一种3D打印机的自动调平装置及3D打印机的制作方法

本技术涉及3d打印机，特别是涉及一种3d打印机的自动调平装置及3d打印机。

背景技术：

1、在熔融沉积成型式三d打印机中，打印载台的初始水平度是决定第一层打印质量乃至整个打印作业成败的关键因素。特别是对于批量生产三d玩具等小型精细模型的用户而言，载台不平行导致的首层附着不良、底面不平整等问题会直接导致产品报废，严重影响生产效率和成本。

2、目前，三d打印机常见的调平方式主要包括手动调平和自动调平。手动调平依赖操作者的经验和手感，通过旋转载台下的数个旋钮进行调整，过程繁琐、费时，且难以达到和保持高精度，无法满足工业化批量生产对一致性和效率的要求。现有的自动调平方案，虽然在一定程度上减少了人工干预，但多数存在结构复杂、成本高昂或稳定性不足的缺陷。例如，一些采用多个独立z轴电机驱动的方案，其控制逻辑复杂，成本较高；而一些采用舵机配合连杆的调平机构，则在锁定可靠性和长期使用稳定性方面存在不足，在振动环境下易发生漂移，导致打印过程中水平度失准。

3、因此，本领域迫切需要一种结构合理、调平精度高、锁定可靠且适用于工业环境的自动调平装置。

技术实现思路

1、本实用新型目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种3d打印机的自动调平装置及3d打印机。

2、本实用新型的技术方案：一方面，本实用新型提出一种3d打印机的自动调平装置，包括底座，底座上设置收纳槽，收纳槽内居中设置球头连接组件a；

3、载台，载台设置在底座上并与球头连接组件的活动端连接；

4、活动连接机构，活动连接机构包括两组并均设置在收纳槽内，两组活动连接机构与球头连接组件a的固定部的间距相同，活动连接机构的活动端与载台连接，两组活动连接机构与球头连接组件a固定部呈直角等腰三角形分布；

5、限位机构，限位机构设置在耳板上，限位机构在工作状态下将活动连接机构的状态锁定；

6、以及驱动机构，驱动机构设置在底座上并驱动连接安装座，安装座上设置沿其高度方向滑动的圆盘，圆盘的底面围绕其轴心呈环形阵列设置若干个定位柱，且安装座上设置驱动圆盘沿其高度方向滑动的升降驱动件，以在限位机构解除限位的状态下，通过升降驱动件在圆盘移动至球头连接组件a的上方时下压圆盘，至各定位柱均与载台的表面抵触。

7、优选的，球头连接组件a包括固定座a和球头a，固定座a上设置球形槽，球头a位于球形槽内并与其内壁滑动连接，球头a伸出球形槽的一端设置柱杆a，柱杆a的轴线穿过球头a的球心，且载台与柱杆a远离球头a的一端连接。

8、优选的，活动连接机构包括耳板、连杆a、连杆b和球头连接组件b，耳板与收纳槽的内壁连接，耳板上设置与其转动连接的花键轴，连杆a的一端与花键轴连接，连杆b的两端分别与连杆a远离花键轴的一端以及球头连接组件b的活动端连接，球头连接组件b的固定部与载台的底面连接。

9、优选的，限位机构包括刹车盘、弹簧杆、刹车片和驱动组件a，刹车盘与花键轴同轴连接，刹车盘的外弧面设置防滑层；弹簧杆的一端与耳板连接，弹簧杆的活动端连接一个与耳板滑动连接的滑块，滑块远离弹簧杆的一端设置刹车片，刹车片与刹车盘的弧面阻尼配合；驱动组件a设置在耳板上，驱动组件a在工作状态下驱动滑块远离或靠近刹车盘。

10、优选的，底座上在收纳槽的外部包覆设置蛇腹防护罩，蛇腹防滑罩的顶端与载台连接。

11、优选的，驱动机构包括滑架、驱动组件b、活动板、驱动组件c以及驱动组件d，滑架与驱动组件b均设置在底座上，驱动组件b驱动滑架沿y轴方向移动；活动板和驱动组件c均设置在滑架上，驱动组件c驱动活动板沿z轴方向滑动；安装座和驱动组件d均设置在活动板上，驱动组件d驱动安装座沿x轴方向滑动。

12、另一方面，本实用新型还提出一种3d打印机，包括上述自动调平装置，还包括打印头，打印头设置在安装座的底部。

13、与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：

14、通过设置采用球头连接组件作为中心支点，并结合两组呈直角等腰三角形分布的活动连接机构，构成了一个稳定且允许载台多自由度微幅转动的支撑结构。该结构力学分布合理，承载能力强。同时，限位机构采用非接触式的电磁驱动方式控制机械刹车，避免了频繁启停对元件的冲击，磨损小，使用寿命长；整个调平操作不需要涉及复杂的计算和调试，操作简单方便。

1.一种3d打印机的自动调平装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种3d打印机的自动调平装置，其特征在于，球头连接组件a包括固定座a（2）和球头a（3），固定座a（2）上设置球形槽，球头a（3）位于球形槽内并与其内壁滑动连接，球头a（3）伸出球形槽的一端设置柱杆a（4），柱杆a（4）的轴线穿过球头a（3）的球心，且载台（5）与柱杆a（4）远离球头a（3）的一端连接。

3.根据权利要求1所述的一种3d打印机的自动调平装置，其特征在于，活动连接机构包括耳板（6）、连杆a（8）、连杆b（9）和球头连接组件b，耳板（6）与收纳槽（101）的内壁连接，耳板（6）上设置与其转动连接的花键轴（7），连杆a（8）的一端与花键轴（7）连接，连杆b（9）的两端分别与连杆a（8）远离花键轴（7）的一端以及球头连接组件b的活动端连接，球头连接组件b的固定部与载台（5）的底面连接。

4.根据权利要求3所述的一种3d打印机的自动调平装置，其特征在于，限位机构包括刹车盘（12）、弹簧杆（13）、刹车片（15）和驱动组件a，刹车盘（12）与花键轴（7）同轴连接，刹车盘（12）的外弧面设置防滑层；弹簧杆（13）的一端与耳板（6）连接，弹簧杆（13）的活动端连接一个与耳板（6）滑动连接的滑块（14），滑块（14）远离弹簧杆（13）的一端设置刹车片（15），刹车片（15）与刹车盘（12）的弧面阻尼配合；驱动组件a设置在耳板（6）上，驱动组件a在工作状态下驱动滑块（14）远离或靠近刹车盘（12）。

5.根据权利要求1所述的一种3d打印机的自动调平装置，其特征在于，底座（1）上在收纳槽（101）的外部包覆设置蛇腹防护罩，蛇腹防滑罩的顶端与载台（5）连接。

6.根据权利要求1所述的一种3d打印机的自动调平装置，其特征在于，驱动机构包括滑架（18）、驱动组件b、活动板（20）、驱动组件c以及驱动组件d，滑架（18）与驱动组件b均设置在底座（1）上，驱动组件b驱动滑架（18）沿y轴方向移动；活动板（20）和驱动组件c均设置在滑架（18）上，驱动组件c驱动活动板（20）沿z轴方向滑动；安装座（22）和驱动组件d均设置在活动板（20）上，驱动组件d驱动安装座（22）沿x轴方向滑动。

7.一种3d打印机，包括权利要求1-6任一项所述的自动调平装置，其特征在于，还包括打印头（24），打印头（24）设置在安装座（22）的底部。