一种3D打印机自动调平检测开关装置及3D打印机的制作方法

一种3d打印机自动调平检测开关装置及3d打印机
技术领域
1.本实用新型属于3d打印机的技术领域，具体涉及一种3d打印机自动调平检测开关装置及3d打印机。


背景技术：

2.自动调平功能在fdm热熔3d打印机应用越来越广泛，常用的自动调平检测开关有电容式接近开关，电感式接近开关，机械式开关。但是电容式接近开关受温度影响较大，精度难以满足要求；机械式开关安装精度要求较高，而且与喷嘴有一定的距离误差。
3.国内专利cn203957356u公开了一种3d打印机自动调平装置，通过分别在喷头与打印平台上设置导线连接主控电路板，当喷头与打印平台接触时，喷头和打印平台通过导线导通至主控电路板，主控电路板发送信号至微处理器，微处理器停止喷头运动并记录喷头的坐标位置，在该技术方案中，只要导线导通则立即停止喷头，容易在打印时由于喷头抖动误触打印平台等原因产生误判，从而导致打印过程不必要的中断，既影响检测的准确性，又影响打印的流畅性。
4.基于此，如何更准确地检测出喷头与打印平台是否接触，成为了本实用新型的技术方案所需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种3d打印机自动调平检测开关装置，通过滤波器可以排除因喷头与打印平台误触而产生的误判，有效地提高了检测的准确性。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种3d打印机自动调平检测开关装置，包括打印平台和喷头，还包括：
8.mcu处理器，所述mcu处理器分别与所述打印平台和所述喷头电连接；
9.滤波器，所述滤波器电连接于所述打印平台与所述mcu处理器之间；
10.当所述打印平台与所述喷头接触时，所述打印平台和所述喷头导通至所述mcu处理器。
11.进一步的，所述3d打印机自动调平检测开关装置还包括电极供电控制单元，所述电极供电控制单元电连接于所述喷头和所述mcu处理器之间。
12.进一步的，所述3d打印机自动调平检测开关装置还包括第一电极片，所述第一电极片安装在所述喷头上，所述第一电极片与所述电极供电控制单元电连接。
13.进一步的，所述喷头包括喷嘴和加热块，所述加热块套接于所述喷嘴的外侧，所述第一电极片安装在所述加热块上。
14.进一步的，所述3d打印机自动调平检测开关装置还包括第二电极片，所述第二电极片安装在所述打印平台上，所述第二电极片与所述滤波器电连接。
15.进一步的，所述第二电极片与所述滤波器的输入端电连接；所述滤波器的输出端与所述mcu处理器电连接。
16.进一步的，所述打印平台由导电材料制成，或所述打印平台表面设有导电层。
17.进一步地，所述3d打印机自动调平检测开关装置还包括状态指示灯，所述状态指示灯与所述mcu处理器电连接。
18.进一步地，所述3d打印机自动调平检测开关装置还包括用于供电的电源，所述电源与所述mcu处理器电连接。
19.本实用新型还提供了一种3d打印机，包括主控板，还包括如上任一项所述的3d打印机自动调平检测开关装置，所述主控板与所述mcu处理器电连接。
20.与现有技术相比，本实用新型提供的3d打印机自动调平检测开关装置，安装有滤波器和mcu处理器，用于检测打印平台与喷头是否相互接触，其中，通过安装的滤波器对用于调平的信号进行处理，去除喷头上的毛刺及抖动导致的误触，在输出的信号保持稳定时可判断喷嘴已经触碰到打印平台，可以减少因喷头误触打印平台导致的误判；通过分别在喷头与打印平台上安装电极片作为连接点，方便连接导线的安装与拆卸，还可以避免因外置开关安装位置导致的检测误差，同时不受温度影响，有效地提高了检测的准确性；在调平后可利用点亮状态指示灯的方式起到告示的目的，便于用户判断调平是否完成。
21.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：
23.图1为实施例中3d打印机自动调平检测开关装置的电路连接示意图；
24.图2为实施例中喷头和打印平台的示意图；
25.图3为实施例2的3d打印机自动调平检测开关装置与主控板之间的电路连接示意图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0027]1‑
打印平台；2
‑
喷头；3
‑
mcu处理器；4
‑
滤波器；5
‑
电极供电控制单元；6
‑
第一电极片；7
‑
第二电极片；8
‑
状态指示灯；9
‑
电源；10
‑
主控板；201
‑
喷嘴；202
‑
加热块。
具体实施方式
[0028]
为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明；需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系未给予附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本使用信心和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的部件等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
[0029]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
实施例1
[0031]
如图1和图2所示，本实施例所示的一种3d打印机自动调平检测开关装置，主要包括打印平台1、喷头2、mcu处理器3和滤波器4，其中，mcu处理器3分别与打印平台1和喷头2电连接；滤波器4电连接于打印平台1与mcu处理器3之间，使喷头2、打印平台1、滤波器4和mcu处理器3通过导线依次串联在一起；当打印平台1与喷头2接触时，打印平台1和喷头2导通至mcu处理器3，这时利用mcu处理器3发出高电平的调平信号，依次经过喷头、打印平台和滤波器后将高电平的调平信号转变为低电平的调平信号，而低电平的调平信号再输回至mcu处理器3中，当mcu处理器3检测到低电平的调平信号后，可判断喷嘴已经触碰到打印平台，即完成调平工作；其中，通过安装的滤波器对用于调平的信号进行处理，去除喷头上的毛刺及抖动导致的误触，使输出的信号保持稳定，可以减少因喷头误触打印平台导致的误判。
[0032]
如图1所示，该3d打印机自动调平检测开关装置还包括电极供电控制单元5，其中，电极供电控制单元5电连接于喷头2和mcu处理器3之间；此时，利用mcu处理器3来发送调平开始的指令给电极供电控制单元5，而后电极供电控制单元5再输出一个用于调平检测的5v的高电平，当喷头2和打印平台1接触时使该3d打印机自动调平检测开关装置形成一个回路，从而该高电平会依次经过喷头2和打印平台1后转变为低电平，该低电平经过滤波器4对信号进行过滤后输出稳定的信号给mcu处理器3，当mcu处理器3检测到低电平后，可判断喷嘴已经触碰到打印平台，即完成调平工作。
[0033]
如图2所示，喷头2包括喷嘴201和加热块202，加热块202螺纹套接于喷嘴201的外侧。
[0034]
如图2所示，该3d打印机自动调平检测开关装置还包括第一电极片6和第二电极片7；其中，第一电极片6安装在加热块202上，其通过导线与电极供电控制单元5电连接；第二电极片7安装在打印平台1上，第二电极片7通过导线与滤波器4的输入端电连接，滤波器4的输出端与mcu处理器3电连接；通过分别在喷头与打印平台上安装电极片作为连接点，方便连接导线的安装与拆卸，还可以避免因外置开关安装位置导致的检测误差，同时不受温度影响，有效地提高了检测的准确性。
[0035]
具体的，该打印平台1所采用的材料可以是具有一定力学强度和良好导电性的材料，例如铜合金、铝合金、复合金属之类的金属材料，此种方式制成的打印平台较重；也可以在打印平台1采用亚克力板之类的绝缘材料的情况下，在其表面设置导电层，该导电层可以是复合型高分子导电材料，例如导电橡胶、导电塑料、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜等，从而实现打印平台的导电作用，且此种方式制成的打印平台较轻。
[0036]
如图1所示，该3d打印机自动调平检测开关装置还包括状态指示灯8，其中，状态指示灯8与mcu处理器3电连接，当mcu处理器3检测到低电平并判断喷嘴已触碰到打印平台后，通过mcu处理器3控制状态指示灯8点亮，以显示调平状态完成。
[0037]
如图1所示，在一具体的实施例中，该3d打印机自动调平检测开关装置还包括用于供电的电源9，该电源9的电压为5v，电源9与mcu处理器3电连接，从而为整个装置进行供电，通过设置独立的电源进行供电，而不采用3d打印机中的主控板(主控板的工作电压一般为24v)进行供电，从而可接入较低的5v电压进行调平工作，另外可只在进行调平工作时进行供电，而在调平完成后断掉电源，避免3d打印机在打印的过程中因喷头和打印平台的接触使3d打印机自动调平检测开关装置整个回路导通影响打印的效果和偶尔接连不断触碰导
致装置损坏。
[0038]
于其它实施例中，滤波器为lc滤波器。
[0039]
于其它实施例中，3d打印机自动调平检测开关装置中mcu处理器还可利用各种外接的电源接口(例如usb接口)与外部的5v电源连接。
[0040]
于其它实施例中，mcu处理器采用现有比较常见的处理器，如mcs
‑
51系列mcu。
[0041]
实施例2
[0042]
如图1
‑
3所示，本实施例所示的一种3d打印机，包括主控板10，该主控板10用于控制3d打印机的打印操作和喷头的加热，还包括如实施例1所述的3d打印机自动调平检测开关装置，主控板10与mcu处理器3电连接，从而使调平工作与3d打印机中的主控板相互联动使用。
[0043]
这样在需要进行调平工作时，在调平前先通过主控板控制喷头进行加热，从而将喷头中的喷嘴预热至180℃，以软化喷嘴上残留的耗材后去除，可避免喷嘴上的耗材残留影响检测效果；当喷头的温度达到180℃时，mcu处理器3发送调平开始指令给电极供电控制单元5，由电极供电控制单元5向第一电极片6上提供一个5v的高电平，当喷头触碰到打印平台时，通过第一电极片的电流依次经过喷头2
→
打印平台1
→
第二电极片7，在打印平台1、喷头2与mcu处理器3之间构成一个回路；同时高电平变为低电平，再经过滤波器4进行过滤处理，其中，滤波器4可以是lc滤波器；此时，因喷头毛刺和部件抖动等原因而误触产生的谐波会被滤波器4自动过滤，不会输入mcu处理器3，继而可以排除喷头2因自身抖动等原因误触打印平台1的情况；mcu处理器3检测到低电平后，可以判断出喷嘴已经触碰到打印平台，完成调平工作，同时发出调平完成的信号给主控板10和控制状态指示灯8点亮，这时主控板10接收到调平完成的信号后即可开始控制3d打印机进行打印操作。
[0044]
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。