一種3d陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、操作面板、I/O擴(kuò)展接口和控制3D陶瓷打印機(jī)完成陶瓷材料打印成型的運(yùn)動(dòng)控制單元；所述運(yùn)動(dòng)控制單元包括八軸運(yùn)動(dòng)控制卡、信號(hào)中轉(zhuǎn)板一、信號(hào)中轉(zhuǎn)板二、X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、鋪料臺(tái)升降電機(jī)、料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、攪拌電機(jī)、主軸電機(jī)、變頻器、驅(qū)動(dòng)器一、驅(qū)動(dòng)器二和驅(qū)動(dòng)器三；主軸電機(jī)、X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、鋪料臺(tái)升降電機(jī)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)上均安裝有光電編碼器。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高，工作能夠自動(dòng)控制3D陶瓷打印機(jī)對(duì)以陶瓷材料為原料的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速打印成型，提高了陶瓷材料的均勻性、重復(fù)性和成品率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著打印技術(shù)的快速發(fā)展，單純的二維打印技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求。為了滿(mǎn)足人們的需求，3D打印技術(shù)已經(jīng)得到了快速發(fā)展，這是一項(xiàng)顛覆傳統(tǒng)制造工藝的技術(shù)革命。3D打印機(jī)的工作原理與普通打印機(jī)基本相同，是通過(guò)電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。由于3D打印技術(shù)是一種立體打印技術(shù)，能夠打印出三維實(shí)物模型，所以越來(lái)越受到生產(chǎn)廠家的歡迎。
[0003]陶瓷的分層打印技術(shù)中，其原理是將石蠟鋪設(shè)后，在石蠟表面雕刻模型，然后在模型內(nèi)鋪設(shè)陶瓷材料，層層堆積，最終燒結(jié)排出石蠟后制得產(chǎn)品。傳統(tǒng)的陶瓷材料的3D打印【技術(shù)領(lǐng)域】中，常采用激光焊接技術(shù)。而激光焊接的系統(tǒng)較復(fù)雜，與激光器相關(guān)的附屬配件較多，而且均需要高精度裝配，使用不便，投入成本高。因而設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高的3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，對(duì)于提高了陶瓷材料的均勻性、重復(fù)性和成品率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本具有十分重要的意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高，工作能夠自動(dòng)控制3D陶瓷打印機(jī)對(duì)以陶瓷材料為原料的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速打印成型。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機(jī)、操作面板、I/o擴(kuò)展接口和控制3D陶瓷打印機(jī)完成陶瓷材料打印成型的運(yùn)動(dòng)控制單元；所述3D陶瓷打印機(jī)包括底座、移動(dòng)工作臺(tái)、雕刻頭、鋪料料斗、滑動(dòng)安裝在豎直光桿上的鋪料臺(tái)和安裝在攪拌軸上的攪拌槳；所述運(yùn)動(dòng)控制單元包括通過(guò)ISA總線與上位機(jī)相接的八軸運(yùn)動(dòng)控制卡、與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡相接的信號(hào)中轉(zhuǎn)板一和信號(hào)中轉(zhuǎn)板二、用于驅(qū)動(dòng)所述雕刻頭沿水平X軸方向運(yùn)動(dòng)的X軸電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)工作臺(tái)沿水平Y(jié)軸方向前后移動(dòng)的Y軸電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述雕刻頭沿豎直Z軸方向運(yùn)動(dòng)的Z軸電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述鋪料臺(tái)沿所述豎直光桿上下移動(dòng)的鋪料臺(tái)升降電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述鋪料料斗沿水平X軸方向運(yùn)動(dòng)的料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌槳對(duì)放置于所述鋪料料斗中的石蠟和陶瓷材料進(jìn)行攪拌以防止固化的攪拌電機(jī)、用于對(duì)所述底座進(jìn)行升降控制的主軸電機(jī)、分別與信號(hào)中轉(zhuǎn)板二和主軸電機(jī)相接的變頻器、用于驅(qū)動(dòng)X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)器一、用于驅(qū)動(dòng)鋪料臺(tái)升降電機(jī)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)器二以及用于驅(qū)動(dòng)攪拌電機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)器三；所述主軸電機(jī)、X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、鋪料臺(tái)升降電機(jī)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)上均安裝有光電編碼器，所述光電編碼器、操作面板和I/o擴(kuò)展接口均與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡相接，所述X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均與驅(qū)動(dòng)器一相接，所述鋪料臺(tái)升降電機(jī)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)均與驅(qū)動(dòng)器二相接，所述攪拌電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器三相接，所述驅(qū)動(dòng)器一、驅(qū)動(dòng)器二和驅(qū)動(dòng)器三均與信號(hào)中轉(zhuǎn)板一相接。
[0006]上述一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征是:還包括安裝在所述底座上且與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡相接的光柵位移傳感器。
[0007]上述一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征是:所述上位機(jī)為工控PC機(jī)。
[0008]上述一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征是:所述光電編碼器為17位增量式編碼器。
[0009]上述一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)器一和驅(qū)動(dòng)器二均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0010]上述一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)器三為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高，工作能夠自動(dòng)控制3D陶瓷打印機(jī)對(duì)以陶瓷材料為原料的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)快速打印成型，提高了陶瓷材料的均勻性、重復(fù)性和成品率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。
[0012]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0014]附圖標(biāo)記說(shuō)明:`
[0015]I—上位機(jī)；2—操作面板；3—I/O擴(kuò)展接口；
[0016]4一ISA總線；5—八軸運(yùn)動(dòng)控制卡；6—/[目號(hào)中轉(zhuǎn)板一；
[0017]7—信號(hào)中轉(zhuǎn)板二；8—X軸電機(jī)；9—Y軸電機(jī)；
[0018]10—Z軸電機(jī)；11 一鋪料臺(tái)升降電機(jī)；
[0019]12一料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)；13—攬祥電機(jī)；
[0020]14一主軸電機(jī)；15—變頻器；16—驅(qū)動(dòng)器一；
[0021]17一驅(qū)動(dòng)器二 ；18—驅(qū)動(dòng)器二 ；19一光電編碼器；
[0022]20一光柵位移傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型包括上位機(jī)1、操作面板2、I/O擴(kuò)展接口 3和控制3D陶瓷打印機(jī)完成陶瓷材料打印成型的運(yùn)動(dòng)控制單元；所述3D陶瓷打印機(jī)包括底座、移動(dòng)工作臺(tái)、雕刻頭、鋪料料斗、滑動(dòng)安裝在豎直光桿上的鋪料臺(tái)和安裝在攪拌軸上的攪拌槳；所述運(yùn)動(dòng)控制單元包括通過(guò)ISA總線4與上位機(jī)I相接的八軸運(yùn)動(dòng)控制卡5、與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡5相接的信號(hào)中轉(zhuǎn)板一 6和信號(hào)中轉(zhuǎn)板二 7、用于驅(qū)動(dòng)所述雕刻頭沿水平X軸方向運(yùn)動(dòng)的X軸電機(jī)8、用于驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)工作臺(tái)沿水平Y(jié)軸方向前后移動(dòng)的Y軸電機(jī)9、用于驅(qū)動(dòng)所述雕刻頭沿豎直Z軸方向運(yùn)動(dòng)的Z軸電機(jī)10、用于驅(qū)動(dòng)所述鋪料臺(tái)沿所述豎直光桿上下移動(dòng)的鋪料臺(tái)升降電機(jī)11、用于驅(qū)動(dòng)所述鋪料料斗沿水平X軸方向運(yùn)動(dòng)的料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)12、用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌槳對(duì)放置于所述鋪料料斗中的石蠟和陶瓷材料進(jìn)行攪拌以防止固化的攪拌電機(jī)13、用于對(duì)所述底座進(jìn)行升降控制的主軸電機(jī)14、分別與信號(hào)中轉(zhuǎn)板二 7和主軸電機(jī)14相接的變頻器15、用于驅(qū)動(dòng)X軸電機(jī)8、Y軸電機(jī)9和Z軸電機(jī)10工作的驅(qū)動(dòng)器一 16、用于驅(qū)動(dòng)鋪料臺(tái)升降電機(jī)11和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)12工作的驅(qū)動(dòng)器二 17以及用于驅(qū)動(dòng)攪拌電機(jī)13工作的驅(qū)動(dòng)器三18 ;所述主軸電機(jī)14、X軸電機(jī)8、Y軸電機(jī)9、Z軸電機(jī)10、鋪料臺(tái)升降電機(jī)11和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)12上均安裝有光電編碼器19，所述光電編碼器19、操作面板2和I/O擴(kuò)展接口 3均與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡5相接，所述X軸電機(jī)8、Y軸電機(jī)9和Z軸電機(jī)10均與驅(qū)動(dòng)器一 16相接，所述鋪料臺(tái)升降電機(jī)11和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)12均與驅(qū)動(dòng)器二 17相接，所述攪拌電機(jī)13與驅(qū)動(dòng)器三18相接，所述驅(qū)動(dòng)器一 16、驅(qū)動(dòng)器二 17和驅(qū)動(dòng)器三18均與信號(hào)中轉(zhuǎn)板一 6相接。
[0024]本實(shí)施例中，還包括安裝在所述底座上且與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡5相接的光柵位移傳感器20.[0025]本實(shí)施例中，所述上位機(jī)為工控PC機(jī)。
[0026]本實(shí)施例中，所述光電編碼器19為17位增量式編碼器。
[0027]本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器一 16和驅(qū)動(dòng)器二 17均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0028]本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器三18為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0029]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:包括上位機(jī)(I)、操作面板(2)、1/0擴(kuò)展接口(3)和控制3D陶瓷打印機(jī)完成陶瓷材料打印成型的運(yùn)動(dòng)控制單元；所述3D陶瓷打印機(jī)包括底座、移動(dòng)工作臺(tái)、雕刻頭、鋪料料斗、滑動(dòng)安裝在豎直光桿上的鋪料臺(tái)和安裝在攪拌軸上的攪拌槳；所述運(yùn)動(dòng)控制單元包括通過(guò)ISA總線(4)與上位機(jī)(I)相接的八軸運(yùn)動(dòng)控制卡(5)、與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡(5)相接的信號(hào)中轉(zhuǎn)板一(6)和信號(hào)中轉(zhuǎn)板二(7)、用于驅(qū)動(dòng)所述雕刻頭沿水平X軸方向運(yùn)動(dòng)的X軸電機(jī)(8)、用于驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)工作臺(tái)沿水平Y(jié)軸方向前后移動(dòng)的Y軸電機(jī)(9)、用于驅(qū)動(dòng)所述雕刻頭沿豎直Z軸方向運(yùn)動(dòng)的Z軸電機(jī)(10)、用于驅(qū)動(dòng)所述鋪料臺(tái)沿所述豎直光桿上下移動(dòng)的鋪料臺(tái)升降電機(jī)(11)、用于驅(qū)動(dòng)所述鋪料料斗沿水平X軸方向運(yùn)動(dòng)的料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(12)、用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌槳對(duì)放置于所述鋪料料斗中的石蠟和陶瓷材料進(jìn)行攪拌以防止固化的攪拌電機(jī)(13)、用于對(duì)所述底座進(jìn)行升降控制的主軸電機(jī)(14)、分別與信號(hào)中轉(zhuǎn)板二( 7 )和主軸電機(jī)(14)相接的變頻器(15 )、用于驅(qū)動(dòng)X軸電機(jī)(8 )、Y軸電機(jī)(9 )和Z軸電機(jī)(10 )工作的驅(qū)動(dòng)器一(16 )、用于驅(qū)動(dòng)鋪料臺(tái)升降電機(jī)(11)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(12)工作的驅(qū)動(dòng)器二(17)以及用于驅(qū)動(dòng)攪拌電機(jī)(13)工作的驅(qū)動(dòng)器三(18 );所述主軸電機(jī)(14 )、X軸電機(jī)(8 )、Y軸電機(jī)(9 )、Z軸電機(jī)(10 )、鋪料臺(tái)升降電機(jī)(11)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(12)上均安裝有光電編碼器(19)，所述光電編碼器(19)、操作面板(2)和I/O擴(kuò)展接口(3)均與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡(5)相接，所述X軸電機(jī)(8)、Y軸電機(jī)(9)和Z軸電機(jī)(10)均與驅(qū)動(dòng)器一(16)相接，所述鋪料臺(tái)升降電機(jī)(11)和料斗水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(12)均與驅(qū)動(dòng)器二(17)相接，所述攪拌電機(jī)(13)與驅(qū)動(dòng)器三(18)相接，所述驅(qū)動(dòng)器一(16)、驅(qū)動(dòng)器二(17)和驅(qū)動(dòng)器三(18)均與信號(hào)中轉(zhuǎn)板一(6)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括安裝在所述底座上且與八軸運(yùn)動(dòng)控制卡(5 )相接的光柵位移傳感器(20 )。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)為工控PC機(jī)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述光電編碼器(19)為17位增量式編碼器。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)器一(16)和驅(qū)動(dòng)器二(17)均為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機(jī)用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)器三(18)為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
【文檔編號(hào)】B28B1/00GK203622600SQ201320785208
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
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