基于FDM工藝的工業(yè)機(jī)器人3D打印系統(tǒng)設(shè)計與工藝測試.pdf

1、在先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計與制造領(lǐng)域，以六自由度工業(yè)機(jī)器人為機(jī)械載體的三維打印制造技術(shù)比傳統(tǒng)加工工藝有明顯的優(yōu)越性，如噴頭運(yùn)動方向能自由靈活地擺動、模型成型速度快、一次性成型尺寸及形狀復(fù)雜度增大等。本論文在對工業(yè)機(jī)器人三維打印技術(shù)的特點(diǎn)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、可行性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套基于FDM工藝的工業(yè)機(jī)器人3D打印成型系統(tǒng)，對系統(tǒng)的噴頭模塊、工業(yè)機(jī)器人控制、系統(tǒng)通訊等問題，進(jìn)行了理論分析和具體實現(xiàn);并進(jìn)行了大量的工藝實驗研究，對出現(xiàn)的層內(nèi)

2、拐角堆積、換層堆積等問題進(jìn)行了分析與解決。本文的工作主要包括:
　　1.設(shè)計了工業(yè)機(jī)器人3D打印成型系統(tǒng)。設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分包括噴頭模塊、打印底板、工業(yè)機(jī)器人;控制硬件電路的設(shè)計包括噴頭模塊的加熱電路、溫度控制電路、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和打印底板的溫控電路等。
　　2.工業(yè)機(jī)器人與噴頭協(xié)調(diào)通訊問題研究。通過機(jī)器人對應(yīng)的電控柜與控制噴頭所用Arduino控制器實現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與噴頭之間的硬件連接，電控柜通過其啟、停按鈕控制Ardui

3、no控制器，而Arduino控制器則將噴頭的溫度控制反饋給電控柜，從而實現(xiàn)3D打印噴頭與工業(yè)機(jī)器人的數(shù)據(jù)通訊，使機(jī)器人在動靜不同時刻能夠?qū)崟r控制電機(jī)的啟停。
　　3.對工業(yè)機(jī)器人3D打印成型系統(tǒng)中的噴頭溫度控制、電機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人控制等基礎(chǔ)理論問題，采用模糊控制、PWM波控制和示教編程等理論和方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并進(jìn)行了詳細(xì)的程序設(shè)計與實現(xiàn)。
　　4.對工業(yè)機(jī)器人3D打印成型工藝進(jìn)行了實驗研究與工藝測試，探究了機(jī)器人運(yùn)動逼