[发明专利]一种双摆动三维打印装置及其联动调平方法

权利要求书

1.一种三维打印装置的联动调平方法，所述三维打印装置包括控制单元、机架及安装在所述机架上的打印头、打印平台、平动行走机构与联动调平机构，所述平动行走机构受所述控制单元控制的驱动所述打印头相对所述机架做三维平动运动；所述打印头包括头座，安装在所述头座上的打印喷嘴，及受所述控制单元控制地驱动所述打印喷嘴相对所述头座绕第一摆动轴摆动的第一摆动机构；所述打印平台包括台座，可绕旋转轴转动地安装在所述台座上的支撑平台，受所述控制单元控制地驱动所述台座绕第二摆动轴摆动的第二摆动机构，及受所述控制单元控制地驱动所述支撑平台绕所述旋转轴转动的旋转机构；所述第一摆动轴平行于所述第二摆动轴；所述支撑平台的台面为所述打印平台的打印平面，所述旋转轴的轴向与所述第二摆动轴的轴向不平行，且垂直于所述打印平面；所述联动调平机构包括用于对所述台座的倾角进行测量的倾角测量机构、高度调整机构及所述第二摆动机构，所述高度调整机构受所述控制单元控制地对所述台座在与所述第二摆动轴相垂直的两侧上的高度进行调整,所述倾角测量机构包括三个能发射不同波长的红外光的光源和四个均能接收到三个所述光源的光线的光电元件；所述光源固设于所述机架上且在垂向上位于所述台座的下方，且三个所述光源在安装面内不共线；四个所述光电元件固设于所述台座下表面上，且任意三个所述光电元件在安装面上不共线；

其特征在于，所述联动调平方法包括以下步骤：

获取步骤，获取四个所述光电元件在打印机坐标系下的坐标值P1＝(Px1，Py1，Pz1)，P2＝(Px2，Py2，Pz2)，P3＝(Px3，Py3，Pz3)，P4＝(Px4，Py4，Pz4)，并基于所述坐标值获取所述台座相对参考坐标绕所述第二摆动轴的摆角偏差α与两侧高度偏差ΔH；

调整步骤，通过所述第二摆动机构驱动所述台座绕所述第二摆动轴摆动α角度以消除所述摆角偏差，及通过高度调整机构同步联合驱动所述台座两侧高度调整距离ΔH以消除所述高度偏差。

2.根据权利要求1所述的联动调平方法，其特征在于：

所述打印喷嘴包括喷嘴摆臂及固定在所述喷嘴摆臂上的挤出头；所述第一摆动机构包括接近开关及用于驱动所述喷嘴摆臂绕所述第一摆动轴摆动的第一伺服电机；所述接近开关固设在所述头座上，且位于所述喷嘴摆臂的侧旁；

在所述喷嘴摆臂绕所述第一摆动轴摆动至触发所述接近开关的位置时，所述挤出头的出口端面沿水平方向布置。

3.根据权利要求1或2所述的联动调平方法，其特征在于：所述高度调整机构包括位于所述台座两侧的侧高度调整机构；

所述侧高度调整机构包括高度调整伺服电机、高度调整丝杆、与第二摆动驱动轴固定连接的摆动滑块及导向机构；

所述高度调整伺服电机通过连接架与所述台座固定连接，转子通过联轴器与所述高度调整丝杆传动连接；所述摆动滑块为与所述高度调整丝杆相适配的丝杆螺母；

所述导向机构包括沿所述高度调整丝杆的长度方向布置的滑轨及布设在所述滑轨两侧的滑槽轮，所述滑槽轮可转动地固定在所述摆动滑块上。

4.根据权利要求3所述的联动调平方法，其特征在于：

在所述滑轨的一侧，至少配置有两个并排布置的所述滑槽轮。

5.根据权利要求3所述的联动调平方法，其特征在于：

所述第二摆动机构包括第二伺服电机、摆动小直齿轮与摆动大直齿轮；

所述第二伺服电机固设于所述机架上，所述第二伺服电机通过传动轴驱动所述摆动小直齿轮转动，所述摆动大直齿轮与所述摆动小直齿轮啮合，一个所述摆动滑块通过驱动轴与所述摆动大直齿轮同轴地转动固连。