[发明专利]双喷头相对位置测量座及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机械运动精度的测量装置，具体地讲，本发明涉及一种用于3D打印机双喷头相对位置测量座。本发明还涉及应用该测量座的测量方法。

背景技术

熔融沉积式3D打印机是一种采用增材技术的快速成型装置，在XY平面内移动喷头并挤出熔融成型材料，当一层成型后即改变喷头在Z方向的相对位置，再进行下一层的成型作业，通过逐层成型方式最终形成所需的三维模型。若需要用两种材料混合打印，则需配置双喷头分别挤出不同的材料。可是，双喷头安装存在相对位置精度的问题，为了确保两个喷头相对位置精确控制，需要精确测量出两个喷头各自的位置。传统的做法是在设定位置上固定喷头，然后经实际打印后按实测量，由于缺少测量手段，测量通常采用目测方法，这种定性测量方法虽然很简单，但定位精度很差，不能满足生产需求。

发明内容

本发明主要针对市售3D打印机配置双喷头相对位置定位精度难控制的问题，提出一种结构简单、操作便捷、定位准确、测量精度高的双喷头相对位置测量座，还包括该测量座的测量方法。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

双喷头相对位置测量座，其改进之处在于：所述测量座以内置矩形平底凹腔的基座为载体，在基座四侧边内壁中部分别嵌装横向侧竖的电路板，片状的电路板以裸露电路一面相对而立，构成L相对R、F相对B的四个方向对喷头（a）或喷头（b）的位移电控限位结构。在电路板嵌装位置的四侧边上平面分别嵌装条状压电陶瓷片，基座凹腔平底上也平贴一张矩形压电陶瓷片，由此构成Z轴向对下行的喷头（a）或喷头（b）有层差并以压力为测控元素的行程保护结构。

作为进一步改进方案，所述条状压电陶瓷片和矩形压电陶瓷片设有压力开关。

应用双喷头相对位置测量座的测量方法，所述测量座直接安置在待测3D打印机的打印平台上，位于喷头（a）或喷头（b）之下，具体测量按下列步骤进行：

3.1喷头（a）位置测量

3.1.1首先选择测量喷头（a），按程序驱动喷头（a）移到测量座上方，测定此点位置坐标值为Xa、Ya，接着程序驱动使打印平台带动测量座沿Z轴缓慢上升，当喷头（a）触及基座凹腔平底上平贴的矩形压电陶瓷片时即停，程序及时记录喷头（a）的Z轴坐标值为Ha。

3.1.2按程序驱动打印平台联动测量座沿Z轴向微量下行，只要喷头（a）与矩形压电陶瓷片脱离接触即可，按程序驱动喷头（a）向左移动至测量座L侧，直至喷头（a）触及位于L侧电路板（2）的裸露电路，因事前已在喷头（a）和电路板上接通了直流检测电压，两者一旦触及便造成喷头（a）停止运动，程序记录此位置的x轴向坐标La1；程序接着驱动喷头（a）向右移动至测量座R侧，直至喷头（a）触及位于R侧电路板（2）的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头停止运动，程序记录此位置的x轴向坐标Ra1；程序通过运算将喷头（a）移至L侧与R侧中间位置，该位置价款标为（La1+Ra1）/2。

3.1.3按程序驱动喷头（a）向前移动至F侧，直至喷头（a）触及位于F侧电路板（2）的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头（a）向后移动至B侧，直至喷头（a）触及位于B侧电路板（2）的裸露电路，两者一旦触及便造成喷头（a）停止运动，程序记录此位置的Y轴向坐标Ba1；程序通过运算将喷头（a）移至F侧与B侧中间位置，该位置坐标为（Fa1+Ba1）/2。

3.2喷头（b）位置测量

喷头（b）位置测量方法及顺序同喷头（a）一样，故不重复叙述，仅列出各步骤的测量结果：

3.2.1测量出喷头b的Z轴向坐标值Hb。

3.2.2测量出喷头b的X轴向坐标Lb1、Rb1，由此得到喷头b的X轴向中间位置坐标（Lb1+Rb1）/2。

3.2.3测量出喷头b的Y轴向坐标Fb1、Bb1，由此得到喷头b的Y轴向中间位置坐标（Fb1+Bb1）/2。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、在同一基准条件下分别测量，操作简便，测量准确；

2、双喷头相对位置经定位测量后，其偏差得到精确量化指示，便于实施有针对性地补偿修正；

3、在程序控制下测量，测量有序且效率高。

附图说明

图1是基座结构立体示意图。

图2是测量座与喷头a配合作Ha位置坐标测量的示意图。

图3是测量座与喷头a配合作X向位置坐标测量的示意图。

图4是测量座与喷头a配合作Y向位置坐标测量的示意图。

具体实施方式