系统调试平面。
3.经发明人研究发现，现有的光学系统调试存在如下缺点：
4.采用塞尺检查刮刀与烧结板之间的间隙调平基板找到光学调试平面；存在耗时长、精度低、一致性差、容易损伤刮刀等缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种光学系统调试平面调试装置，其能够提高效率，调平精度高，不易损坏刮刀。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.本实用新型提供一种光学系统调试平面调试装置，用于与刮刀安装座配合，包括：
8.调试工装和调平组件，所述调试工装具有平行间隔设置的基准面和第一安装面，所述调平组件包括安装架和多个百分表，所述多个百分表均与所述安装架固定连接，所述安装架具有第二安装面，所述第二安装面与所述第一安装面贴合，所述多个百分表的测量头均与所述基准面抵接，且在所述百分表的测量头与所述基准面抵接时校准对应的所述百分表使其读数归零。
9.在可选的实施方式中，所述基准面与所述第一安装面之间的距离为h0，所述刮刀安装座具有相对的顶面和底面，所述顶面用于定位刮刀组件，所述底面用于与烧结腔的底壁贴合；所述顶面与所述底面之间的高度为h1，其中，h0＝h1。
10.在可选的实施方式中，所述调试工装包括底座和支撑座，所述支撑座与所述底座连接，所述第一安装面设于所述支撑座上且位于所述支撑座远离所述底座的一侧，所述基准面设于所述底座上且位于所述底座靠近所述支撑座的一侧。
11.在可选的实施方式中，所述支撑座包括用于与刮刀组件卡接的卡接槽。
12.在可选的实施方式中，所述支撑座设置有两个，两个所述支撑座间隔排布，两个所述支撑座之间形成用于容纳刮刀组件的收纳空间。
13.在可选的实施方式中，所述支撑座与所述底座可拆卸地连接。
14.在可选的实施方式中，所述底座上设置有用于定位所述刮刀组件的刮刀座的两个定位槽。
15.在可选的实施方式中，所述安装架与所述支撑座可拆卸地连接。
16.在可选的实施方式中，所述支撑座上设置有滑槽，所述滑槽具有在垂直于所述基准面的方向上间隔排布的第一槽侧壁和第二槽侧壁，所述第一槽侧壁位于所述第二槽侧壁靠近所述基准面的一侧，所述第一槽侧壁设置为所述第一安装面，所述第二槽侧壁上设置有弹性件；所述安装架卡接于所述滑槽内，所述弹性件与所述安装架抵接，以使所述安装架具有靠近所述基准面的趋势。
17.在可选的实施方式中，所述安装架包括相连的本体以及卡块，所述卡块具有悬空侧，所述卡块与所述本体共同限定出夹持空间，所述百分表的测量杆穿设于所述夹持空间内，所述卡块与所述本体通过螺钉连接，通过旋拧所述螺钉能够调节所述夹持空间的大小。
18.本实用新型实施例的有益效果是：
19.综上所述，本实施例提供的光学系统调试平面调试装置，使用时，将调平组件与调试工装配合，使安装架的第二安装面与调试工装的第一安装面贴合，安装架上的每个百分表的测量头均与调试工装的基准面贴合，然后，校准每个表分表，使每个百分表的读数为零，如此，能够将百分表作为光学系统调试平面的调节基准。然后，将安装架与调试工装分离，将安装架装配至设于烧结腔内的刮刀安装座上，安装架的第二安装面与刮刀安装座的顶面贴合，并且将安装架固定于刮刀安装座上。然后，使调节烧结板的位置，使烧结板的顶面与百分表接触，利用刮刀安装座带动调平组件相对于烧结板运动，并且通过百分表来调节烧结板的水平度，也即在移动百分表的过程中，通过调节烧结板接的位置使百分表的读数均为零，如此，烧结板的顶面调节完成后，烧结板的顶面即为光学系统调试平面。本实施例在烧结板位置调节过程中，不需要利用刮刀组件相对于烧结板滑动，不易损伤刮刀组件。而且，调平组件归零后，能够重复使用，使用灵活，误差小，调节后的光学系统调试平面一致性高。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例的光学系统调试平面调试装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例的调平组件的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例的调试工装的结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例的刮刀组件的结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例的刮刀组件与调试工装配合的结构示意图；
26.图6为打印设备的局部结构示意图；
27.图7为本实用新型实施例的调试装置的应用结构示意图。
28.图标:
29.001-刮刀安装座；011-固定孔；002-烧结板；003-刮刀组件；031-刮刀座；032-刮刀
本体；033-配合面；034-刮刀面；004-烧结腔；100-调试工装；110-基准面；120-第一安装面；130-底座；131-定位槽；140-支撑座；141-第一板部；142-第二板部；143-第三板部；144-卡接槽；200-调平组件；210-安装架；211-第二安装面；212-本体；213-卡块；220-百分表。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.目前，3d打印设备作业前，需要进行系统调平作业，现有技术中，通过塞尺检查刮刀与烧结板002之间的间隙调平基板找到光学调试平面，存在耗时长、精度低、一致性差、容易损伤刮刀等缺陷，并且找到的光学调试平面与实际烧结过程中的刮刀面034(烧结面、粉床面)很难在同一个平面，从而影响打印质量。
37.请结合图1-图7，鉴于此，设计者设计了一种光学系统调试平面调试装置，能够简化操作，提高效率，并且精度高、一致性高，不易损伤刮刀。
38.请结合图6，需要说明的是，该调试装置用于与刮刀安装座001配合使用，能在刮刀安装座001的带动下运动，从而对烧结板002的顶面进行调平，调平后的烧结板002的顶面即为光学系统调试平面。具体的，刮刀安装座001安装在烧结腔004内，并且在丝杠传动结构的带动下沿刮刀组件003的刮料方向往复运动。刮刀安装座001与烧结腔004的底壁贴合，能够
沿着底壁滑动。刮刀安装座001具有相对平行设置的顶面和底面，顶面和底面之间的距离为h1。当烧结板002的顶面调平后，烧结板002的顶面、刮刀安装座001的底面和烧结腔004的底壁位于同一平面内。并且，在刮刀安装座001上设置有多个固定孔011，刮刀组件003安装在刮刀安装座001上，能够利用螺钉穿过刮刀组件003后与固定孔011螺接，完成刮刀组件003与刮刀安装座001的固定。应当理解，刮刀安装座001上设置有条形的避让孔，避让孔的宽度上的两侧设置有两排固定孔011。
39.请结合图1-图3，本实施例中，光学系统调试平面调试调试装置包括调试工装100和调平组件200，调试工装100具有平行间隔设置的基准面110和第一安装面120，调平组件包括安装架210和多个百分表220，多个百分表220均与安装架210固定连接，安装架210具有第二安装面211，第二安装面211与第一安装面120贴合，多个百分表220的测量头均与基准面110抵接，且在百分表220的测量头与基准面110抵接时校准对应的百分表220使其读数归零。
40.本实施例提供的光学系统调试平面调试装置的使用方式包括，例如：
41.使用时，将调平组件200与调试工装100配合，使安装架210的第二安装面211与调试工装100的第一安装面120贴合，安装架210上的每个百分表220的测量头均与调试工装100的基准面110贴合，然后，校准每个表分表，使每个百分表220的读数为零，如此，能够将百分表220作为光学系统调试平面的调节基准。然后，将安装架210与调试工装100分离，将安装架210装配至设于烧结腔004内的刮刀安装座001上，安装架210的第二安装面211与刮刀安装座001的顶面贴合，并且将安装架210固定于刮刀安装座001上。然后，使调节烧结板002的位置，使烧结板002的顶面与百分表220接触，利用刮刀安装座001带动调平组件200相对于烧结板002运动，并且通过百分表220来调节烧结板002的水平度，也即在移动百分表220的过程中，通过调节烧结板002接的位置使百分表220的读数均为零，如此，烧结板002的顶面调节完成后，烧结板002的顶面即为光学系统调试平面。烧结板002位置调节过程中，不需要利用刮刀组件003相对于烧结板002滑动，不易损伤刮刀组件003。调平组件200归零后，能够重复使用，使用灵活，误差小，调节后的光学系统调试平面一致性高。
42.请结合图3，本实施例中，可选的，调试工装100包括矩形的底座130和两个支撑座140，每个支撑座140均设置为“z”字形，两个支撑座140均与底座130固定连接且在底座130的长度方向上间隔排布，两个支撑座140之间形成用于定位刮刀组件003的收纳空间，用于调节刮刀组件003。底座130上设置有基准面110，基准面110位于底座130靠近支撑座140的一侧。同时，基准面110上设置有两个定位槽131，两个定位槽131均为矩形通槽，两个定位槽131在底座130的长度方向上间隔排布，每个定位槽131沿底座130的宽度方向延伸。并且，底座130上设置有两排螺纹孔。两个支撑座140分别与两排螺纹孔对应，每个支撑座140上可以穿设螺钉，并且使螺钉与对应的螺纹孔螺接，完成支撑座140与底座130的可拆卸连接。同时，两个支撑座140的结构设置为相同，每个支撑座140均包括依次第一板部141、第二板部142和第三板部143，第一板部141和第三板部143位于第二板部142相对的两侧，第一板部141和第三板部143平行且均与第二板部142垂直，第一板部141与底座130连接。第三板部143上设置有卡接槽144，每个卡接槽144均位于第三板部143远离第二板部142的一侧，卡接槽144可以为矩形槽。第三板部143背离底座130的侧面即为第一安装面120，可选的，第一安装面120上还设置有定位孔，定位孔用于穿设螺钉，螺钉可以贯穿第三板部143并将第三板
部143固定在第一安装面120上。
43.在其他实施例中，可选的，第三板部143远离第二板部142的一侧面上设置有滑槽(图未示)，滑槽具有在垂直于第一安装面120的方向上平行间隔排布的第一槽侧壁和第二槽侧壁，第一槽侧壁位于第二槽侧壁靠近基准面110的一侧，也即第一槽侧壁位于第二槽侧壁远离第一安装面120的一侧，第一槽侧壁设置为第一安装面120，第二槽侧壁上设置有弹性件(图未示)，弹性件可以为弹簧、弹片或橡胶件，且弹性件靠近第一槽侧壁的一端设置有抵接板(图未示)。安装架210卡接于滑槽内，抵接板与安装架210远离第一槽侧壁的一侧抵接，弹性件使安装架210具有靠近基准面110的趋势。也就是说，利用调试工装100调节调平组件200时，调平组件200能够始终与第一安装面120抵接，减小误差。
44.请结合图3-图5，可选的，基准面110与第一安装面120之间的距离为h0，其中，h0＝h1。使用时，调试工装100还可以用于调节刮刀组件003，刮刀组件003包括刮刀座031和刮刀本体032，刮刀本体032安装在刮刀座031上且能够相对于刮刀座031伸缩，以调节刮刀本体032的长度。例如，可以通过在刮刀座031上设置导向槽，并且在刮刀座031上设置锁紧螺钉，锁紧螺钉能够伸入导向槽中，刮刀本体032与导向槽在导向槽的深度方向上滑动，从而调节刮刀本体032的位置，当刮刀本体032调整后，锁紧螺钉旋紧，锁紧螺钉端部抵接在刮刀本体032的外周面上，实现刮刀本体032与刮刀座031的固定。应当理解，刮刀座031具有配合面033，当刮刀组件003与调试工装100配合时，刮刀组件003嵌设在卡接槽144中，并且配合面033与第一安装面120贴合，然后，调试刮刀本体032，使刮刀本体032远离刮刀座031的刮刀面034与基准面110接触，如此，配合面033与刮刀本体032的刮刀面034之间的距离为h2，h0＝h1＝h2。如此设计，当刮刀组件003与刮刀安装座001装配后，配合面033与刮刀安装座001的顶面贴合，刮刀本体032的刮刀面034刚好位于刮刀安装座001的底面所在平面中，如此，当烧结板002的顶面调平后，烧结板002的顶面与刮刀本体032的刮刀面034为同一平面，从而不需要再利用刮刀组件003来确定刮刀面034与烧结板002的顶面的关系，节省了成本，也不易损坏刮刀组件003。
45.请结合图2，本实施例中，可选的，安装架210包括相连的本体212以及卡块213，卡块213具有悬空侧，卡块213与本体212共同限定出夹持空间，百分表220的测量杆穿设于夹持空间内，卡块213与本体212通过螺钉连接，通过旋拧螺钉能够调节夹持空间的大小。也即，旋拧螺钉过程中，能够使卡块213靠近本体212，从而减小夹持空间大小，将测量杆夹紧。同时，可以反向旋转螺钉，卡块213远离本体212，夹持空间增大，测量杆被松开，可以取出百分表220。
46.本实施例中，可选的，百分表220的数量可以为两个、三个或五个等，按需设计即可。
47.本实施例提供的光学系统调平调试装置，先利用调试工装100将百分表220调零，然后将调平组件200从调试工装100上拆下，将调平组件200装配至刮刀安装座001的顶面上，利用百分表220作为参照来调节烧结板002的顶面的水平度，也即进行光学系统调试平面的调节。并且，可以将刮刀组件003安装至调试工装100上，利用调试工装100调节刮刀组件003的高度，使刮刀组件003装配至刮刀安装座001上时刮刀面034与刮刀安装座001的顶面之间的距离与刮刀安装座001的顶面和底面之间的距离相等，如此，当将烧结板002的顶面调平后，刮刀面034与烧结板002的顶面位于同一平面内。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。