[发明专利]一种粉末型3D打印机粉床密度标定与测量装置

权利要求书

1.一种粉末型3D打印机粉床密度标定与测量装置，其特征在于：该密度标定与测量装置包括机架（1）、舵机安装架（2）、舵机（3）、粉末盒（4）、粉末盒底座（5）、滑块（6）、底板（7）、滑轨（8）、转轴（9）、转轴固定夹І（10）、激光测距传感器安装架（11）、转轴固定夹ІІ（12）、激光测距传感器（13）和钢珠（14）；

舵机（3）通过螺钉安装在舵机安装架（2）上；舵机安装架（2）通过螺栓连接在机架（1）的横梁上；钢珠（14）放置在舵机安装架（2）上的圆管内；粉末盒（4）放置在粉末盒底座（5）上；粉末盒底座（5）通过螺栓与滑块（6）连接；滑块（6）安装在滑轨（8）上，能沿滑轨（8）无卡滞来回滑动；滑轨（8）通过螺栓与底板（7）连接；底板（7）的四个角通过螺栓与机架（1）连接；转轴（9）通过转轴固定夹І（10）与转轴固定夹ІІ（12）与机架（1）固定，转轴固定夹І（10）与转轴固定夹ІІ（12）都通过螺栓与机架（1）连接；激光测距传感器安装架（11）通过无油自润滑轴承与转轴（9）连接在一起，能够绕转轴（9）旋转；激光测距传感器（13）安装在激光测距传感器安装架（11）上，能随激光测距传感器安装架（11）一同绕转轴（9）转动；

使用铅锤法进行粉床密度的测量，利用钢珠（14）落入粉床的深度来衡量粉床的密度，首先利用该装置标定人为制造的不同密度的粉床，拟合出粉床密度与钢珠（14）落入粉床深度的关系式及关系曲线；在利用该装置进行实际粉床密度的测量时，将钢珠（14）从与标定时同一高度落入粉床，再测量钢珠（14）落入粉床的深度；

使用该装置进行密度标定的初期，推动滑块（6）在滑轨（8）上运动，将粉末盒（4）推至钢珠释放装置下方，再通过按下按钮及其他控制电路使得舵机（3）产生动作，钢珠（14）自由下落、落入装满预制密度粉末的粉末盒（4）内；

推动滑块（6）在滑轨（8）上运动，将粉末盒（4）推至激光测距传感器（13）下方，摆动激光测距传感器安装架（11）与推动滑块（6）相互配合，测量到粉末盒（4）内粉末床的距离与测量到钢珠最高点的距离，通过这两个距离及钢珠的直径能够计算出钢珠落入粉末的深度；

在实际进行粉床密度的测量时，将该装置放置在成型缸粉末床的上方，并且需要将底板（7）、滑轨（8）、滑块（6）、粉末盒底座（5）、粉末盒（4）一同拆除，调整钢珠释放装置的位置到激光测距传感器（13）的上方，同时调整机架（1）横梁的高度使得钢珠（14）下落的初始高度与粉床密度标定时的下落初始高度一致，再进行钢珠（14）落入粉床深度的测量与粉床密度的计算。