[发明专利]FDM式3D打印机平台倾斜时的斜路补偿装置及方法

说明书

本发明一种FDM式3D打印机平台倾斜时的斜路补偿装置，包括水平支撑台、设置在所述水平支撑台上的热床、位于热床上方的打印头，所述的打印头上设置有用于测定平台的打印区域内热床高度差的第一测距传感器和第二测距传感器，所述第一测距传感器和第二测距传感器关于打印头成中心对称设置，通过两个测距传感器的测量值的均值作为最终高度差。本发明还公开了一种FDM式3D打印机平台倾斜时的斜路补偿方法。本发明通过分析计算对相应的高度差进行打印补偿进而创建一个水平基底，解决了普通3D打印机手动调节平台存在高度误差而影响打印件质量和自动调平仅在一个方向补偿打印高度，而会导致模型偏斜的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，尤其涉及一种FDM式3D打印机平台倾斜时的斜路补偿装置及方法。

背景技术

市场上的普通3D打印机的打印平台多为手动调平，极易存在高度误差导致平台不水平从而影响打印件质量。市场上还存在的一种半自动调平装置，其作用机制为利用探针(传感器)探测平台各角落的高度，然后利用手动拧动平台螺母来调节高度，需要重复多次操作才可以使平台水平，耗费时间过多，效率较低。另外市场上少数存在的自动调平平台的3D打印机对平台平整度的高要求，使自动调平平台3D打印机的普及率较低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在解决手动调平存在高度误差影响打印精度和质量，且耗费大量的人力成本和简单自动调平仅在一个方向补偿打印高度，而会导致模型偏斜等问题。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种FDM式3D打印机平台倾斜时的斜路补偿装置，包括水平支撑台、设置在所述水平支撑台上的热床、位于热床上方的打印头，所述的打印头上设置有用于测定平台的打印区域内热床高度差的第一测距传感器和第二测距传感器，所述第一测距传感器和第二测距传感器关于打印头成中心对称设置，通过两个测距传感器的测量值的均值作为最终高度差。

进一步地，所述的测距传感器为激光测距传感器。

一种基于所述的斜路补偿装置的斜路补偿方法，包括步骤：

通过打印头上的测距传感器装置测定打印区域中的高度差得到热床上的等高线MN；

根据所述等高线MN及设定的实际打印范围求得打印参数；

根据各打印参数逐层地进行补偿打印得到一个边线与所述等高线MN平行的水平基底。

进一步地，所述通过打印头上的测距传感器装置测定打印区域中的高度差得到热床上的等高线MN的步骤具体包括：

移动打印头，通过两个激光测距传感器先在热床的中心区域确定一点M，测出打印头与打印平板距离h₁；

继续移动打印头，以M点为圆心、一定的半径r(如20mm)作圆周水平移动，在测到距离同为h₁的点N的地方停下，记录该点的坐标；

连接MN两点得到热床上与水平面平行的线，这即为一条等高线。

进一步地，所述根据所述等高线MN及设定的实际打印范围求得打印参数的步骤具体包括：

使打印头沿MN上任意一点与水平面平行的法线方向移动人工设定的距离s后，得到激光测距传感器测得的与打印平板的距离h₂，继而得到打印平板与水品面的夹角

确定水平基底边长为L的实际打印区域；

通过电脑或者SD卡将需要打印的模型上传给打印机处理，对预打印模型的数据进行分析，求得沿MN任意一点与水平面水平的法线方向的实际打印区域位置的上极点A与下极点B的水平距离s_max，继而求得下极点B距上极点A的垂直距离为h₂＝s_maxtanθ；