一種3d陶瓷打印機用控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統，尤其是涉及一種3D陶瓷打印機用控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著打印技術的快速發(fā)展，單純的二維打印技術已經無法滿足人們的需求。為了滿足人們的需求，3D打印技術已經得到了快速發(fā)展，這是一項顛覆傳統制造工藝的技術革命。3D打印機的工作原理與普通打印機基本相同，是通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。由于3D打印技術是一種立體打印技術，能夠打印出三維實物模型，所以越來越受到生產廠家的歡迎。
[0003]陶瓷的分層打印技術中，其原理是將石蠟鋪設后，在石蠟表面雕刻模型，然后在模型內鋪設陶瓷材料，層層堆積，最終燒結排出石蠟后制得產品。傳統的陶瓷材料的3D打印技術領域中，常采用激光焊接技術。而激光焊接的系統較復雜，與激光器相關的附屬配件較多，而且均需要高精度裝配，使用不便，投入成本高。因而設計一種結構簡單、控制精度高的3D陶瓷打印機用控制系統，對于提高了陶瓷材料的均勻性、重復性和成品率，降低了勞動強度和生產成本具有十分重要的意義。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種3D陶瓷打印機用控制系統，其結構簡單、控制精度高，工作能夠自動控制3D陶瓷打印機對以陶瓷材料為原料的產品實現快速打印成型。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:包括上位機、操作面板、I/o擴展接口和控制3D陶瓷打印機完成陶瓷材料打印成型的運動控制單元；所述3D陶瓷打印機包括底座、移動工作臺、雕刻頭、鋪料料斗、滑動安裝在豎直光桿上的鋪料臺和安裝在攪拌軸上的攪拌槳；所述運動控制單元包括通過ISA總線與上位機相接的八軸運動控制卡、與八軸運動控制卡相接的信號中轉板一和信號中轉板二、用于驅動所述雕刻頭沿水平X軸方向運動的X軸電機、用于驅動所述移動工作臺沿水平Y軸方向前后移動的Y軸電機、用于驅動所述雕刻頭沿豎直Z軸方向運動的Z軸電機、用于驅動所述鋪料臺沿所述豎直光桿上下移動的鋪料臺升降電機、用于驅動所述鋪料料斗沿水平X軸方向運動的料斗水平驅動電機、用于驅動所述攪拌槳對放置于所述鋪料料斗中的石蠟和陶瓷材料進行攪拌以防止固化的攪拌電機、用于對所述底座進行升降控制的主軸電機、分別與信號中轉板二和主軸電機相接的變頻器、用于驅動X軸電機、Y軸電機和Z軸電機工作的驅動器一、用于驅動鋪料臺升降電機和料斗水平驅動電機工作的驅動器二以及用于驅動攪拌電機工作的驅動器三；所述主軸電機、X軸電機、Y軸電機、Z軸電機、鋪料臺升降電機和料斗水平驅動電機上均安裝有光電編碼器，所述光電編碼器、操作面板和I/o擴展接口均與八軸運動控制卡相接，所述X軸電機、Y軸電機和Z軸電機均與驅動器一相接，所述鋪料臺升降電機和料斗水平驅動電機均與驅動器二相接，所述攪拌電機與驅動器三相接，所述驅動器一、驅動器二和驅動器三均與信號中轉板一相接。
[0006]上述一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征是:還包括安裝在所述底座上且與八軸運動控制卡相接的光柵位移傳感器。
[0007]上述一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征是:所述上位機為工控PC機。
[0008]上述一種3D陶瓷打印機用控制系統，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陶瓷打印機用控制系統，其特征是:所述驅動器一和驅動器二均為伺服電機驅動器。
[0010]上述一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征是:所述驅動器三為步進電機驅動器。
[0011]本發(fā)明與現有技術相比具有以下優(yōu)點:設計合理、結構簡單、控制精度高，工作能夠自動控制3D陶瓷打印機對以陶瓷材料為原料的產品實現快速打印成型，提高了陶瓷材料的均勻性、重復性和成品率，降低了勞動強度和生產成本。
[0012]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0014]附圖標記說明:
[0015]I—上位機； 2—操作面板；3—I/O擴展接口；
[0016]4一ISA總線；5—八軸運動控制卡；6—/[目號中轉板一；
[0017]7—信號中轉板二； 8—X軸電機；9—Y軸電機；
[0018]10—Z軸電機；11 一鋪料臺升降電機；
[0019]12一料斗水平驅動電機；13—攬祥電機；
[0020]14一主軸電機； 15—變頻器；16—驅動器一；
[0021]17一驅動器二 ； 18—驅動器二 ；19一光電編碼器；
[0022]20一光柵位移傳感器。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，本發(fā)明包括上位機1、操作面板2、I/O擴展接口 3和控制3D陶瓷打印機完成陶瓷材料打印成型的運動控制單元；所述3D陶瓷打印機包括底座、移動工作臺、雕刻頭、鋪料料斗、滑動安裝在豎直光桿上的鋪料臺和安裝在攪拌軸上的攪拌槳；所述運動控制單元包括通過ISA總線4與上位機I相接的八軸運動控制卡5、與八軸運動控制卡5相接的信號中轉板一 6和信號中轉板二 7、用于驅動所述雕刻頭沿水平X軸方向運動的X軸電機8、用于驅動所述移動工作臺沿水平Y軸方向前后移動的Y軸電機9、用于驅動所述雕刻頭沿豎直Z軸方向運動的Z軸電機10、用于驅動所述鋪料臺沿所述豎直光桿上下移動的鋪料臺升降電機11、用于驅動所述鋪料料斗沿水平X軸方向運動的料斗水平驅動電機12、用于驅動所述攪拌槳對放置于所述鋪料料斗中的石蠟和陶瓷材料進行攪拌以防止固化的攪拌電機13、用于對所述底座進行升降控制的主軸電機14、分別與信號中轉板二 7和主軸電機14相接的變頻器15、用于驅動X軸電機8、Y軸電機9和Z軸電機10工作的驅動器一16、用于驅動鋪料臺升降電機11和料斗水平驅動電機12工作的驅動器二 17以及用于驅動攪拌電機13工作的驅動器三18 ;所述主軸電機14、X軸電機8、Y軸電機9、Ζ軸電機10、鋪料臺升降電機11和料斗水平驅動電機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擴展接口 3均與八軸運動控制卡5相接，所述X軸電機8、Y軸電機9和Z軸電機10均與驅動器一 16相接，所述鋪料臺升降電機11和料斗水平驅動電機12均與驅動器二 17相接，所述攪拌電機13與驅動器三18相接，所述驅動器一 16、驅動器二 17和驅動器三18均與信號中轉板一 6相接。
[0024]本實施例中，還包括安裝在所述底座上且與八軸運動控制卡5相接的光柵位移傳感器20.
[0025]本實施例中，所述上位機為工控PC機。
[0026]本實施例中，所述光電編碼器19為17位增量式編碼器。
[0027]本實施例中，所述驅動器一 16和驅動器二 17均為伺服電機驅動器。
[0028]本實施例中，所述驅動器三18為步進電機驅動器。
[0029]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:包括上位機(I)、操作面板(2)、1/0擴展接口(3)和控制3D陶瓷打印機完成陶瓷材料打印成型的運動控制單元；所述3D陶瓷打印機包括底座、移動工作臺、雕刻頭、鋪料料斗、滑動安裝在豎直光桿上的鋪料臺和安裝在攪拌軸上的攪拌槳；所述運動控制單元包括通過ISA總線(4)與上位機(I)相接的八軸運動控制卡(5)、與八軸運動控制卡(5)相接的信號中轉板一(6)和信號中轉板二(7)、用于驅動所述雕刻頭沿水平X軸方向運動的X軸電機(8)、用于驅動所述移動工作臺沿水平Y軸方向前后移動的Y軸電機(9)、用于驅動所述雕刻頭沿豎直Z軸方向運動的Z軸電機(10)、用于驅動所述鋪料臺沿所述豎直光桿上下移動的鋪料臺升降電機(11)、用于驅動所述鋪料料斗沿水平X軸方向運動的料斗水平驅動電機(12)、用于驅動所述攪拌槳對放置于所述鋪料料斗中的石蠟和陶瓷材料進行攪拌以防止固化的攪拌電機(13)、用于對所述底座進行升降控制的主軸電機(14)、分別與信號中轉板二( 7 )和主軸電機(14)相接的變頻器(15 )、用于驅動X軸電機(8 )、Y軸電機(9 )和Z軸電機(10 )工作的驅動器一(16 )、用于驅動鋪料臺升降電機(11)和料斗水平驅動電機(12)工作的驅動器二(17)以及用于驅動攪拌電機(13)工作的驅動器三(18 );所述主軸電機(14 )、X軸電機(8 )、Y軸電機(9 )、Z軸電機(10 )、鋪料臺升降電機(11)和料斗水平驅動電機(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擴展接口(3)均與八軸運動控制卡(5)相接，所述X軸電機(8)、Y軸電機(9)和Z軸電機(10)均與驅動器一(16)相接，所述鋪料臺升降電機(11)和料斗水平驅動電機(12)均與驅動器二(17)相接，所述攪拌電機(13)與驅動器三(18)相接，所述驅動器一(16)、驅動器二(17)和驅動器三(18)均與信號中轉板一(6)相接。
2.按照權利要求1所述的一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:還包括安裝在所述底座上且與八軸運動控制卡(5 )相接的光柵位移傳感器(20 )。
3.按照權利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:所述上位機為工控PC機。
4.按照權利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:所述光電編碼器(19)為17位增量式編碼器。
5.按照權利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:所述驅動器一(16)和驅動器二(17)均為伺服電機驅動器。
6.按照權利要求1或2所述的一種3D陶瓷打印機用控制系統，其特征在于:所述驅動器三(18)為步進電機驅動器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種3D陶瓷打印機用控制系統，包括上位機、操作面板、I/O擴展接口和控制3D陶瓷打印機完成陶瓷材料打印成型的運動控制單元；所述運動控制單元包括八軸運動控制卡、信號中轉板一、信號中轉板二、X軸電機、Y軸電機、Z軸電機、鋪料臺升降電機、料斗水平驅動電機、攪拌電機、主軸電機、變頻器、驅動器一、驅動器二和驅動器三；主軸電機、X軸電機、Y軸電機、Z軸電機、鋪料臺升降電機和料斗水平驅動電機上均安裝有光電編碼器。本發(fā)明設計合理、結構簡單、控制精度高，工作能夠自動控制3D陶瓷打印機對以陶瓷材料為原料的產品實現快速打印成型，提高了陶瓷材料的均勻性、重復性和成品率，降低了勞動強度和生產成本。
【IPC分類】B28B1-00
【公開號】CN104669402
【申請?zhí)枴緾N201310639796
【發(fā)明人】麻樹波
【申請人】西安中科麥特電子技術設備有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月30日