[发明专利]一种3D打印快速成型装置用控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及快速成型领域，尤其是涉及一种3D打印快速成型装置用控制系统。

背景技术

快速成型技术是上世纪80年代发展起来的一种先进制造技术，它继承了现代数控技术、CAD/CAM技术、激光技术和新型材料科学的成果，将抽象的CAD设计数据快速变成真实物体，且不需要模具与工装。比较成熟的快速成型方法有光固化快速成型、切纸叠层制造、选择激光烧结、熔融沉积以及3D打印。

3D打印快速成型技术，加工速度快、产品生产周期短、无需切削工具与模具；在传统工艺上取代了手工雕刻起版、精雕起版的第一母版制作，直接无模成型，节约人力物力。因此，设计一种结构简单、自动化程度高、控制精度高的3D打印快速成型装置用控制系统具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种3D打印快速成型装置用控制系统，其结构简单、设计合理、自动化程度高，工作能够实现3D产品的高精度、快速成型。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种3D打印快速成型装置用控制系统，其特征在于：包括上位机和通过接口电路与上位机相接且对3D打印快速成型装置进行控制的下位机控制器；所述3D打印快速成型装置包括用于容置3D打印模型的打印腔体、用于存放打印溶液的打印溶液供应箱、通过溶液输送管与所述打印溶液供应箱连接的打印机头、用于存放打印粉末的储料腔体、用于将所述储料腔体内的打印粉末从右向左均匀铺设在所述打印腔体内的铺粉装置、对所述打印腔体内铺设的打印粉末进行刮平处理的刮板装置、用于盛放经所述刮平处理后多余的打印粉末的回收腔体、用于驱动所述打印机头水平横向移动的X轴电机、用于驱动所述打印机头水平纵向移动的Y轴电机、用于驱动所述打印腔体在竖直方向升降移动的Z1轴电机和用于驱动所述储料腔体在竖直方向升降移动的Z2轴电机；该3D打印快速成型装置用控制系统还包括用于控制安装在所述打印机头上的打印针头完成打印工作的打印控制器、用于驱动所述铺粉装置工作的铺料电机、用于驱动所述刮板装置工作的刮板电机、对所述打印粉末的铺粉厚度进行检测的铺粉厚度检测器、对系统故障进行检测的故障检测器、对所述打印机头的移动距离进行检测的行程检测器、将铺粉厚度检测器、故障检测器和行程检测器检测到的信号进行采集并预处理的信号采集器、用于驱动X轴电机、Y轴电机、Z1轴电机和Z2轴电机工作的交流电机驱动模块以及用于驱动铺料电机和刮板电机工作的直流电机驱动模块；所述铺粉厚度检测器、故障检测器和行程检测器均与信号采集器相接，所述X轴电机、Y轴电机、Z1轴电机和Z2轴电机均与交流电机驱动模块相接，所述铺料电机和刮板电机均与直流电机驱动模块相接，所述打印控制器分别与打印针头和下位机控制器相接，所述信号采集器、交流电机驱动模块、打印控制器和直流电机驱动模块均与下位机控制器相接。

上述一种3D打印快速成型装置用控制系统，其特征是：所述上位机为PC。

上述一种3D打印快速成型装置用控制系统，其特征是：所述下位机控制器为PLC可编程控制器。

上述一种3D打印快速成型装置用控制系统，其特征是：所述打印控制器为单片机。

上述一种3D打印快速成型装置用控制系统，其特征是：所述X轴电机、Y轴电机、Z1轴电机和Z2轴电机均为交流伺服电机。

上述一种3D打印快速成型装置用控制系统，其特征是：所述铺料电机和刮板电机均为直流伺服电机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：结构简单、设计合理、自动化程度高，工作能够实现3D产品的高精度、快速成型；而且维护成本低、工作可靠性高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—上位机；2—接口电路； 3—下位机控制器；

4—X轴电机； 5—Y轴电机；6—Z1轴电机；

7—Z2轴电机；8—打印针头； 9—打印控制器；

10—铺料电机； 11—刮板电机；12—铺粉厚度检测器；

13—故障检测器； 14—行程检测器；15—信号采集器；

16—交流电机驱动模块； 17—直流电机驱动模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。