[发明专利]基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机及其调平方法

说明书

本发明公开了一种基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机及其调平方法，3D打印机包括打印平台和机头，机头包括壳体和打印组件，打印组件底部设有打印头，壳体通过一弹片固定打印组件，打印组件顶部固定一霍尔传感器，霍尔传感器顶侧的壳体上固定一磁铁，霍尔传感器和磁铁位于同一垂直方向上。调平方法是在打印平台上确定N个坐标点，控制打印头在Z轴方向上分别去触碰打印平台的N个坐标点，打印平台会对打印头施加一个反作用力，导致打印头发生轻微变形，磁铁与霍尔传感器之间的距离会产生轻微变化；霍尔传感器感应到该变化，在打印过程中进行打印补偿。本发明实现了3D打印机的自动调平，无需人工调平操作，调平精度高，操作便捷。

技术领域

本发明涉及打印机及其调平方法，尤其涉及一种基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机及其调平方法。

背景技术

现有的FDM 3D打印机，打印平台需要平整(平面度小于0.2mm)，否则将导致打印效果不良，打印成功率低。现有的调平方案，大多数通过人为即手动的形式，通过机械结构去实现。会存在以下几个问题：1：人为因素较多，精度差。2：受结构限制，不方便操作。3：包装运输，会导致平台的平面度误差增大。4：打印平台为机加工件，本身平面度就一定的误差。5：在组件过程，所有零件装配起来会有装配的累计误差。因此，研发一种基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述不足，提供了一种基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机及其调平方法。

本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机，包括打印平台和机头，所述机头包括壳体和打印组件，打印组件底部设有打印头，壳体通过一弹片固定打印组件，打印组件顶部固定一霍尔传感器，霍尔传感器顶侧的壳体上固定一磁铁，所述霍尔传感器和磁铁位于同一垂直方向上。

本发明的一种基于霍尔原理实现自动调平的3D打印机的调平方法，包括以下步骤：在打印平台上确定N个坐标点，控制打印头在Z轴方向上分别去触碰打印平台的N个坐标点，此时，打印平台会对打印头施加一个反作用力，导致打印头发生轻微变形，变形后，磁铁与霍尔传感器之间的距离会产生轻微变化；霍尔传感器感应到该变化，在坐标系上标定为Z轴的0点位置，以此类推，3D打印机在打印平台上确定N个0点位置，3D打印机再将N个0点位置耦合成一个虚拟的平面；在打印过程中，3D打印机能够计算出虚拟的打印平面与真实平面之间的距离，并对Z轴进行补偿，从而实现免调平的目的。

进一步地，所述坐标点的采点数量为9个、16个或25个，甚至更多，采点数量根据实际需要而定。

进一步地，所述霍尔传感器的信号采集板嵌入式软件源代码如下：

本发明与现有技术的优点是：本发明实现了3D打印机的自动调平，无需人工调平操作，调平精度高，确保产品的平面度，操作便捷。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中机头在打印头处的Y轴向剖面图。

图3是本发明中机头在霍尔传感器处的X轴向剖面图。

图4是本发明中打印平台上标记坐标点的示意图。

图5是本发明中霍尔传感器接收板的设计原理图。

图6是本发明中霍尔传感器的信号采集板的设计原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述。