3D打印控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)快速增長和競爭激勵程度的日益加劇，3D打印的出現(xiàn)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)減材制造成本高、效率低的缺點，在機(jī)械、建筑、娛樂等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前3D打印機(jī)進(jìn)口成本高，打印體積小且精度低，因此相關(guān)設(shè)備的國產(chǎn)研發(fā)具有廣闊前景。本課題以熔融沉積成型技術(shù)和三軸并聯(lián)機(jī)器人為基礎(chǔ)，研究實現(xiàn)了一種基于PC上位機(jī)和運(yùn)動控制器MAC1630的3D打印控制系統(tǒng)，具有操作方便、打印精度高的優(yōu)點。
　　首先分析了系統(tǒng)需求，闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，介紹了不

2、同類型的運(yùn)動控制器和驅(qū)動方式，并作出設(shè)備選型。采用矢量法求解了三軸并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)模型正反解，分析了機(jī)構(gòu)的奇異性，用MATLAB作出了運(yùn)動空間圖示，實際測試結(jié)果與之相符。設(shè)計了三軸并聯(lián)機(jī)器人的運(yùn)動控制和末端打印模塊的電氣原理，給出了電氣原理圖，并詳細(xì)介紹了末端打印模塊的硬件結(jié)構(gòu)，按照設(shè)計原理安裝了系統(tǒng)的電氣控制柜。
　　其次編寫了系統(tǒng)各部分的PLC控制程序和控制參數(shù)設(shè)置，包括回原點、加熱、G代碼控制和限位保護(hù)等，采用無過沖PID

3、參數(shù)自整定方式精確控制溫度，確保料絲受熱均勻順利擠出。然后編寫了上位機(jī)組態(tài)界面，方便無編程基礎(chǔ)用戶使用。
　　再次，研究了模型建立方法，切片算法和掃描路徑的基本算法，介紹了切片軟件Cura，并用它生成了模型的G代碼，并對其進(jìn)行了簡要分析。
　　最后進(jìn)行了系統(tǒng)打印工作驗證。首先對系統(tǒng)的原點和工作平面進(jìn)行了標(biāo)定，精確測量機(jī)器人各桿件參數(shù)以確保系統(tǒng)打印精度。測試了系統(tǒng)的絕對定位精度和重復(fù)定位精度，最后打印實際模型，分析了打印誤差的