一种3D打印机的打印针头的定位装置的制作方法

一种3d打印机的打印针头的定位装置
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，尤其是一种3d打印机的打印针头的定位装置。


背景技术：

2.3d打印机是一种可快速成形技术的设备，以数字文件为基础，运用粉末金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印方式来构造物体的累积制造技术。3d打印的基本原理为“逐层打印、层层叠加”，首先由三维软件生成三维模型，然后由上位机切片软件对三维模型进行切片并规划路径，再由控制器控制3d打印机逐层打印，从而打印出三维实体模型。
3.3d打印机工作时，首先需要对打印针头进行定位，确定打印针头和打印平台的相对位置，最后再控制打印头在打印平台上进行打印，否则打印针头可能会悬空在打印平台上进行打印，或是在打印平台外进行打印。
4.由于打印头种类繁多，当发生堵塞、损坏或添加材料等情况时，需要拆装更换打印针头，而每次拆装更换打印针头后，打印头与打印平台的相对位置难以准确定位。目前打印针头与打印平台的定位以人工定位为主，缺少一种能对3d打印机的打印针头进行定位的装置。


技术实现要素：

5.针对现有的不足，本实用新型提供一种3d打印机的打印针头的定位装置。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种3d打印机的打印针头的定位装置，包括具有打印头和打印平台的3d打印机本体、定位装置，所述打印头位于打印平台的上方，所述打印头的底面竖直设置有不透明的打印针头，所述打印头的侧面竖直设置有半导体激光器，所述定位装置包括设置在打印平台顶面的水平的第三通道、设置在打印平台顶面的对应与半导体激光器、打印针头设置的均竖直的第一通道和第二通道，所述半导体激光器射出的激光能竖直射入第一通道内，所述打印针头能竖直插入第二通道内，所述第一通道、第二通道均与第三通道相互贯穿，所述第三通道靠近第一通道的一端内部设置有镜面朝上的反光镜，所述第一通道与反光镜之间的夹角、第三通道与反光镜之间的夹角均呈45
°
，所述第三通道在远离第一通道的一端端部的内部设置有激光接收器，所述3d打印机本体上设置有控制板，所述半导体激光器、激光接收器均与控制板电连接，所述定位装置在打印平台的顶面间隔设置有两个。
7.作为优选，所述打印平台的顶面包括打印区、非打印区，每个所述定位装置均位于非打印区上。
8.作为优选，所述打印平台的顶面形状和打印区的形状均为正方形，所述打印区位于打印平台的正中心。
9.作为优选，所述半导体激光器的底面不低于打印头的底面。
10.作为优选，每个所述第二通道的内径、每个打印针头的直径均大于对应第三通道的内径，每个所述第三通道的轴心均与对应的第二通道的轴心相交。
11.作为优选，所述激光接收器为光电二极管或光电三极管。
12.本实用新型的有益效果在于：该实用新型在打印头上设置半导体激光器，在打印平台上设置有由第一通道、第三通道组成的光学通道，驱动打印头移动，当半导体激光器发射的激光射入第一通道时，激光接收器能接收到激光信号，即可确定打印针头在打印平台水平方向上的相对位置，此时控制打印头向下移动，当打印头上的打印针头插入第二通道并穿过第三通道时，激光接收器上的激光信号被打印针头所遮挡，此时即可确定打印针头在打印平台竖直方向上的相对位置，提供了一种能对3d打印机的打印头进行定位的装置。
附图说明
13.图1是本实用新型实施例的结构示意图；
14.图2是本实用新型实施例图打印平台的示意图；
15.图中零部件名称及序号：2-打印头21-打印针头22-半导体激光器3-打印平台31-第一通道311-反光镜32-第二通道33-第三通道331-激光接收器34-打印区35-非打印区4-控制板。
具体实施方式
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合附图及实施例对本实用新型实施例中的技术方案作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。此外，本实用新型中所提到的如：“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、“水平”、“竖直”等方位或位置关系用语，仅是参考附加图示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述说明本实用新型，而不是指示或暗指装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
17.术语中的“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.本实用新型实施例如图1至图2中所示，一种3d打印机的打印针头的定位装置，包括具有打印头2和打印平台3的3d打印机本体、定位装置，打印头2位于打印平台3的上方，打印头2的底面竖直设置有不透明的打印针头21，3d打印机本体可以控制打印头2移动，进而控制打印针头21在打印平台3上进行3d打印。打印头2的侧面竖直设置有半导体激光器22，半导体激光器22能随打印头2的移动而移动，半导体激光器22的底面不低于打印头2的底面，即打印头2在移动过程中，半导体激光器22不会与打印平台3相接触。定位装置包括设置在打印平台3顶面的水平的第三通道33、设置在打印平台3顶面的对应与半导体激光器22、
打印针头21设置的均竖直的第一通道31和第二通道32，半导体激光器22射出的激光能竖直射入第一通道31内，打印针头21能竖直插入第二通道32内，第一通道31、第二通道32均与第三通道33相互贯穿，第三通道33靠近第一通道31的一端内部设置有镜面朝上的反光镜311，第一通道31与反光镜311之间的夹角、第三通道33与反光镜311之间的夹角均呈45
°
，第三通道33在远离第一通道31的一端端部的内部设置有激光接收器331，3d打印机本体上设置有控制板4，半导体激光器22、激光接收器331均与控制板4电连接，激光接收器331为光电二极管或光电三极管，能接收半导体激光器22射出的激光。定位装置在打印平台3的顶面间隔设置有两个。
20.本实施例中，半导体激光器22的激光竖直向下照射。
21.本实施例中，控制板4为单片机，与3d打印机电连接，可通过3d打印机控制驱动打印头2。
22.本实施例中，第二通道32和第三通道33构成“十”字结构，打印针头21插入第二通道32时，打印针头21不与激光接收器331相接触。
23.在实际操作过程中，使打印平台3水平放置，启动3d打印机，驱动打印头2在水平面方向上移动。一种较佳的实施方式是：打印头2以当前位置为圆心，做半径逐渐增大的圆周运动，当半导体激光器22射出的激光射入其中一个定位装置的第一通道31内时，反光镜311能将射入第一通道31内的激光反射到第三通道33内，同时将激光照射到激光接收器331上，激光接收器331收到半导体激光器22发出的激光信号，此时控制板4向3d打印机发送信号，使打印头2停止移动，此时打印针头21对准第二通道32的开口。一种较佳的实施方式是，控制板4与3d打印机本体电连接，控制板4能将激光接收器331的开关信号发送到3d打印机本体上，3d打印机本体可根据激光接收器331的信号控制驱动或停止打印头2。
24.然后驱动打印头2竖直向下移动，打印针头21插入第二通道32内，打印头2继续竖直向下移动，打印针头21能将第三通道33的两端开口分隔，打印针头21不透明，即打印针头21能遮挡第三通道33内的激光，使激光接收器331接收不到半导体激光器22发出的激光信号，此时控制板4向3d打印机发送信号，使打印头2停止移动，此时可确定打印针头21相对于打印平台3在z轴上的位置，然后驱动打印头2向上移动，使打印针头21从第二通道32内移出。
25.最后驱动打印头2在水平面方向上移动，使半导体激光器22射出的激光射入另一个定位装置的第一通道31内时，再重复上述步骤，可获得打印平台3的两个点的位置，完成打印针头21与打印平台3相对位置的定位。一种较佳的实施方式是，两个定位装置沿x轴方向或y轴方向间隔设置，便于定位。
26.进一步的改进，如图中所示，打印平台3的顶面包括打印区34、非打印区35，每个定位装置均位于非打印区35上。打印平台3的顶面形状和打印区34的形状均为正方形，打印区34位于打印平台3的正中心，第一通道31在打印平台3上的开口和第二通道32在打印平台3上的开口均位于非打印区35上，打印针头21在打印平台3上进行打印时会在打印区34内打印，不会在非打印区35内打印。
27.进一步的改进，如图中所示，每个第二通道32的内径、每个打印针头21的直径均大于对应第三通道33的内径，打印针头21将第三通道33的两端开口分隔时，打印针头21能很好的将第三通道33内的激光遮挡，每个第三通道33的轴心均与对应的第二通道32的轴心相
交，打印针头21遮挡第三通道33内的激光时，激光照射到打印针头21的侧面，打印针头21能很好的将第三通道33内的激光遮挡。
28.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。