本發(fā)明屬于3D打印技術領域，具體涉及的是一種自動調(diào)平的量測方法和3D打印平臺結構。

背景技術：

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期，實際上是利用光固化和紙層疊等技術的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這打印技術稱為3D立體打印技術。

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。

3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創(chuàng)建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

3D打印包括三個步驟，三維設計、切片處理和完成打印。

三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。

設計軟件和打印機之間協(xié)作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件；

切片處理是打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

打印機打出的截面的厚度(即Z方向)以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者微米來計算的。一般的厚度為100微米，即0.1毫米，也有部分打印機如ObjetConnex系列還有三維Systems'ProJet系列可以打印出16微米薄的一層。而平面方向則可以打印出跟激光打印機相近的分辨率。打印出來的“墨水滴”的直徑通常為50到100個微米。用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復雜程度而定。而用三維打印的技術則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當然其是由打印機的性能以及模型的尺寸和復雜程度而定的。

傳統(tǒng)的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產(chǎn)品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產(chǎn)數(shù)量相對較少的產(chǎn)品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發(fā)小組制造模型的需要；

完成打印是指三維打印機的分辨率對大多數(shù)應用來說已經(jīng)足夠(在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣)，要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經(jīng)過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技術可以同時使用多種材料進行打印。有些技術在打印的過程中還會用到支撐物，比如在打印出一些有倒掛狀的物體時就需要用到一些易于除去的東西(如可溶的東西)作為支撐物。

3D打印技術是無法應用于大量生產(chǎn)，所以有些專家鼓吹3D打印是第三次工業(yè)革命，這個說法只是個噱頭。富士康為蘋果代工生產(chǎn)iPhone已經(jīng)多年。郭臺銘以3D打印制造的手機為例，說明3D打印的產(chǎn)品只能看不能用，因為這些產(chǎn)品上不能加上電子元器件，無法為電子產(chǎn)品量產(chǎn)。3D打印即使不生產(chǎn)電子產(chǎn)品，但受材料的限制，可以生產(chǎn)的其他產(chǎn)品也很少，“即使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，也無法量產(chǎn)，而且一摔就碎。

“3D打印的確更適合一些小規(guī)模制造，尤其是高端的定制化產(chǎn)品，比如汽車零部件制造。雖然主要材料還是塑料，但未來金屬材料肯定會被運用到3D打印中來，”克倫普說，3D打印技術先后進入了牙醫(yī)、珠寶、醫(yī)療行業(yè)，未來可應用的范圍會越來越廣。2014年11月末，3D打印技術被《時代》周刊為2014年25項年度最佳發(fā)明。對消費者和企業(yè)而言，這是個福音。僅在過去一年中，中學生們3D打印了用于物理課實驗的火車車廂，科學家們3D打印了人類器官組織，通用電氣公司則使用3D打印技術改進了其噴氣引擎的效率。美國三維系統(tǒng)公司的3D打印機能打印糖果和樂器等，該公司首席執(zhí)行官阿維·賴興塔爾說:“這的確是一種巧奪天工的技術。”

目前，3D打印機新機安裝或移動后會造成打印機平臺平面與噴頭平面不水平，需要重新調(diào)平，否則會影響打印品質(zhì)，甚至損壞噴頭。

3D打印精度主要主要受器機械結構件加工精度、運動精度、打印平臺狀態(tài)、工藝參數(shù)等因素的影響。在這些因素中，打印平臺的狀態(tài)直接影響打印精度，如果打印平臺不水平將導致打印噴頭吐絲不均勻。當打印平臺與打印噴頭的距離過小時，打印頭不能順利出絲，很容易出現(xiàn)打印噴頭堵塞，由于噴頭直徑細小，堵塞后無法處理，需要更換新的噴頭。由于打印平臺精度要求較高，非專業(yè)人員很難將打印平臺調(diào)節(jié)到理想狀態(tài)，且調(diào)節(jié)時間長，造成裝機后基本不會移動位置，造成使用不便。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有現(xiàn)在還沒有一種當電纜出現(xiàn)斷路時，可以及時檢出斷點，并及時搶修可以臨時提供通路的機器人等問題，本發(fā)明提供了一種可以及時發(fā)現(xiàn)斷點，并提供臨時通路的電力搶修機器人。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是，一種用于3D打印機全自動調(diào)平結構，包括框架、噴頭和熱床板，其技術要點為，框架上設有XY平臺，XY平臺上設有主動同步輪、被動同步輪、導軌和X軸固定板，X軸固定板上設有X方向軌道，X軸固定板下部兩端設有導軌槽，導軌槽架設于導軌上，主動同步輪下方設有XY步進電機，主動同步輪和被動同步輪連接有皮帶，皮帶帶動X軸固定板在Y軸上前后移動，噴頭設于X方向軌道上在X軸上左右移動，噴頭上設有距離傳感器；框架內(nèi)設有熱床托板，熱床板放于熱床托板上使用；框架下方設有底板，底板上設有第一支撐柱、第二支撐柱和第三支撐柱，第一支撐柱和第二支撐柱上設有Z軸絲桿電機；框架后部設有背蓋板，背蓋板上也設有Z軸絲桿電機。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案為，底板和背蓋板上均設有散熱孔。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案為，熱床板上設有三個基準點，基準點分別位于靠近Z軸絲桿電機處。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案為，Z軸絲桿電機設有三個，其中一個位于背蓋板中間位置。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案為，噴頭受控于程序電路，程序電路包括解讀三維設計、信號接收和發(fā)出指令。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案為，導軌設有兩個，分別位于X軸固定板兩側(cè)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案為，熱床托板為U型結構，U型開口面向前方。

本發(fā)明一種用于3D打印機全自動調(diào)平結構的調(diào)平方法為：

熱床板上設有三個基準量測點，前方設有兩個，后方設有一個，其中后方的量測距離為L1，前方左面的量測距離為L2，前方右面的量測距離為L3，

當L2、L3>L1時，Z軸絲桿電機向上運行相應距離，使L2、L3＝L1；

當L2、L3<L1時，Z軸絲桿電機向下運行相應距離，使L2、L3＝L1；

當L2/L3<L1,L3/L2>L1時，相差在可調(diào)范圍內(nèi)，Z軸絲桿電機向下或向上運行相應距離，使L2、L3＝L1，如果相差較大，可以檢查配件異常，進行更換或相關調(diào)試。

本發(fā)明的有益效果是：自動調(diào)平系統(tǒng)可以完成大幅面的3D打印機打印平臺的自動調(diào)平，該方法通過距離傳感器完成測距，量測三個基準量測點，將數(shù)據(jù)進行比對，以第一支撐柱和第二支撐柱之間的量測點的量測距離為基準，進行調(diào)節(jié)，基準量測點位少，速度快；確保了打印平臺狀態(tài)及時準確的反饋到絲桿電機自動調(diào)平系統(tǒng)，使得調(diào)平軟件和調(diào)平硬件緊密配合，絲桿電機回路可以精確調(diào)節(jié)絲桿的行徑唯一，保證調(diào)節(jié)精度；絲桿電機回路中的分段減速和延時控制，使得打印瓶體在某個位置上準確停止，并保持位置不變，具有重復性；此發(fā)明的調(diào)節(jié)過程無須人員干涉，在一定程度上減少了人為原因造成的調(diào)節(jié)誤差和不員間的認知誤差，大大提高調(diào)節(jié)效率，在一定程度上多段了準備時間，并且最終的調(diào)節(jié)結果能夠使打印平臺處于最佳的水平位置，保持在公差范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的上部俯視結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的下部仰視結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的整體結構示意圖；

其中，1-XY平臺，2-主動同步輪，3-噴頭，4-X軸固定板，5-導軌，6-被動同步輪，7-熱床板，8-熱床托板，9-Z軸絲桿電機，10-底板，11-背蓋板，12-XY步進電機，13-距離傳感器，14-第一支撐柱，15-第二支撐柱，16-第三支撐柱。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行清晰、完整地解釋說明，顯然所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，但不限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，一種用于3D打印機全自動調(diào)平結構，包括框架、噴頭和熱床板，框架上設有XY平臺，XY平臺上設有主動同步輪、被動同步輪、導軌和X軸固定板，X軸固定板上設有X方向軌道，X軸固定板下部兩端設有導軌槽，導軌槽架設于導軌上，主動同步輪下方設有XY步進電機，主動同步輪和被動同步輪連接有皮帶，皮帶帶動X軸固定板在Y軸上前后移動，噴頭設于X方向軌道上在X軸上左右移動，噴頭上設有距離傳感器；框架內(nèi)設有熱床托板，熱床板放于熱床托板上使用；框架下方設有底板，底板上設有第一支撐柱、第二支撐柱和第三支撐柱，第一支撐柱和第二支撐柱上設有Z軸絲桿電機；框架后部設有背蓋板，背蓋板上也設有Z軸絲桿電機。

所述的底板和背蓋板上均設有散熱孔。

所述的熱床板上設有三個基準點，基準點分別位于靠近Z軸絲桿電機處。

所述的Z軸絲桿電機設有三個，其中一個位于背蓋板中間位置。

所述的噴頭受控于程序電路，程序電路包括解讀三維設計、信號接收和發(fā)出指令。

所述的導軌設有兩個，分別位于X軸固定板兩側(cè)。

所述的熱床托板為U型結構，U型開口面向前方。

用于3D打印機全自動調(diào)平結構的調(diào)平方法為：

熱床板上設有三個基準量測點，前方設有兩個，后方設有一個，其中后方的量測距離為L1，前方左面的量測距離為L2，前方右面的量測距離為L3，

當L2、L3>L1時，Z軸絲桿電機向上運行相應距離，使L2、L3＝L1；

當L2、L3<L1時，Z軸絲桿電機向下運行相應距離，使L2、L3＝L1；

當L2/L3<L1,L3/L2>L1時，相差在可調(diào)范圍內(nèi)，Z軸絲桿電機向下或向上運行相應距離，使L2、L3＝L1，如果相差較大，可以檢查配件異常，進行更換或相關調(diào)試。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。