[发明专利]一种喷头温度可补偿的3D打印机控制系统

说明书

本发明公开了一种喷头温度可补偿的3D打印机控制系统，包括：上层控制模块，其包括ARM芯片，人机交互模块以及SD卡插槽，所述人机交互模块和SD卡插槽分别与ARM芯片连接；人机交互模块上设置RS232串行通信接口；下层控制模块，其包括FPGA芯片和I/O控制模块，所述I/O控制模块与FPGA芯片连接；所述ARM芯片与FPGA芯片通过FSMC总线进行通信；所述ARM芯片与环境温度传感器，所述FPGA芯片分别与第一喷头加热模块和第二喷头加热模块连接。本发明基于ARM‑FPGA结构的根据环境温度变化监控结果，进行喷头温度补偿的3D打印机控制系统，保证和提高了环境温度变化时3D打印制品的质量。

技术领域

本发明涉及3D打印机智能控制领域，特别是一种喷头温度可补偿的3D打印机控制系统。

背景技术

3D打印技术又称快速成型技术、增材制造技术，它是指在计算机控制下，根据物体的计算机辅助设计(CAD)模型或计算机断层扫描(CT)等数据，通过材料的精确3D堆积，快速制造任意复杂形状3D物体的新型数字化成型技术，具有生产周期短、成本低的优势。目前3D打印的技术主要包括立体光固化成型(SLA)、选择性激光烧结成型(SLS)、熔融沉积成型(FDM)等工艺。

3D打印机的控制，可以将3D物体的切片数据以G代码文件形式存储于运动控制卡的存储器中，加工时，选择目标型号物体代码执行打印加工。

3D打印机所用ABS打印材料由熔融态转变为固态后具有明显的尺寸收缩，原料较大的收缩率对制品的3D打印过程及最终制品的尺寸稳定性具有显著影响，因此需要开展3D打印工艺的研究，通过优化打印工艺降低或消除制品打印过程中普遍存在的翘曲和收缩过大的问题。

打印环境温度如果过低，从喷嘴挤出的丝骤冷使成型零件内应力增加，这很容易引起零件翘曲变形，影响打印过程顺利进行，并导致层间粘接不牢固，零件有开裂的倾向，因此需要对环境温度进行监控，并适时做适量温度补偿，保证打印质量。

目前关于3D打印机温度控制的专利，CN201510571441.13D打印机温度控制系统，提到快速升、降温的功能，也可以根据要求使打印机内的温度稳定在某一恒定温度，扩大了3D打印机的使用环境。但其打印机外罩和外罩控制成本较高，不利于推广。

发明内容

本发明设计开发了一种。本发明将

本发明提供的技术方案为：

一种喷头温度可补偿的3D打印机控制系统，包括：

上层控制模块，其包括ARM芯片，人机交互模块以及SD卡插槽，所述人机交互模块和SD卡插槽分别与ARM芯片连接；人机交互模块上设置RS232串行通信接口；

下层控制模块，其包括FPGA芯片和I/O控制模块，所述I/O控制模块与FPGA芯片连接；

所述ARM芯片与FPGA芯片通过FSMC总线进行通信；

所述ARM芯片与环境温度传感器，所述FPGA芯片分别与第一喷头加热模块和第二喷头加热模块连接；

所述人机交互模块的RS232串行通信接口9个针脚分别依次连接NC，PA9，PA10，NC，GND，NC，NC，NC，NC；

所述ARM芯片与SD卡插槽的管脚连接关系为：

ARM芯片PC10脚与SD卡插槽DAT2脚连接，ARM芯片PC11脚与SD卡插槽DAT3脚连接，ARM芯片PD2脚与SD卡插槽CMD脚连接，ARM芯片VDD脚与SD卡插槽3V3脚连接，ARM芯片PC12脚与SD卡插槽CLK脚连接，ARM芯片VSS脚与SD卡插槽GND脚连接，ARM芯片PC8脚与SD卡插槽DAT0脚连接，ARM芯片PC9脚与SD卡插槽DAT1脚连接，ARM芯片PG8脚与SD卡插槽CD脚连接，ARM芯片GND脚与SD卡插槽GND脚连接。