一種3d打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及快速成型領(lǐng)域，尤其是涉及一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]快速成型技術(shù)是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種先進(jìn)制造技術(shù)，它繼承了現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)和新型材料科學(xué)的成果，將抽象的CAD設(shè)計數(shù)據(jù)快速變成真實物體，且不需要模具與工裝。比較成熟的快速成型方法有光固化快速成型、切紙疊層制造、選擇激光燒結(jié)、熔融沉積以及3D打印。
[0003]3D打印快速成型技術(shù)，加工速度快、產(chǎn)品生產(chǎn)周期短、無需切削工具與模具；在傳統(tǒng)工藝上取代了手工雕刻起版、精雕起版的第一母版制作，直接無模成型，節(jié)約人力物力。因此，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、控制精度高的3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、自動化程度高，工作能夠?qū)崿F(xiàn)3D產(chǎn)品的高精度、快速成型。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機(jī)和通過接口電路與上位機(jī)相接且對3D打印快速成型裝置進(jìn)行控制的下位機(jī)控制器；所述3D打印快速成型裝置包括用于容置3D打印模型的打印腔體、用于存放打印溶液的打印溶液供應(yīng)箱、通過溶液輸送管與所述打印溶液供應(yīng)箱連接的打印機(jī)頭、用于存放打印粉末的儲料腔體、用于將所述儲料腔體內(nèi)的打印粉末從右向左均勻鋪設(shè)在所述打印腔體內(nèi)的鋪粉裝置、對所述打印腔體內(nèi)鋪設(shè)的打印粉末進(jìn)行刮平處理的刮板裝置、用于盛放經(jīng)所述刮平處理后多余的打印粉末的回收腔體、用于驅(qū)動所述打印機(jī)頭水平橫向移動的X軸電機(jī)、用于驅(qū)動所述打印機(jī)頭水平縱向移動的Y軸電機(jī)、用于驅(qū)動所述打印腔體在豎直方向升降移動的Zl軸電機(jī)和用于驅(qū)動所述儲料腔體在豎直方向升降移動的Z2軸電機(jī)；該3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)還包括用于控制安裝在所述打印機(jī)頭上的打印針頭完成打印工作的打印控制器、用于驅(qū)動所述鋪粉裝置工作的鋪料電機(jī)、用于驅(qū)動所述刮板裝置工作的刮板電機(jī)、對所述打印粉末的鋪粉厚度進(jìn)行檢測的鋪粉厚度檢測器、對系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測的故障檢測器、對所述打印機(jī)頭的移動距離進(jìn)行檢測的行程檢測器、將鋪粉厚度檢測器、故障檢測器和行程檢測器檢測到的信號進(jìn)行采集并預(yù)處理的信號采集器、用于驅(qū)動X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Zl軸電機(jī)和Z2軸電機(jī)工作的交流電機(jī)驅(qū)動模塊以及用于驅(qū)動鋪料電機(jī)和刮板電機(jī)工作的直流電機(jī)驅(qū)動模塊；所述鋪粉厚度檢測器、故障檢測器和行程檢測器均與信號采集器相接，所述X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Zl軸電機(jī)和Z2軸電機(jī)均與交流電機(jī)驅(qū)動模塊相接，所述鋪料電機(jī)和刮板電機(jī)均與直流電機(jī)驅(qū)動模塊相接，所述打印控制器分別與打印針頭和下位機(jī)控制器相接，所述信號采集器、交流電機(jī)驅(qū)動模塊、打印控制器和直流電機(jī)驅(qū)動模塊均與下位機(jī)控制器相接。
[0006]上述一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征是:所述上位機(jī)為PC。
[0007]上述一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征是:所述下位機(jī)控制器為PLC可編程控制器。
[0008]上述一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征是:所述打印控制器為單片機(jī)。
[0009]上述一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征是:所述X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Zl軸電機(jī)和Z2軸電機(jī)均為交流伺服電機(jī)。
[0010]上述一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征是:所述鋪料電機(jī)和刮板電機(jī)均為直流伺服電機(jī)。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、自動化程度高，工作能夠?qū)崿F(xiàn)3D產(chǎn)品的高精度、快速成型；而且維護(hù)成本低、工作可靠性高。
[0012]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0014]附圖標(biāo)記說明:
[0015]I一上位機(jī)；2—接口電路；3—下位機(jī)控制器；
[0016]4一X軸電機(jī)；5—Y軸電機(jī)；6—Zl軸電機(jī)；
[0017]7 — Z2軸電機(jī)；8—打印針頭；9一打印控制器；
[0018]10一鋪料電機(jī)；11 一刮板電機(jī)；12—鋪粉厚度檢測器；
[0019]13—故障檢測器；14 一行程檢測器；15—信號采集器；
[0020]16—交流電機(jī)驅(qū)動模塊；17—直流電機(jī)驅(qū)動模塊。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明包括上位機(jī)I和通過接口電路2與上位機(jī)I相接且對3D打印快速成型裝置進(jìn)行控制的下位機(jī)控制器3 ;所述3D打印快速成型裝置包括用于容置3D打印模型的打印腔體、用于存放打印溶液的打印溶液供應(yīng)箱、通過溶液輸送管與所述打印溶液供應(yīng)箱連接的打印機(jī)頭、用于存放打印粉末的儲料腔體、用于將所述儲料腔體內(nèi)的打印粉末從右向左均勻鋪設(shè)在所述打印腔體內(nèi)的鋪粉裝置、對所述打印腔體內(nèi)鋪設(shè)的打印粉末進(jìn)行刮平處理的刮板裝置、用于盛放經(jīng)所述刮平處理后多余的打印粉末的回收腔體、用于驅(qū)動所述打印機(jī)頭水平橫向移動的X軸電機(jī)4、用于驅(qū)動所述打印機(jī)頭水平縱向移動的Y軸電機(jī)5、用于驅(qū)動所述打印腔體在豎直方向升降移動的Zl軸電機(jī)6和用于驅(qū)動所述儲料腔體在豎直方向升降移動的Z2軸電機(jī)7 ;該3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)還包括用于控制安裝在所述打印機(jī)頭上的打印針頭8完成打印工作的打印控制器9、用于驅(qū)動所述鋪粉裝置工作的鋪料電機(jī)10、用于驅(qū)動所述刮板裝置工作的刮板電機(jī)11、對所述打印粉末的鋪粉厚度進(jìn)行檢測的鋪粉厚度檢測器12、對系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測的故障檢測器13、對所述打印機(jī)頭的移動距離進(jìn)行檢測的行程檢測器14、將鋪粉厚度檢測器12、故障檢測器13和行程檢測器14檢測到的信號進(jìn)行采集并預(yù)處理的信號采集器15、用于驅(qū)動X軸電機(jī)4、Y軸電機(jī)5、Z1軸電機(jī)6和Z2軸電機(jī)7工作的交流電機(jī)驅(qū)動模塊16以及用于驅(qū)動鋪料電機(jī)10和刮板電機(jī)11工作的直流電機(jī)驅(qū)動模塊17 ;所述鋪粉厚度檢測器12、故障檢測器13和行程檢測器14均與信號采集器15相接，所述X軸電機(jī)4、Y軸電機(jī)5、Zl軸電機(jī)6和Z2軸電機(jī)7均與交流電機(jī)驅(qū)動模塊16相接，所述鋪料電機(jī)10和刮板電機(jī)11均與直流電機(jī)驅(qū)動模塊17相接，所述打印控制器9分別與打印針頭8和下位機(jī)控制器3相接，所述信號采集器15、交流電機(jī)驅(qū)動模塊16、打印控制器9和直流電機(jī)驅(qū)動模塊17均與下位機(jī)控制器3相接。
[0022]本實施例中，所述上位機(jī)I為PC。
[0023]本實施例中，所述下位機(jī)控制器3為PLC可編程控制器。
[0024]本實施例中，所述打印控制器9為單片機(jī)。
[0025]本實施例中，所述X軸電機(jī)4、Y軸電機(jī)5、Zl軸電機(jī)6和Z2軸電機(jī)7均為交流伺服電機(jī)。
[0026]本實施例中，所述鋪料電機(jī)10和刮板電機(jī)11均為直流伺服電機(jī)。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機(jī)(I)和通過接口電路(2)與上位機(jī)(I)相接且對3D打印快速成型裝置進(jìn)行控制的下位機(jī)控制器(3);所述3D打印快速成型裝置包括用于容置3D打印模型的打印腔體、用于存放打印溶液的打印溶液供應(yīng)箱、通過溶液輸送管與所述打印溶液供應(yīng)箱連接的打印機(jī)頭、用于存放打印粉末的儲料腔體、用于將所述儲料腔體內(nèi)的打印粉末從右向左均勻鋪設(shè)在所述打印腔體內(nèi)的鋪粉裝置、對所述打印腔體內(nèi)鋪設(shè)的打印粉末進(jìn)行刮平處理的刮板裝置、用于盛放經(jīng)所述刮平處理后多余的打印粉末的回收腔體、用于驅(qū)動所述打印機(jī)頭水平橫向移動的X軸電機(jī)(4)、用于驅(qū)動所述打印機(jī)頭水平縱向移動的Y軸電機(jī)(5)、用于驅(qū)動所述打印腔體在豎直方向升降移動的Zl軸電機(jī)(6)和用于驅(qū)動所述儲料腔體在豎直方向升降移動的Z2軸電機(jī)(7);該3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)還包括用于控制安裝在所述打印機(jī)頭上的打印針頭(8)完成打印工作的打印控制器(9)、用于驅(qū)動所述鋪粉裝置工作的鋪料電機(jī)(10)、用于驅(qū)動所述刮板裝置工作的刮板電機(jī)(11)、對所述打印粉末的鋪粉厚度進(jìn)行檢測的鋪粉厚度檢測器(12)、對系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測的故障檢測器(13)、對所述打印機(jī)頭的移動距離進(jìn)行檢測的行程檢測器(14)、將鋪粉厚度檢測器(12)、故障檢測器(13)和行程檢測器(14)檢測到的信號進(jìn)行米集并預(yù)處理的信號米集器(15)、用于驅(qū)動X軸電機(jī)(4)、Y軸電機(jī)(5)、Zl軸電機(jī)(6)和Z2軸電機(jī)(7)工作的交流電機(jī)驅(qū)動模塊(16)以及用于驅(qū)動鋪料電機(jī)(10)和刮板電機(jī)(11)工作的直流電機(jī)驅(qū)動模塊(17);所述鋪粉厚度檢測器(12)、故障檢測器(13)和行程檢測器(14)均與信號采集器(15)相接，所述X軸電機(jī)(4)、Y軸電機(jī)(5)、Zl軸電機(jī)(6)和Z2軸電機(jī)(7)均與交流電機(jī)驅(qū)動模塊(16)相接，所述鋪料電機(jī)(10)和刮板電機(jī)(11)均與直流電機(jī)驅(qū)動模塊(17)相接，所述打印控制器(9)分別與打印針頭(8)和下位機(jī)控制器(3)相接，所述信號采集器(15)、交流電機(jī)驅(qū)動模塊(16)、打印控制器(9)和直流電機(jī)驅(qū)動模塊(17)均與下位機(jī)控制器(3)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)(I)為PCo
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述下位機(jī)控制器(3)為PLC可編程控制器。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述打印控制器(9)為單片機(jī)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述X軸電機(jī)(4 )、Y軸電機(jī)(5 )、ZI軸電機(jī)(6 )和Z2軸電機(jī)(7 )均為交流伺服電機(jī)。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述鋪料電機(jī)(10)和刮板電機(jī)(11)均為直流伺服電機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印快速成型裝置用控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、下位機(jī)控制器、用于控制打印針頭完成打印工作的打印控制器、用于驅(qū)動鋪粉裝置工作的鋪料電機(jī)、用于驅(qū)動刮板裝置工作的刮板電機(jī)、對打印粉末的鋪粉厚度進(jìn)行檢測的鋪粉厚度檢測器、對系統(tǒng)故障進(jìn)行檢測的故障檢測器、對打印機(jī)頭的移動距離進(jìn)行檢測的行程檢測器、將鋪粉厚度檢測器、故障檢測器和行程檢測器檢測到的信號進(jìn)行采集并預(yù)處理的信號采集器、用于驅(qū)動X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Z1軸電機(jī)和Z2軸電機(jī)工作的交流電機(jī)驅(qū)動模塊以及用于驅(qū)動鋪料電機(jī)和刮板電機(jī)工作的直流電機(jī)驅(qū)動模塊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、自動化程度高，工作能夠?qū)崿F(xiàn)3D產(chǎn)品的高精度、快速成型。
【IPC分類】B29C67-00, B22F3-115, B28B1-24
【公開號】CN104669618
【申請?zhí)枴緾N201310639797
【發(fā)明人】麻樹波
【申請人】西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月30日