3D打印装置和3D打印机的制作方法

3d打印装置和3d打印机
技术领域
1.本技术属于3d打印技术领域，具体涉及一种3d打印装置和3d打印机。


背景技术：

2.3d打印装置采用层层堆积的方式分层制作出三维模型，是把液态光敏树脂材料、熔融的塑料丝、石膏粉等材料通过喷射粘结剂或挤出等方式实现层层堆积叠加形成三维实体。
3.现有的3d打印装置在使用都需要经过调平，由于调平模块失常或者操作不当，在调平时会导致打印装置与打印平台相碰挤压变形，进而导致设备损坏，无法进行后续的调平。


技术实现要素：

4.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种3d打印装置和3d打印机，其中，3d打印装置能够避免在调平时打印装置与打印平台相碰挤压变形，进而避免因此引发的设备损坏问题。
5.为了解决上述问题，本技术提供了一种3d打印装置，应用于3d打印机，所述3d打印机包括打印平台，所述3d打印装置包括打印头和监测装置，所述监测装置与所述打印头连接，所述监测装置用于获取所述监测装置与所述打印平台之间沿第一方向的距离l，以在所述距离l小于或等于预设阈值时，使所述打印头停止靠近所述打印平台。
6.可选的，所述打印头包括调平装置，所述调平装置用于调平。
7.可选的，所述调平装置包括调平传感器，所述调平传感器用于在所述打印头与所述打印平台相接时触发；所述监测装置包括距离传感器，所述距离传感器的监测端朝向所述打印平台设置。
8.可选的，所述距离传感器为红外距离传感器，或超声波测距传感器，或激光测距传感器，或雷达传感器。
9.可选的，所述监测装置能够拆卸地设置在所述打印头上。
10.可选的，所述打印头包括安装支架，所述监测装置设置在所述安装支架上。
11.可选的，所述打印头与所述打印平台之间的距离为m，l≥m。
12.可选的，所述监测装置朝向所述打印平台设置，所述打印头靠近所述打印平台的一端为打印端，所述监测装置靠近所述打印平台的一端为监测端，所述打印端与所述监测端之间沿所述第一方向的距离为d，所述预设阈值等于d，所述第一方向为竖直方向，所述第一方向与所述打印平台2的表面垂直。
13.本技术的另一方面，提供了一种3d打印机，包括控制芯片和如上述的3d打印装置，所述控制芯片与所述监测装置电连接。
14.可选的，所述3d打印机还包括驱动装置，所述控制芯片与所述驱动装置电连接，所述驱动装置与所述打印头相连接，所述控制芯片控制所述驱动装置带动所述打印头靠近或
远离所述打印平台，在所述驱动装置带动所述打印头靠近所述打印平台，且距离l小于或等于预设阈值时，所述控制芯片控制所述驱动装置停止运行。
15.有益效果
16.本实用新型的实施例中所提供的一种3d打印装置和3d打印机，其中3d打印装置能够避免在调平时，打印装置与打印平台相碰挤压变形，进而避免因此引发的设备损坏问题。提高了机器的稳定性，降低机器受损风险，提升了3d打印机自动调平工作时的安全性和可靠性。
附图说明
17.图1为本技术实施例的3d打印装置的爆炸结构示意图；
18.图2为本技术实施例的3d打印装置的主视示意图；
19.图3为本技术实施例的3d打印装置的右视示意图；
20.图4为本技术实施例的3d打印机的立体结构示意图；
21.图5为本技术实施例的3d打印机的局部的放大示意图。
22.附图标记表示为：
23.1、打印头；2、打印平台；3、监测装置；4、安装支架。
具体实施方式
24.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，本领域普通技术人员在没有做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。
25.为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
26.除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域的普通技术人员所理解的意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
27.结合参见图1至图5所示，本技术实施方式提供了一种3d打印装置，应用于3d打印机，3d打印机包括打印平台2，3d打印装置包括打印头1和监测装置3，打印头1包括调平装置，调平装置用于调平，监测装置3与打印头1连接，监测装置3朝向打印平台2设置，用于获取监测装置3与打印平台2之间沿第一方向的距离l，以在距离l小于或等于预设阈值时，使打印头1停止靠近打印平台2。
28.第一方向可以与打印平台(2)的表面垂直，具体的，第一方向可以为竖直方向。通过设置监测装置3用以获取监测装置3和打印平台2之间的距离l，通过距离l的数值大小的变化，进而判断打印头1和打印平台2之间距离的变化，基于距离l设置预设阈值，以形成安
全距离，当距离l小于或等于预设阈值时，使打印头1停止靠近打印平台2，避免打印头1与打印平台过度相碰导致挤压变形，进而避免因此引发的设备损坏，提高了机器的稳定性，降低机器受损风险，提升了3d打印机自动调平工作时的安全性和可靠性。
29.其中，3d打印机可以包括控制芯片，监测装置3可以与3d打印机的控制芯片电连接，预设阈值通过监测装置3进行预存，或者通过3d打印机的控制芯片预存，并且预设阈值能够根据实际工作情况进行设置。
30.其中，监测装置3与打印头1可以固定连接或可拆卸连接，以使监测装置3能够与打印头1同步移动，在打印头1移动时，监测装置3相对于打印头位置不变。可拆卸连接的结构不作限定，如可以为螺栓连接、卡接等结构。
31.进一步的，若3d打印机包括多个打印头时，即当打印头1的数量为多个时，每个所述打印头1上均设置有一个或者多个监测装置3。
32.进一步的，监测装置3的监测端朝向打印平台2，用于监测监测装置3与打印平台2之间在竖直方向上的距离，进而判断出打印头1和打印平台2之间在竖直方向上的距离，从而确保打印头1不与打印平台2挤压变形，加大对打印头1和打印平台2的保护。在打印头1向下移动靠近打印平台2时，监测装置3随打印头1向下移动靠近打印平台2，距离l不断减小，当距离l减小至不大于预设阈值时，检测打印头1是否仍向下移动，如果打印头1仍向下移动，则强制停止打印头1向下移动，避免打印头1中的调平装置没有正常工作，导致打印头1继续向下运动，碰撞打印平台2，造成打印平台2或打印头1损坏。
33.调平装置用于调平，通过调平装置进行调平作业，确保打印过程中材料能均匀稳固的附着在打印平台2上以及附着在下一层上，提高整体的打印效果。
34.调平装置包括调平传感器，调平传感器用于在打印头1与打印平台2相接时触发，通过设置调平装置能够准确的实现打印平台2的调平。
35.进一步的，本实施方式中的调平传感器可以包括但不限于应变片调平传感器。调平传感器也可以是倾角传感器、或是激光位移传感器、或是磁电转速传感器或者是gnc-m系列非接触式位移传感器等，本实施方式中对调平传感器不做进一步的限定，可根据实际情况调整。
36.进一步的，应变片调平传感器在打印头1与打印平台轻微触碰时触发，监测装置3在打印头1与打印平台2接触时开始检测打印头1是否继续向下移动，如果打印头1仍向下移动，打印头1会给打印平台2更大的压力，打印平台2发生歪斜，致使距离l进一步变小，则强制停止打印头1向下移动。如果打印头1转向上移动，则保持打印头1继续向上移动。
37.监测装置3包括距离传感器，距离传感器的监测端朝向打印平台2设置。通过设置距离传感器，能够准确的距离l的数值，进而判断打印头1和打印平台2之间的距离，能够准确的使打印头1停止靠近打印平台2，加大对机器的保护性能。
38.其中，距离传感器可以竖直设置。
39.进一步的，距离传感器可以包括但不限于红外距离传感器，或超声波测距传感器，或激光测距传感器，或雷达传感器。
40.作为一种实施方式，监测装置3可包括多个距离传感器，多个距离传感器可以为同一类型，也可以为不同类型的组合。例如，多个距离传感器同为红外距离传感器。多个距离传感器也可为红外距离传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器和雷达传感器中至少
两种的组合。
41.具体的，根据传感器器发射的能量波束不同可以选择不同的距离传感器，本实施例不做进一步的限定。
42.其中，监测装置3可以够拆卸地设置在打印头1上，能够便于监测装置3的拆装。距离传感器受到污染后易影响监测性能，通过将监测装置3能够拆卸地设置在打印头1上，便于拆下距离传感器后进行清洁，清洁完成后也便于装配至打印头1上。
43.具体的，监测装置3通过卡接或者螺纹连接的方式设置在打印头1上，例如，打印头1的侧壁上设有卡槽，监测装置3上设有卡块，其卡块具有弹性的卡接头，即将监测装置3上的卡块和打印头1上的卡槽相互卡接连接，同时便于拆卸，或者，打印头1的侧壁上设有螺纹孔，监测装置3的侧端上设置有通孔，通孔内腔设有螺栓，螺栓和螺纹孔螺纹连接，将监测装置3和打印头相互固定连接，同时便于拆卸。其中监测装置3和打印头1之间的连接不限定与上述的两者连接方式，即只要实现监测装置3和打印头1之间便于安装和拆卸即可。
44.如图1所示，根据本技术的一些实施例，打印头1还包括安装支架4，监测装置3设置在安装支架4上。通过设置安装支架4，进一步提高了监测装置3在拆装时的便捷性，同时能够确保监测装置3的监测端竖直朝向打印平台2。安装支架4有较大的支撑强度，能稳定的支撑监测装置3，确保监测装置3精准的监测距离。
45.打印头1与打印平台2之间的距离为m，l≥m。
46.具体的，监测装置3安装在打印头1的上端，监测装置3和打印平台2之间的距离l，监测装置3随着打印头1靠近打印平台2移动时，距离l和距离m均在不停的减小中，当距离m为零时，即打印头1和打印平台2刚相接触，此时调平装置正常工作，进行对打印平台2和打印头1之间进行调平处理。若调平装置未正常工作时，即调平传感器未被触发时，则进行强制性停机处理，进而达到保护机器的作用，提高机器自动调平工作时的安全性和可靠性。
47.打印头1靠近打印平台2的一端为打印端，监测装置3靠近打印平台的一端为监测端，打印端与监测端之间沿第一方向的距离为d，预设阈值等于d，第一方向为竖直方向，第一方向与打印平台2的表面垂直。
48.具体的，打印头1的打印端和监测装置3的监测端均朝向打印平台2的上表面，同时打印头1的打印端和监测装置3的监测端相互平行，确保精准的监测距离，提高对机器的保护。其中，打印端与监测端之间沿第一方向的距离为d，即l＝d+m，当距离m为零时，监测装置3的监测端与打印平台2之间的距离l与d相等，即打印装置与打印平台接触，调平装置触发。当距离l小于d时，即强制停止机器运行，对打印头1和打印平台2进行保护，提高机器的安全性。
49.本实施方式的另一方面，提供了一种3d打印机，包括控制芯片和如上述的3d打印装置，控制芯片分别与监测装置3和调平装置电连接。
50.具体的，控制芯片的作用是对监测装置3和调平装置进行智能控制，实现自动操作，减小人工的工作强度，同时实现监测的距离更加准确。
51.3d打印机还包括驱动装置，控制芯片与驱动装置电连接，驱动装置与打印头1相连接，控制芯片控制驱动装置带动打印头1靠近或远离打印平台2，在驱动装置带动打印头1靠近打印平台2，且距离l小于或等于预设阈值时，控制芯片控制驱动装置停止运行，加大对机器的保护，提高机器安全性。
52.进一步的，在驱动装置带动打印头1靠近打印平台2，且l小于预设阈值时，检测驱动装置是否仍然带动印头1靠近打印平台2，若是，则强制停止驱动装置运行。
53.本实施例进一步对3d打印装置进行说明，3d打印装置应用于3d打印机，3d打印机包括打印平台2，3d打印装置包括打印头1和监测装置3，监测装置3与打印头1连接，监测装置3用于获取监测装置3与打印平台2之间沿第一方向的距离l，以在距离l小于或等于预设阈值时，使打印头1停止靠近打印平台2。
54.其中，打印头1包括调平装置，调平装置用于调平。
55.其中，调平装置包括调平传感器，调平传感器用于在打印头1与打印平台2相接时触发；监测装置3包括距离传感器，距离传感器的监测端朝向打印平台2设置。
56.其中，距离传感器为红外距离传感器，或超声波测距传感器，或激光测距传感器，或雷达传感器。
57.其中，监测装置3能够拆卸地设置在打印头1上。
58.其中，打印头1包括安装支架4，监测装置3设置在安装支架4上。
59.其中，打印头1与打印平台2之间的距离为m，l≥m。
60.其中，所述监测装置3朝向所述打印平台2设置，打印头1靠近打印平台2的一端为打印端，监测装置3靠近打印平台2的一端为监测端，打印端与监测端之间沿第一方向的距离为d，预设阈值等于d，第一方向为竖直方向，第一方向与所述打印平台2的表面垂直。
61.本实施例的另一方面，提供了一种3d打印机，包括控制芯片和如上述的3d打印装置，控制芯片与监测装置3电连接。
62.其中，3d打印机还包括驱动装置，控制芯片与驱动装置电连接，驱动装置与打印头1相连接，控制芯片控制驱动装置带动打印头1靠近或远离打印平台2，在驱动装置带动打印头1靠近打印平台2，且距离l小于或等于预设阈值时，控制装置控制驱动装置停止运行。
63.本实用新型的实施例中所提供的一种3d打印装置和3d打印机，其中3d打印装置能够避免在调平时，打印装置与打印平台相碰挤压变形，进而避免因此引发的设备损坏问题。提高了机器的稳定性，降低机器受损风险，提升了3d打印机自动调平工作时的安全性和可靠性。
64.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
65.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。