[发明专利]一种FDM打印机平面电极式自动调平装置

权利要求书

1.一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，包括：FDM喷头模组(1)、打印平台模组(2)和传动模组(3)；所述FDM喷头模组安装至所述传动模组(3)，其特征在于，所述FDM喷头模组(1)中安装调平电极传感器A(1.1)，所述打印平台模组(2)的打印平台(2.2)安装调平电极传感器B(2.1)和压电陶瓷传感器(2.3)；

所述FDM喷头模组(1)与打印平台模组(2)由传动模组(3)驱动移动，传动模组(3)可驱动FDM喷头模组(1)和打印平台模组(2)做直线移动，控制三个方向的线性移动，X轴、Y轴、Z轴各拥有独立的步进电机，X轴和Y轴为传动带驱动，Z轴为驱动丝杆(3.3)旋转和滑台(3.4)移动；打印平台模组(3)至少有三个调平电极传感器，分布平台的边角互为对称位置，传动装置(3)可驱动FDM喷头模组(1)移动至各个调平电极式传感器的位置；

所述FDM喷头模组(1)安装于所述传动模组(3)的X轴滑车平台(3.6)处，喷头喉管(1.2)外套有调平电极式传感器A(1.1)，将调平电极式传感器A(1.1)电极连接到喉管(1.2)或加热块(1.3)的金属部分，把整个打印模组(3)前端的黄铜喷嘴(1.6)尖端转换为一个导体；

所述打印平台模组(3)，调平电极式传感器B(2.1)的位置安装在打印平台(2.2)的附着板边角四周，且呈均匀分布；所述调平电极式传感器B(2.1)与平台托架(2.4)之间装有压电陶瓷传感器(2.3)；

所述FDM打印喷头模组(1)调平电极式传感器和所述打印平台模组(2)的调平电极式传感器B(2.1)通过信号传输线的形式与打印机控制主板进行通讯和控制；

在所述打印平台模组(2)部分，调平电极式传感器(2.1)安装于打印平台(2.2)四周边角处，调平电极式传感器B(2.1)感测金属部分与实际打印平面(2.2)等高，为一平整的平面，调平电极式传感器B(2.1)底部焊接有信号传输线，各个调平电极式传感器独立连接信号传输线；且所述调平电极式传感器B(2.1)与平台托架(2.4)之间装有压电陶瓷传感器(2.3)。

2.如权利要求1所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，其特征在于，所述打印平台模组(2)，调平电极式传感器结构由不锈钢金属片、信号传输线和橡胶底垫组成；不锈钢金属片平面与打印平面拼接重合；传感器金属平面与打印平面为一完整的平滑的整面，无高度落差。

3.如权利要求1或2所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，其特征在于，所述调平电极式传感器(2.1)信号传输线连接至控制主板3.5，每个调平电极式传感器B(2.1)工作时，各个拥有独自的代码代号。

4.如权利要求1或2所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，其特征在于，所述的调平电极式传感器B(2.1)底部焊接有信号传输线，各个调平电极式传感器独立连接信号传输线。

5.如权利要求3所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，其特征在于，所述的调平电极式传感器B(2.1)底部焊接有信号传输线，各个调平电极式传感器独立连接信号传输线。

6.如权利要求1或2或5所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，其特征在于，所述调平电极式传感器(1.1)的信号传输线，与所述FDM喷头模组(1)的加热管(1.4)和热敏式温度传感器的信号传输线做捆绑。

7.如权利要求3所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置，其特征在于，所述调平电极式传感器(1.1)的信号传输线，与所述FDM喷头模组(1)的加热管(1.4)和热敏式温度传感器的信号传输线做捆绑。

8.根据权利要求1～7所述的一种FDM打印机平面电极式自动调平装置的操作方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：所述传动模组(3)中X轴以及Y轴步进电机(3.11)、(3.12)通过传动带，驱动所述FDM喷头模组(1)沿X方向的负方向移动，打印平台模组(2)沿Y轴方向的负方向移动，直至碰触限位开关，实现X轴和Y轴打印坐标归零；打印机控制主板识别限位开关信号，发出信号使步进电机停止旋转，主板内存中记录当前X轴位置和Y轴的位置，并将此设置为打印坐标X方向和Y方向的起点；

第二步：Z轴步进电机(3.13)逆向旋转，驱动丝杆(3.3)旋转，使所述X轴滑车平台(3.6)沿Z方向的负方向移动，直至FDM喷头模组(1)底端黄铜喷嘴(1.6)尖端，接触打印平台模组(2)的第一调平电极式传感器B(2.11)的金属部分，第一调平电极式传感器B(2.11)与调平电极式传感器A(1.1)之间通电，控制主板识别通电讯号，Z轴步进电机(3.13)停转，主板内存中记录当前调平电极式传感器A(1.1)的位置；进一步的，Z轴步进电机(3.13)正传，使整个X轴滑车平台(3.6)上升10mm，控制X轴步进电机(3.11)正传，使所述FDM喷头模组(1)移至下一个打印平台模组(2)第二调平电极式传感器B(2.12)的正上方；

第三步：重复上述第2步的调平操作，所述传动模组控制FDM喷头模组(1)的黄铜喷嘴(1.6)尖端接触打印平台模组(2)第二调平电极式传感器B(2.12)的金属部分，控制主板记录位置，Z轴抬升10mm，控制Y轴步进电机(3.12)正传，使所述FDM喷头模组(1)移至下一个打印平台模组(2)第三调平电极式传感器B(2.13)的正上方；

第四步：重复上述第3步的调平操作，所述传动模组控制FDM喷头模组的黄铜喷嘴(1.6)尖端接触打印平台模组(2)第三调平电极式传感器B(2.13)的金属部分，控制主板记录位置，Z轴抬升10mm，控制X轴步进电机(3.11)反传，使所述FDM喷头模组(1)移至下一个打印平台模组(2)第四调平电极式传感器B2.14的正上方；

第五步：重复上述第4步的调平操作，所述传动模组控制FDM喷头模组(1)的黄铜喷嘴(1.6)尖端接触打印平台模组(2)第四调平电极式传感器B(2.14)的金属部分，控制主板记录位置，Z轴抬升10mm；

第六步：所述打印平台(2.2)四点位置记录完成，打印机控制主板依据四个位置的高度差，进行插补运算，计算平台的倾斜度，并保存至主板内存；

第七步：重复上述第1步的操作，FDM喷头模组(1)进行X轴和Y轴的坐标归零操作，Z轴位置不动作；

第八步：调平步骤完成，可以控制打印机进行打印工作。