本發(fā)明屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種3D打印機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
3D打印機(jī)是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù),過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型,現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。
3D打印技術(shù),是以計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本,通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié),最終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品。3D打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)二維平面,通過對(duì)材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn),大大降低了制造的復(fù)雜度。這種數(shù)字化制造模式直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件。在3D打印時(shí),軟件通過電腦輔助設(shè)計(jì)技術(shù)(CAD)完成一系列數(shù)字切片,并將這些切片的信息傳送到3D打印機(jī)上,后者會(huì)將連續(xù)的薄型層面堆疊起來,直到一個(gè)固態(tài)物體成型。堆疊薄層的形式有多種多樣。有些3D打印機(jī)使用“噴墨”的方式。例如,一家名為Objet的以色列3D打印機(jī)公司使用3D打印機(jī)噴頭將一層極薄的液態(tài)塑料物質(zhì)噴涂在鑄模托盤上,此涂層然后被置于紫外線下進(jìn)行處理,之后鑄模托盤下降極小的距離,以供下一層堆疊上來。另外一家總部位于美國明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一種叫做“熔積成型”的技術(shù),整個(gè)流程是在噴頭內(nèi)熔化塑料,然后通過沉積塑料纖維的方式才形成薄層。還有一些系統(tǒng)使用粉末微粒作為打印介質(zhì),粉末微粒被噴撒在鑄模托盤上形成一層極薄的粉末層,然后由噴出的液態(tài)粘合劑進(jìn)行固化。它也可以使用一種叫做“激光燒結(jié)”的技術(shù)熔鑄成指定形狀。
3D打印技術(shù)中較為主流的技術(shù)包括:熔融沉積成型技術(shù)(Fused deposition modeling,F(xiàn)DM),光固化立體成型技術(shù)(Stereolithography,SLA),選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(Selective laser sintering,SLS),三維打印技術(shù)(3D pringting,3DP)等。目前,3D打印一般只能進(jìn)行單色打印,打印完成后成品為純色,色彩只能通過噴繪等方式實(shí)現(xiàn),增加了制作的難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種采用色彩控制電路控制打印機(jī)的打印色彩,能夠改變以往的只能進(jìn)行一種顏色的打印,克服了打印成品色彩單一的情況,不用更換打印機(jī)頭也可以進(jìn)行彩色的打印,使用方便的3D打印機(jī)控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種3D打印機(jī)控制系統(tǒng),包括主控制器、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)壓模塊、加熱器、散熱裝置、電源模塊、上位機(jī)和打印機(jī)頭控制電路,主控制器分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)壓模塊、加熱器、散熱裝置、電源模塊、上位機(jī)和打印機(jī)頭控制電路連接。
進(jìn)一步地,所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,主控制器的控制輸出分別與X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接。
進(jìn)一步地,所述的打印機(jī)頭控制電路包括溫度傳感器、位置傳感器和色彩控制電路,溫度傳感器和位置傳感器的輸出端分別與主控制器相連,主控制器的輸出端與色彩控制電路連接。
進(jìn)一步地,所述的主控制器的輸出端通過電磁閥連接負(fù)壓模塊,主控制器的輸出端通過電磁閥連接加熱器,主控制器的輸出端通過電磁閥連接散熱裝置。
進(jìn)一步地,所述的主控制器通過接口電路連接上位機(jī)。
進(jìn)一步地,所述的控制系統(tǒng)還包括一報(bào)警裝置,所述的報(bào)警裝置與主控制器的輸出端相連接。
本發(fā)明的有益效果是:
1、采用色彩控制電路控制打印機(jī)的打印色彩,能夠改變以往的只能進(jìn)行一種顏色的打印,克服了打印成品色彩單一的情況,不用更換打印機(jī)頭也可以進(jìn)行彩色的打印,使用方便;
2、主控制器接收上位機(jī)傳送的打印控制信息,通過位置傳感器和溫度傳感器對(duì)噴頭的位置和打印材料的溫度進(jìn)行檢測(cè),主控制器對(duì)打印信息進(jìn)行分析,對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、色彩控制電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制,控制X、Y、Z軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置移動(dòng),通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路對(duì)負(fù)壓發(fā)生器和加熱器進(jìn)行控制,使材料溫度達(dá)到打印需要的溫度,整個(gè)控制過程全自動(dòng)化,無需人工操作。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1所示,一種3D打印機(jī)控制系統(tǒng),包括主控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)壓模塊、加熱器、散熱裝置、電源模塊、上位機(jī)和打印機(jī)頭控制電路,主控制器分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)壓模塊、加熱器、散熱裝置、電源模塊、上位機(jī)和打印機(jī)頭控制電路連接。
進(jìn)一步地,所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Z軸電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路,主控制器的控制輸出分別與X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和Z軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接。
進(jìn)一步地,所述的打印機(jī)頭控制電路包括溫度傳感器、位置傳感器和色彩控制電路,溫度傳感器和位置傳感器的輸出端分別與主控制器相連,主控制器的輸出端與色彩控制電路連接。
進(jìn)一步地,所述的主控制器的輸出端通過電磁閥連接負(fù)壓模塊,主控制器的輸出端通過電磁閥連接加熱器,主控制器的輸出端通過電磁閥連接散熱裝置。
進(jìn)一步地,所述的主控制器通過接口電路連接上位機(jī)。
進(jìn)一步地,所述的控制系統(tǒng)還包括一報(bào)警裝置,所述的報(bào)警裝置與主控制器的輸出端相連接。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)的的工作過程為:主控制器通過接口電路與上位機(jī)通信,接收上位機(jī)傳送的打印控制信息,通過位置傳感器和溫度傳感器對(duì)噴頭的位置和打印材料的溫度進(jìn)行檢測(cè);主控制器對(duì)打印信息進(jìn)行分析,對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、色彩控制電路和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制,控制X、Y、Z軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置移動(dòng),通過電磁閥驅(qū)動(dòng)電路對(duì)負(fù)壓發(fā)生器、加熱器和散熱裝置進(jìn)行控制,使材料溫度達(dá)到打印需要的溫度,根據(jù)信息調(diào)整原料色彩,進(jìn)行彩色打??;當(dāng)打印機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),通過報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警提示。主控制器還能將采集到的數(shù)據(jù)通過接口電路上傳至上位機(jī)進(jìn)行保存存儲(chǔ),方便日后查閱。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到,這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理,應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合,這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。