3d打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D打印機(jī)機(jī)電控制系及方法，該系統(tǒng)包括有數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)分層處理模塊、加工控制模塊、機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭一控制模塊等，其中，據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)分層處理模塊用于對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行接收和處理，加工控制模塊用于控制加工過程，通過兩個(gè)機(jī)頭控制模塊控制機(jī)頭作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)并控制噴嘴噴料，通過兩個(gè)機(jī)頭的交替工作，完成一個(gè)層的加工，再通過加工控制模塊控制熱床下移，開始下一個(gè)層的加工，直至加工完零件，其中，機(jī)頭一和機(jī)頭二都安裝在機(jī)頭固定裝置上，并都通過運(yùn)動(dòng)控制模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，兩個(gè)機(jī)頭交替作業(yè)，能夠打印出帶有兩種不同顏色的工件，而且提高了打印效率。
【專利說明】3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)電控制系統(tǒng)和控制方法，尤其涉及一種3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)，即為實(shí)現(xiàn)快速成形的一種機(jī)器，3D打印機(jī)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，以粉末狀金屬或塑料等可粘合物質(zhì)為原材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造出一個(gè)新的物體。過去3D打印機(jī)常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中被作為制造模型的設(shè)備，隨著3D打印技術(shù)的日益成熟，3D打印機(jī)正在普及，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。3D打印機(jī)的原理是:把物體的立體三維圖像通過計(jì)算機(jī)軟件分成若干層，每層的厚度都很小，再根據(jù)每層的結(jié)構(gòu)形狀，將該物體的每一層都制造出來并且粘連在一起進(jìn)而形成了該物體的整體構(gòu)造。
[0003]現(xiàn)有的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，都是通過控制系統(tǒng)控制一個(gè)機(jī)頭及其上的噴嘴按照預(yù)定的路線行進(jìn)并噴涂物料，打印速度很慢，很難滿足人們的使用需要，而且打印出的物體只能有一種顏色，影響該物體的直觀表現(xiàn)。
[0004]由于上述原因，本發(fā)明人對(duì)現(xiàn)有的3D打印機(jī)技術(shù)進(jìn)行了深入研究，以便研制出能夠解決上述問題的新型3D打印機(jī)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了克服上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，設(shè)計(jì)出一種新型3D打印機(jī)，該3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)包括有數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)分層處理模塊、加工控制模塊、機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭一控制模塊等，其中，據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)分層處理模塊用于對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行接收和處理，加工控制模塊用于控制加工過程，通過機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)并控制噴嘴一噴料，通過機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)并控制噴嘴二噴料，通過兩個(gè)機(jī)頭交替工作，完成一個(gè)層的加工，再通過加工控制模塊控制熱床下移，開始下一個(gè)層的加工，直至加工完零件，其中，機(jī)頭一和機(jī)頭二都安裝在機(jī)頭固定裝置上，并都通過運(yùn)動(dòng)控制模塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭一和機(jī)頭二的交替作業(yè)，打印出兩種不同的顏色，提高打印效率，從而完成本發(fā)明。
[0006]具體來說，本發(fā)明的目的在于提供以下方面:
[0007](1) 一種3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括
[0008]數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊，其用于接收輸入的參數(shù)信息，將上述接收到的參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成所述3D打印機(jī)能夠執(zhí)行的格式并傳遞出轉(zhuǎn)換后的信息，所述傳遞出的轉(zhuǎn)換后的信息包括待加工工件模型信息；
[0009]數(shù)據(jù)分層處理模塊:其用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的待加工工件模型信息，并對(duì)上述待加工工件模型進(jìn)行切片處理，即根據(jù)待加工工件模型信息計(jì)算出加工該待加工工件所需的加工層數(shù)以及加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將所述加工層數(shù)信息和所述加工每一層所需的加工參數(shù)信息傳遞給加工控制模塊；
[0010]加工控制模塊，其用于接收數(shù)據(jù)分層處理模塊傳遞的加工層數(shù)信息和加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將加工每一層所需的加工參數(shù)信息分別傳遞給機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊，并在每層加工完成后通過熱床控制模塊控制熱床6移動(dòng)；
[0011]機(jī)頭一控制模塊，其用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴一開始噴料或停止噴料；
[0012]和
[0013]機(jī)頭二控制模塊，其用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭二運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴二開始噴料或停止噴料；
[0014]所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括機(jī)頭固定裝置1，機(jī)頭一 11和機(jī)頭二 13分別設(shè)置在所述機(jī)頭固定裝置1的底部，在所述機(jī)頭固定裝置1上分別可相對(duì)滑動(dòng)地安裝有沿X軸方向移動(dòng)的X軸橫桿2和沿Y軸方向移動(dòng)的Y軸橫桿3,所述X軸橫桿2的軸線方向與所述X軸方向垂直，所述Y軸橫桿3的軸線方向與所述Y軸方向垂直。
[0015](2)根據(jù)上述(1)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊接收輸入的參數(shù)信息包括待加工工件模型信息、加工待加工工件所需的物料信息和加工待加工工件所需的溫度信息，其中，所述待加工工件模型信息包括待加工工件的3D模型圖；所述加工待加工工件所需的物料信息包括噴嘴一和噴嘴二中噴出物料的顏色；所述加工待加工工件所需的溫度信息包括噴嘴一的溫度、噴嘴二的溫度和熱床的溫度。
[0016](3)根據(jù)上述⑴或(2)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括
[0017]物料選擇模塊，其用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的加工待加工工件所需的物料信息，并根據(jù)上述物料信息將適當(dāng)?shù)奈锪咸畛渲翆?duì)應(yīng)的噴嘴中；
[0018]溫度控制模塊，其用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的加工待加工工件所需的溫度信息，并根據(jù)上述溫度信息分別控制噴嘴一、噴嘴二以及熱床的溫度。
[0019](4)根據(jù)上述(1)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)分層處理模塊用于修改接收到的待加工工件模型信息并對(duì)該模型信息進(jìn)行分層處理；所述數(shù)據(jù)分層處理模塊計(jì)算出的加工每一層所需的加工參數(shù)信息包括加工每一層所需的機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息、機(jī)頭二運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息、噴嘴一噴料參數(shù)信息和噴嘴二噴料參數(shù)信息。
[0020](5)根據(jù)上述⑴所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述噴嘴一 12可拆卸地安裝在機(jī)頭一 11的底部，所述噴嘴二 14可拆卸地安裝在機(jī)頭二 13的底部，且噴嘴一和噴嘴二的最底端位于同一個(gè)水平面內(nèi)。
[0021](6)根據(jù)上述(1)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述X軸橫桿的兩端分別設(shè)置有X軸滑塊一 21和X軸滑塊二 22，所述X軸滑塊一 21和X軸滑塊二 22分別套設(shè)在沿著X軸方向設(shè)置的X軸滑桿一 23和X軸滑桿二 24上；在所述Y軸橫桿的兩端分別設(shè)置有Y軸滑塊一 31和Y軸滑塊二 32，所述Y軸滑塊一 31和Y軸滑塊二 32分別套設(shè)在沿著Y軸方向設(shè)置的Y軸滑桿一 33和Y軸滑桿二 34上。
[0022](7)根據(jù)上述(6)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，X軸滑桿一 23和X軸滑桿二 24共同撐緊沿著Y軸方向設(shè)置的Y軸皮帶齒輪一 51和Y軸皮帶齒輪二 52，Y軸滑桿一 33和Y軸滑桿二 34共同撐緊沿著X軸方向設(shè)置的X軸皮帶齒輪一 41和X軸皮帶齒輪二 42 ；
[0023]所述X軸皮帶齒輪一 41帶動(dòng)X軸滑塊一 21沿著X軸滑桿一 23移動(dòng)，所述X軸皮帶齒輪二 42帶動(dòng)X軸滑塊二 22沿著X軸滑桿二 24移動(dòng)，且X軸滑塊一 21和X軸滑塊二22同步運(yùn)動(dòng)；所述Y軸皮帶齒輪一 51帶動(dòng)Y軸滑塊一 31沿著Y軸滑桿一 33移動(dòng)，所述Y軸皮帶齒輪二 52帶動(dòng)Y軸滑塊二 32沿著Y軸滑桿二 34移動(dòng)，且Y軸滑塊一 31和Y軸滑塊二 32同步運(yùn)動(dòng)。
[0024](8)根據(jù)上述(7)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，X軸電機(jī)通過X軸皮帶齒輪三43帶動(dòng)Y軸滑桿一 33或Y軸滑桿二(34)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)X軸皮帶齒輪一 41和X軸皮帶齒輪二 42同步轉(zhuǎn)動(dòng)；Y軸電機(jī)通過Υ軸皮帶齒輪三53帶動(dòng)X軸滑桿一 23或X軸滑桿二 24旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)Υ軸皮帶齒輪一 51和Υ軸皮帶齒輪二 52同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025](9)根據(jù)上述⑶所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)頭一控制模塊通過分別控制X軸電機(jī)和Υ軸電機(jī)來控制機(jī)頭固定裝置1上的機(jī)頭一按照加工參數(shù)信息進(jìn)行移動(dòng)，機(jī)頭二控制模塊通過分別控制X軸電機(jī)和Υ軸電機(jī)來控制機(jī)頭固定裝置1上的機(jī)頭二按照加工參數(shù)信息進(jìn)行移動(dòng)，且在加工時(shí)機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作。
[0026](10) 一種如上述(1)所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:
[0027]步驟1:輸入?yún)?shù)信息，包括待加工工件模型信息、加工待加工工件所需的物料信息和加工待加工工件所需的溫度信息；
[0028]步驟2:將上述輸入的信息轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的格式；
[0029]步驟3:在噴嘴一和噴嘴二中添加物料，加熱噴嘴一、噴嘴二和熱床；
[0030]步驟4:對(duì)待加工工件模型進(jìn)行分層處理，得到每層的加工參數(shù)，并將計(jì)算得到的加工參數(shù)信息傳遞給加工控制模塊；
[0031]步驟5:加工控制模塊逐層地將每層的加工參數(shù)分別輸入至機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭~■控制|吳塊；
[0032]步驟6:機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一移動(dòng)至噴料加工的起始位置，機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一上的噴嘴一噴料，機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一沿著預(yù)定的路線移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)束后控制噴嘴一停止噴料；
[0033]步驟7:機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二移動(dòng)至噴料加工的起始位置，機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二上的噴嘴一噴料，機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二沿著預(yù)定的路線移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)束后控制噴嘴二停止噴料；
[0034]步驟8:機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作，直至加工完一層待加工工件，并控制機(jī)頭一移動(dòng)至坐標(biāo)原點(diǎn)；
[0035]步驟9:加工控制模塊控制熱床沿著Ζ軸方向向下移動(dòng)預(yù)定距離；
[0036]步驟10，重復(fù)步驟6?9，直至加工完成整個(gè)待加工工件。
[0037]本發(fā)明所具有的有益效果包括:
[0038](1)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其能夠交替控制兩個(gè)機(jī)頭，使得打印效率提高，減少機(jī)頭的不必要行程；
[0039](2)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其具有兩個(gè)機(jī)頭，使得打印機(jī)能夠一次打印出具有兩種顏色的物體；
[0040](3)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其兩個(gè)機(jī)頭交替工作，使得打印出的物體可以具有由兩種顏色組成的彩色圖案；
[0041](4)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其具有呈十字型交叉的兩條橫桿，使得機(jī)頭在水平面上能夠以任意速度和角度進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)給速度快；
[0042](5)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)控制模塊中設(shè)置有成對(duì)的滑桿和滑塊，使得機(jī)頭運(yùn)動(dòng)更為平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)精度更高；
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的邏輯電路圖；
[0044]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的控制過程流程圖；
[0045]圖3示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖4示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的機(jī)頭固定裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0048]1-機(jī)頭固定裝置
[0049]11-機(jī)頭一
[0050]12-噴嘴一
[0051]13-機(jī)頭二
[0052]14-噴嘴二
[0053]15-高度調(diào)節(jié)螺栓
[0054]2-X軸橫桿
[0055]21-X 軸滑塊一
[0056]22-1 軸滑塊二
[0057]23-X 軸滑桿一
[0058]24-X 軸滑桿二
[0059]3-Y軸橫桿
[0060]31-Y 軸滑塊一
[0061]32-Y 軸滑塊二
[0062]33-Y 軸滑桿一
[0063]34-Y 軸滑桿二
[0064]41-X軸皮帶齒輪一
[0065]42-X軸皮帶齒輪二
[0066]43-X軸皮帶齒輪三
[0067]51-Y軸皮帶齒輪一
[0068]52-Y軸皮帶齒輪二
[0069]53-Y軸皮帶齒輪三
[0070]6-熱床
[0071]7-擠絲機(jī)構(gòu)
【具體實(shí)施方式】
[0072]下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。通過這些說明，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清楚明確。
[0073]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0074]在本發(fā)明中，所述的X軸、Υ軸、Ζ軸都是虛擬的方向向量，三個(gè)軸互相垂直，其中，X軸和Υ軸都位于水平方向，Ζ軸位于豎直方向,其具體的指不方向參見附圖3。
[0075]根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，如圖1中所示，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)分層處理模塊、加工控制模塊、機(jī)頭一控制模塊、機(jī)頭二控制模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊。
[0076]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊用于接收輸入的參數(shù)信息，將上述接收到的參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成所述3D打印機(jī)能夠執(zhí)行的格式并傳遞出轉(zhuǎn)換后的信息；所述接收的輸入信息和輸出的轉(zhuǎn)換后信息都包括有待加工工件模型信息、加工待加工工件所需的物料信息和加工待加工工件所需的溫度信息；
[0077]在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述待加工工件模型信息包括待加工工件的3D模型圖，該3D模型圖可以從網(wǎng)上下載也可以自己通過繪圖軟件繪制，經(jīng)過數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，都轉(zhuǎn)換成STL格式以便于3D打印機(jī)識(shí)別并執(zhí)行該文件；
[0078]所述加工待加工工件所需的物料信息包括噴嘴一和噴嘴二中噴出物料的顏色，該信息一般由人工輸入至3D打印機(jī)中，一般通過3D打印機(jī)上設(shè)置的輸入按鈕進(jìn)行輸入，當(dāng)然，3D打印機(jī)內(nèi)部也可以默認(rèn)一套或多套顏色信息，以方便于輸入和加工，通過物料選擇模塊接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的加工待加工工件所需的物料信息，并根據(jù)上述物料信息將適當(dāng)?shù)奈锪咸畛渲翆?duì)應(yīng)的噴嘴中；
[0079]所述加工待加工工件所需的溫度信息包括噴嘴一 12的溫度、噴嘴二 14的溫度和熱床6的溫度，該信息同樣是在加工工作開始一起輸入確定的，可以人工通過輸入按鈕進(jìn)行輸入，也可以系統(tǒng)根據(jù)物料信息自動(dòng)生成，在加工開始前輸入該溫度信息以便于系統(tǒng)在加工開始前進(jìn)行預(yù)熱，通過溫度控制模塊接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的加工待加工工件所需的溫度信息，并根據(jù)上述溫度信息分別控制噴嘴一、噴嘴二以及熱床的溫度。
[0080]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)分層處理模塊用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的待加工工件模型信息，優(yōu)選地，還可以在接收到的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行修改或調(diào)整，并對(duì)上述待加工工件模型進(jìn)行切片處理，即根據(jù)待加工工件模型信息計(jì)算出加工該待加工工件所需的加工層數(shù)以及加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將所述加工層數(shù)信息和所述加工每一層所需的加工參數(shù)信息傳遞給加工控制模塊；所述數(shù)據(jù)分層處理為3D打印技術(shù)的一個(gè)核心部分步驟，在立體圖的基礎(chǔ)上計(jì)算出各個(gè)加工層的加工參數(shù)信息，所述加工參數(shù)信息包括每一層的形狀、構(gòu)造，機(jī)頭一和機(jī)頭二的加工行進(jìn)路線以及機(jī)頭一和機(jī)頭二的工作順序。
[0081]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述加工控制模塊用于接收數(shù)據(jù)分層處理模塊傳遞的加工層數(shù)信息和加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將加工每一層所需的加工參數(shù)信息分別傳遞給機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊，并在每層加工完成后通過熱床控制模塊控制熱床移動(dòng)；加工控制模塊將接收到的信息轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼，優(yōu)選地，二進(jìn)制碼高位存儲(chǔ)機(jī)頭一的加工參數(shù)數(shù)據(jù)，二進(jìn)制碼低位存儲(chǔ)機(jī)頭二的加工參數(shù)數(shù)據(jù)，以便于將機(jī)頭一和機(jī)頭二的加工參數(shù)數(shù)據(jù)分別發(fā)送至機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊；當(dāng)機(jī)頭加工完成一個(gè)層時(shí)，兩個(gè)機(jī)頭都停止工作，此時(shí)，熱床控制模塊將作業(yè)指令發(fā)送給Z軸運(yùn)動(dòng)電機(jī)，Z軸運(yùn)動(dòng)電機(jī)通過齒輪齒條帶動(dòng)熱床向下移動(dòng)，其移動(dòng)的距離為一個(gè)層的厚度，其移動(dòng)距離很小，移動(dòng)的時(shí)間也很短，移動(dòng)完成后，機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊都分別接收到了加工下一層的加工參數(shù)信息，即可繼續(xù)進(jìn)行加工。
[0082]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，機(jī)頭一控制模塊用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭一 11運(yùn)動(dòng)，所述機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)包括機(jī)頭一從原點(diǎn)位置移動(dòng)至加工起始位置和進(jìn)給加工，所述進(jìn)給加工是指機(jī)頭從加工起始位置沿著預(yù)定軌跡移動(dòng)至加工結(jié)束位置的運(yùn)動(dòng)過程；所述加工參數(shù)信息還包括噴嘴的噴料和停止，具體來說，機(jī)頭移動(dòng)到加工起始位置時(shí)，控制噴嘴一開始噴料，隨著機(jī)頭一的移動(dòng)，噴嘴一在機(jī)頭一的運(yùn)動(dòng)軌跡上噴滿物料，當(dāng)機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)至加工結(jié)束位置時(shí)，控制噴嘴一停止噴料，從而形成一個(gè)或半個(gè)或一部分層結(jié)構(gòu)；
[0083]相對(duì)應(yīng)地，機(jī)頭二控制模塊用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭二 13運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴二開始噴料或停止噴料；機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作，使得機(jī)頭一和機(jī)頭二交替工作，最終形成一個(gè)完整的層，并將機(jī)頭移動(dòng)至坐標(biāo)的原點(diǎn)位置。
[0084]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在機(jī)頭一和機(jī)頭二的噴料加工運(yùn)動(dòng)中，機(jī)頭一或機(jī)頭二沿著每一層輪廓的邊緣運(yùn)動(dòng)，一般呈“小方框”型，走過的線型沒有交叉點(diǎn)，以便節(jié)省加工時(shí)間，各個(gè)線條以互相平行的為主，另外，盡量使得各個(gè)線條方向與X軸方向或Y軸方向一致，以便于控制加工。
[0085]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊都通過運(yùn)動(dòng)控制模塊控制機(jī)頭運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括機(jī)頭固定裝置1，機(jī)頭一和機(jī)頭二分別設(shè)置在所述機(jī)頭固定裝置的底部，即機(jī)頭一和機(jī)頭二一起隨著機(jī)頭固定裝置移動(dòng)，兩個(gè)機(jī)頭控制模塊都是通過控制機(jī)頭固定裝置來控制相應(yīng)的機(jī)頭，在所述機(jī)頭固定裝置上分別可相對(duì)滑動(dòng)地安裝有沿X軸方向移動(dòng)的X軸橫桿2和沿Y軸方向移動(dòng)的Y軸橫桿3，所述X軸橫桿的軸線方向與所述X軸方向垂直，所述Y軸橫桿的軸線方向與所述Y軸方向垂直，X軸橫桿移動(dòng)時(shí)，如果Y軸橫桿不動(dòng)，X軸橫桿帶著機(jī)頭固定裝置沿著X軸方向移動(dòng)，如果Y軸橫桿同時(shí)也移動(dòng)，X軸橫桿和Y軸橫桿共同帶著機(jī)頭固定裝置做復(fù)合運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是弧線運(yùn)動(dòng)，具體為何種運(yùn)動(dòng)形式取決于X軸橫桿和Y軸橫桿的運(yùn)動(dòng)速度。
[0086]在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖3中所示，在機(jī)頭固定裝置上部開設(shè)有兩個(gè)軸線互相垂直的通孔，且兩個(gè)通孔不連通，兩個(gè)通孔直徑剛好使得X軸橫桿和Y軸橫桿能夠通過并滑動(dòng)，通孔內(nèi)壁光滑，一般可以涂布有潤滑劑層，以減少摩擦和磨損。
[0087]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在所述X軸橫桿的兩端分別設(shè)置有X軸滑塊一 21和X軸滑塊二 22，如圖3中所示，所述X軸滑塊一和X軸滑塊二分別套設(shè)在沿著X軸方向設(shè)置的X軸滑桿一 23和X軸滑桿二 24上；在所述Y軸橫桿的兩端分別設(shè)置有Y軸滑塊一 31和Y軸滑塊二 32，所述Y軸滑塊一和Y軸滑塊二分別套設(shè)在沿著Y軸方向設(shè)置的Y軸滑桿一 33和Y軸滑桿二 34上，且上述四根滑桿在空間上并不相接觸，可以兩根X軸滑桿在兩根Y軸滑桿的上方，也可以兩根X軸滑桿在兩根Y軸滑桿的下方，且各個(gè)滑桿之間要留有預(yù)定的間隙，以避免摩擦。
[0088]X軸滑桿一和X軸滑桿二共同撐緊沿著Y軸方向設(shè)置的Y軸皮帶齒輪一 51和Y軸皮帶齒輪二 52，Y軸滑桿一和Y軸滑桿二共同撐緊沿著X軸方向設(shè)置的X軸皮帶齒輪一 41和X軸皮帶齒輪二 42 ；
[0089]所述X軸皮帶齒輪一帶動(dòng)X軸滑塊一沿著X軸滑桿一移動(dòng)，所述X軸皮帶齒輪二帶動(dòng)X軸滑塊二沿著X軸滑桿二移動(dòng)，且X軸滑塊一和X軸滑塊二同步運(yùn)動(dòng)；所述Y軸皮帶齒輪一帶動(dòng)Y軸滑塊一沿著Y軸滑桿一移動(dòng)，所述Y軸皮帶齒輪二帶動(dòng)Y軸滑塊二沿著Y軸滑桿二移動(dòng)，且Y軸滑塊一和Y軸滑塊二同步運(yùn)動(dòng)。上述雖然給出了通過皮帶齒輪傳動(dòng)動(dòng)力的方式，但是也只是作為一種最為優(yōu)選的實(shí)施方式，以便提高傳遞精度和可操作性，還是可以選用其他的方式進(jìn)行動(dòng)力傳遞的，如通過齒輪或絲杠等方式。
[0090]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖3中所示，X軸電機(jī)通過X軸皮帶齒輪三43帶動(dòng)Y軸滑桿一或Y軸滑桿二旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)X軸皮帶齒輪一和X軸皮帶齒輪二同步轉(zhuǎn)動(dòng)；γ軸電機(jī)通過Υ軸皮帶齒輪三53帶動(dòng)X軸滑桿一或X軸滑桿二旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)Υ軸皮帶齒輪一和Υ軸皮帶齒輪二同步轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0091]機(jī)頭一控制模塊通過分別控制X軸電機(jī)和Υ軸電機(jī)來控制機(jī)頭固定裝置上的機(jī)頭一按照加工參數(shù)信息進(jìn)行移動(dòng)，機(jī)頭二控制模塊通過分別控制X軸電機(jī)和Υ軸電機(jī)來控制機(jī)頭固定裝置上的機(jī)頭二按照加工參數(shù)信息進(jìn)行移動(dòng)，且在加工時(shí)機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作。
[0092]所述運(yùn)動(dòng)控制模塊的工作過程包括:將運(yùn)動(dòng)指令發(fā)送給X軸電機(jī)，X軸電機(jī)傳遞動(dòng)力，通過X軸皮帶齒輪三帶動(dòng)Υ軸滑桿一或Υ軸滑桿二旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)X軸皮帶齒輪一和X軸皮帶齒輪二同步旋轉(zhuǎn)，X軸皮帶齒輪一和X軸皮帶齒輪二同步旋轉(zhuǎn)時(shí)分別帶動(dòng)X軸滑塊一和X軸滑塊二同步滑動(dòng)，進(jìn)而X軸橫桿連同機(jī)頭固定裝置一同沿著X軸方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)頭沿X軸方向的進(jìn)給；同理，運(yùn)動(dòng)控制模塊將運(yùn)動(dòng)指令發(fā)送給Υ軸電機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)頭沿Υ軸方向的進(jìn)給，且X軸電機(jī)和Υ軸電機(jī)可以同時(shí)工作，其提供的轉(zhuǎn)速也可以是不同的，即機(jī)頭固定裝置沿X軸方向的分速度大小和沿Υ軸方向的分速度大小可以不同，也可以相同。
[0093]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述四個(gè)滑桿在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，其上套設(shè)的滑塊仍在滑動(dòng)，滑桿與滑塊相接觸的位置需經(jīng)過特別處理，如淬火等，以增強(qiáng)其耐磨性，另外，在滑桿外部涂布有潤滑層，以減小摩擦和磨損。
[0094]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)還包括有定位校準(zhǔn)系統(tǒng)，所述定位校準(zhǔn)系統(tǒng)包括三個(gè)限位開關(guān)和三個(gè)傳感器，分別設(shè)置在沿著X、γ、ζ三個(gè)坐標(biāo)軸方向上的機(jī)頭移動(dòng)極限位置，對(duì)機(jī)頭一進(jìn)行監(jiān)測，在每一層加工開始前，通過定位校準(zhǔn)系統(tǒng)對(duì)機(jī)頭一進(jìn)行零點(diǎn)定位校準(zhǔn)，以保證機(jī)頭加工的精度。
[0095]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，兩個(gè)機(jī)頭之間的距離確定，根據(jù)上述距離和機(jī)頭一在坐標(biāo)系中的位置能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算出機(jī)頭二在坐標(biāo)系中的位置，從而便于對(duì)機(jī)頭二的控制，節(jié)省了機(jī)頭二的定位校準(zhǔn)工作，使得機(jī)頭一和機(jī)頭二交替工作更為快捷。
[0096]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在每個(gè)噴嘴附近都安裝有電熱管、溫度傳感器和風(fēng)扇，在熱床上同樣安裝有電熱管、溫度傳感器和風(fēng)扇，通過溫度控制模塊根據(jù)接收到的指示，通過電熱管加熱，通過風(fēng)扇降溫，通過溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度信息，以使得3D打印機(jī)內(nèi)部的溫度保持在預(yù)定的范圍內(nèi)，滿足3D打印的需要，優(yōu)選地，噴嘴的工作溫度為180?260攝氏度，熱床的工作溫度為50?100攝氏度，整體3D打印機(jī)的工作溫度為15?32攝氏度。
[0097]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)時(shí)方式中，如圖4中所示，3D打印機(jī)中還設(shè)置有兩個(gè)擠絲機(jī)構(gòu)7，分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)機(jī)頭上的兩個(gè)噴嘴，機(jī)頭一控制模塊直接控制其中一個(gè)擠絲機(jī)構(gòu)，機(jī)頭二控制模塊直接控制另外一個(gè)擠絲機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要噴嘴噴料時(shí)，控制擠絲機(jī)構(gòu)上的物料電機(jī)工作，即可將物料輸送至噴嘴中，使得噴嘴噴料。
[0098]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述熱床設(shè)置在兩個(gè)噴嘴下方，熱床優(yōu)選的為上表面平滑的板狀，當(dāng)加工開始前，控制熱床向上移動(dòng)至緊鄰著噴嘴的位置，與噴嘴之間的距離約等于一個(gè)層的厚度，以便于噴嘴將物料噴灑在熱床上，形成加工層，當(dāng)一個(gè)層加工完成后，熱床都會(huì)向下移動(dòng)一個(gè)層厚的距離，以便于繼續(xù)噴涂物料，直至待加工工件加工完成。
[0099]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明中所述的X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Z軸運(yùn)動(dòng)電機(jī)和物料電機(jī)都是步進(jìn)電機(jī)，本發(fā)明中對(duì)此沒有特別限定，選用控制精度足夠高的步進(jìn)電機(jī)即可。
[0100]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明中所述的3D打印機(jī)上還設(shè)置有LED顯示屏和輸入界面，通過輸入界面可以輸入所需的溫度信息和物料信息，還可以通過輸入界面輸入信息對(duì)三維模型圖進(jìn)行調(diào)整和修改，所述LED顯示屏用于配合輸入界面的信息輸入，實(shí)時(shí)顯示輸入的信息，另外，還可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的打印狀態(tài)，以便于監(jiān)測。
[0101]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明中所述的3D打印機(jī)主要用于塑料材質(zhì)模型的打印，其物料也是塑料類的材料。
[0102]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述噴嘴一可拆卸地安裝在機(jī)頭一的底部，所述噴嘴二可拆卸地安裝在機(jī)頭二的底部，且噴嘴一和噴嘴二的最底端位于同一個(gè)水平面內(nèi)，以便于確保兩個(gè)機(jī)頭的加工精度。
[0103]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖4中所示，所述噴嘴的相對(duì)于機(jī)頭的位置可調(diào)節(jié)，即可以控制噴嘴從機(jī)頭中伸出或縮回到機(jī)頭內(nèi)，本發(fā)明中優(yōu)選地，在噴嘴上設(shè)置有高度調(diào)節(jié)螺栓15，所述高度調(diào)節(jié)螺栓擰合在所述機(jī)頭上，旋轉(zhuǎn)所述高度調(diào)節(jié)螺栓即可調(diào)節(jié)噴嘴相對(duì)于機(jī)頭的高度，從而保證兩個(gè)噴嘴之間的相對(duì)位置固定，保證加工精度。
[0104]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2中所示，3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟:
[0105]步驟1:啟動(dòng)3D打印系統(tǒng)；
[0106]步驟2:系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)檢測3D打印機(jī)的各個(gè)系統(tǒng)，檢測是否存在錯(cuò)誤，有錯(cuò)誤自動(dòng)報(bào)警，沒有錯(cuò)誤則LED燈閃爍，顯示系統(tǒng)正常；
[0107]步驟3:輸入?yún)?shù)信息，包括下載或通過USB接口傳遞等方式輸入的待加工工件模型信息、通過在輸入界面輸入的或自動(dòng)選擇的加工待加工工件所需的物料信息和加工待加工工件所需的溫度信息；
[0108]步驟4:將上述輸入的信息轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的格式；
[0109]步驟5:在噴嘴一和噴嘴二中添加物料，加熱噴嘴一、噴嘴二和熱床，其中，包括預(yù)熱、加熱以及降溫等過程；
[0110]步驟6:對(duì)待加工工件模型進(jìn)行分層處理，得到每層的加工參數(shù)，并將計(jì)算得到的加工參數(shù)信息傳遞給加工控制模塊；
[0111]步驟7:加工控制模塊逐層地將每層的加工參數(shù)分別輸入至機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊；
[0112]步驟8:對(duì)機(jī)頭一進(jìn)行零點(diǎn)定位并校準(zhǔn)；
[0113]步驟9:通過機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一移動(dòng)至噴料加工的起始位置，機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一上的噴嘴一噴料，機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一沿著預(yù)定的路線移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)束后控制噴嘴一停止噴料；
[0114]步驟10:機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二移動(dòng)至噴料加工的起始位置，機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二上的噴嘴一噴料，機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二沿著預(yù)定的路線移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)束后控制噴嘴二停止噴料；
[0115]步驟11:機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作，直至加工完一層待加工工件，并控制機(jī)頭一移動(dòng)至坐標(biāo)原點(diǎn)；
[0116]步驟12:加工控制模塊控制熱床沿著Z軸方向向下移動(dòng)預(yù)定距離，所述預(yù)定距離為每一層的厚度；
[0117]步驟13，重復(fù)步驟8?12，直至加工完成整個(gè)待加工工件。
[0118]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“一”、“二”、“三”等僅用于描述目的，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件的相對(duì)重要性。
[0119]本發(fā)明所具有的有益效果包括:
[0120](1)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其能夠交替控制兩個(gè)機(jī)頭，使得打印效率提高，減少機(jī)頭的不必要行程；
[0121](2)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其具有兩個(gè)機(jī)頭，使得打印機(jī)能夠一次打印出具有兩種顏色的物體；
[0122](3)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其兩個(gè)機(jī)頭交替工作，使得打印出的物體可以具有由兩種顏色組成的彩色圖案；
[0123](4)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其具有呈十字型交叉的兩條橫桿，使得機(jī)頭在水平面上能夠以任意速度和角度進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)給速度快；
[0124](5)根據(jù)本發(fā)明提供的3D打印機(jī)的機(jī)電控制系統(tǒng)及方法，其機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)控制模塊中設(shè)置有成對(duì)的滑桿和滑塊，使得機(jī)頭運(yùn)動(dòng)更為平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)精度更高；
[0125]以上結(jié)合了優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，不過這些實(shí)施方式僅是范例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種替換和改進(jìn)，這些均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊，其用于接收輸入的參數(shù)信息，將上述接收到的參數(shù)信息轉(zhuǎn)換成所述3D打印機(jī)能夠執(zhí)行的格式并傳遞出轉(zhuǎn)換后的信息，所述傳遞出的轉(zhuǎn)換后的信息包括待加工工件模型信息； 數(shù)據(jù)分層處理模塊:其用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的待加工工件模型信息，并對(duì)上述待加工工件模型進(jìn)行切片處理，即根據(jù)待加工工件模型信息計(jì)算出加工該待加工工件所需的加工層數(shù)以及加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將所述加工層數(shù)信息和所述加工每一層所需的加工參數(shù)信息傳遞給加工控制模塊； 加工控制模塊，其用于接收數(shù)據(jù)分層處理模塊傳遞的加工層數(shù)信息和加工每一層所需的加工參數(shù)信息，將加工每一層所需的加工參數(shù)信息分別傳遞給機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊，并在每層加工完成后通過熱床控制模塊控制熱床(6)移動(dòng)； 機(jī)頭一控制模塊，其用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴一開始噴料或停止噴料； 和 機(jī)頭二控制模塊，其用于接收加工控制模塊傳遞出的加工參數(shù)信息，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制運(yùn)動(dòng)控制模塊帶動(dòng)機(jī)頭二運(yùn)動(dòng)，根據(jù)接收到的加工參數(shù)信息控制噴嘴二開始噴料或停止噴料； 所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括機(jī)頭固定裝置(I)，機(jī)頭一(11)和機(jī)頭二(13)分別設(shè)置在所述機(jī)頭固定裝置(I)的底部，在所述機(jī)頭固定裝置(I)上分別可相對(duì)滑動(dòng)地安裝有沿X軸方向移動(dòng)的X軸橫桿(2)和沿Y軸方向移動(dòng)的Y軸橫桿(3),所述X軸橫桿(2)的軸線方向與所述X軸方向垂直，所述Y軸橫桿(3)的軸線方向與所述Y軸方向垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊接收輸入的參數(shù)信息包括待加工工件模型信息、加工待加工工件所需的物料信息和加工待加工工件所需的溫度信息，其中，所述待加工工件模型信息包括待加工工件的3D模型圖；所述加工待加工工件所需的物料信息包括噴嘴一和噴嘴二中噴出物料的顏色；所述加工待加工工件所需的溫度信息包括噴嘴一的溫度、噴嘴二的溫度和熱床的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 物料選擇模塊，其用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的加工待加工工件所需的物料信息，并根據(jù)上述物料信息將適當(dāng)?shù)奈锪咸畛渲翆?duì)應(yīng)的噴嘴中； 溫度控制模塊，其用于接收數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換模塊傳遞出的加工待加工工件所需的溫度信息，并根據(jù)上述溫度信息分別控制噴嘴一、噴嘴二以及熱床的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)分層處理模塊用于修改接收到的待加工工件模型信息并對(duì)該模型信息進(jìn)行分層處理；所述數(shù)據(jù)分層處理模塊計(jì)算出的加工每一層所需的加工參數(shù)信息包括加工每一層所需的機(jī)頭一運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息、機(jī)頭二運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息、噴嘴一噴料參數(shù)信息和噴嘴二噴料參數(shù)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述噴嘴一(12)可拆卸地安裝在機(jī)頭一(11)的底部，所述噴嘴二(14)可拆卸地安裝在機(jī)頭二(13)的底部，且噴嘴一和噴嘴二的最底端位于同一個(gè)水平面內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述X軸橫桿的兩端分別設(shè)置有X軸滑塊一(21)和X軸滑塊二(22)，所述X軸滑塊一(21)和X軸滑塊二(22)分別套設(shè)在沿著X軸方向設(shè)置的X軸滑桿一(23)和X軸滑桿二(24)上；在所述Y軸橫桿的兩端分別設(shè)置有Y軸滑塊一(31)和Y軸滑塊二(32)，所述Y軸滑塊一(31)和Y軸滑塊二(32)分別套設(shè)在沿著Y軸方向設(shè)置的Y軸滑桿一(33)和Y軸滑桿二(34)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，X軸滑桿一(23)和X軸滑桿二(24)共同撐緊沿著Y軸方向設(shè)置的Y軸皮帶齒輪一(51)和Y軸皮帶齒輪二(52)，Y軸滑桿一(33)和Y軸滑桿二(34)共同撐緊沿著X軸方向設(shè)置的X軸皮帶齒輪一(41)和X軸皮帶齒輪二(42)； 所述X軸皮帶齒輪一(41)帶動(dòng)X軸滑塊一(21)沿著X軸滑桿一(23)移動(dòng)，所述X軸皮帶齒輪二(42)帶動(dòng)X軸滑塊二(22)沿著X軸滑桿二(24)移動(dòng)，且X軸滑塊一(21)和X軸滑塊二(22)同步運(yùn)動(dòng)；所述Y軸皮帶齒輪一(51)帶動(dòng)Y軸滑塊一(31)沿著Y軸滑桿一 (33)移動(dòng)，所述Y軸皮帶齒輪二(52)帶動(dòng)Y軸滑塊二(32)沿著Y軸滑桿二(34)移動(dòng)，且Y軸滑塊一(31)和Y軸滑塊二(32)同步運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，X軸電機(jī)通過X軸皮帶齒輪三(43)帶動(dòng)Y軸滑桿一(33)或Y軸滑桿二(34)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)X軸皮帶齒輪一(41)和X軸皮帶齒輪二(42)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；Y軸電機(jī)通過Y軸皮帶齒輪三(53)帶動(dòng)X軸滑桿一 (23)或X軸滑桿二(24)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)Y軸皮帶齒輪一(51)和Y軸皮帶齒輪二(52)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)頭一控制模塊通過分別控制X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)來控制機(jī)頭固定裝置(I)上的機(jī)頭一按照加工參數(shù)信息進(jìn)行移動(dòng)，機(jī)頭二控制模塊通過分別控制X軸電機(jī)和Y軸電機(jī)來控制機(jī)頭固定裝置(I)上的機(jī)頭二按照加工參數(shù)信息進(jìn)行移動(dòng)，且在加工時(shí)機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作。
10.—種如權(quán)利要求1所述的3D打印機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,該方法包括如下步驟: 步驟1:輸入?yún)?shù)信息，包括待加工工件模型信息、加工待加工工件所需的物料信息和加工待加工工件所需的溫度信息； 步驟2:將上述輸入的信息轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的格式； 步驟3:在噴嘴一和噴嘴二中添加物料，加熱噴嘴一、噴嘴二和熱床； 步驟4:對(duì)待加工工件模型進(jìn)行分層處理，得到每層的加工參數(shù)，并將計(jì)算得到的加工參數(shù)信息傳遞給加工控制模塊； 步驟5:加工控制模塊逐層地將每層的加工參數(shù)分別輸入至機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊； 步驟6:機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一移動(dòng)至噴料加工的起始位置，機(jī)頭一控制模塊控制機(jī)頭一上的嗔嘴一嗔料，機(jī)頭一控制|旲塊控制機(jī)頭一沿著預(yù)定的路線移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)束后控制噴嘴一停止噴料； 步驟7:機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭二移動(dòng)至噴料加工的起始位置，機(jī)頭二控制模塊控制機(jī)頭_■上的嗔嘴一嗔料，機(jī)頭_■控制|旲塊控制機(jī)頭~■沿著預(yù)定的路線移動(dòng)，移動(dòng)結(jié)束后控制噴嘴二停止噴料； 步驟8:機(jī)頭一控制模塊和機(jī)頭二控制模塊交替工作，直至加工完一層待加工工件，并控制機(jī)頭一移動(dòng)至坐標(biāo)原點(diǎn)； 步驟9:加工控制模塊控制熱床沿著Z軸方向向下移動(dòng)預(yù)定距離； 步驟10，重復(fù)步驟6?9，直至加工完成整個(gè)待加工工件。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK104385592SQ201410541126
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】王瑛, 高云, 張小龍, 袁廣樂, 魏翠莉, 魏焓宇, 王春迪, 崔鶴, 鄭祿達(dá) 申請(qǐng)人:秦皇島天秦三維數(shù)字化技術(shù)有限公司