3D打印控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟快速增長和競爭激勵程度的日益加劇，3D打印的出現(xiàn)彌補了傳統(tǒng)減材制造成本高、效率低的缺點，在機械、建筑、娛樂等領域得到了廣泛的應用。目前3D打印機進口成本高，打印體積小且精度低，因此相關設備的國產研發(fā)具有廣闊前景。本課題以熔融沉積成型技術和三軸并聯(lián)機器人為基礎，研究實現(xiàn)了一種基于PC上位機和運動控制器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)的總體設計方案，介紹了不

2、同類型的運動控制器和驅動方式，并作出設備選型。采用矢量法求解了三軸并聯(lián)機器人的運動學模型正反解，分析了機構的奇異性，用MATLAB作出了運動空間圖示，實際測試結果與之相符。設計了三軸并聯(lián)機器人的運動控制和末端打印模塊的電氣原理，給出了電氣原理圖，并詳細介紹了末端打印模塊的硬件結構，按照設計原理安裝了系統(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)設置，包括回原點、加熱、G代碼控制和限位保護等，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。然后編寫了上位機組態(tài)界面，方便無編程基礎用戶使用。
　　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，并對其進行了簡要分析。
　　最后進行了系統(tǒng)打印工作驗證。首先對系統(tǒng)的原點和工作平面進行了標定，精確測量機器人各桿件參數(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定位精度，最后打印實際模型，分析了打印誤差的