CN104960204A

CN104960204A - 一种3d打印装置

Info

Publication number: CN104960204A
Application number: CN201510377819.4A
Authority: CN
Inventors: 于忠
Original assignee: Northwestern Polytechnical University (zhangjiagang) Intelligent Equipment Technology Industry Research Institute Co Ltd
Current assignee: Northwestern Polytechnical University (zhangjiagang) Intelligent Equipment Technology Industry Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本申请公开了一种3D打印装置，包括PC主控机、Arduino、步进电机驱动电路、喷头、FPGA、压电片、温控电路和工作台，所述Arduino的输入端口连接于所述PC主控机，所述Arduino的输出端口分别连接于所述步进电机驱动电路、FPGA和温控电路，所述喷头位于所述工作台的上方，其与三个维度的步进电机相连，所述步进电机驱动电路控制所述三个维度的步进电机工作，所述FPGA与所述压电片连接，所述工作台上设置有电阻丝，所述温控电路连接于所述电阻丝并控制其加热温度。本发明中，IPMC基膜的形状可以控制；可以制备出较大厚度的IPMC；可以在打印基膜的溶液中添加碳纳米管或石墨烯等进行改性；采用3D打印方式速度快、精度高。

Description

一种3D打印装置

技术领域

本申请涉及一种IPMC材料的制作装置，特别是涉及一种3D打印装置。

背景技术

现有技术中，IPMC的厚度大都在1mm以下，采用溶液重铸技术制得的IPMC，虽然厚度有所增加，但是其制备周期较长、需要浇铸模具、形状单一、成本高，不适宜在其中添加纳米颗粒对其改性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印装置，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种3D打印装置，包括PC主控机、Arduino、步进电机驱动电路、喷头、FPGA、压电片、温控电路和工作台，所述Arduino的输入端口连接于所述PC主控机，所述Arduino的输出端口分别连接于所述步进电机驱动电路、FPGA和温控电路，所述喷头位于所述工作台的上方，其与三个维度的步进电机相连，所述步进电机驱动电路控制所述三个维度的步进电机工作，所述FPGA与所述压电片连接，所述工作台上设置有电阻丝，所述温控电路连接于所述电阻丝并控制其加热温度。

优选的，在上述的3D打印装置中，所述PC主控机与Arduino之间通过USB接口进行通讯。

优选的，在上述的3D打印装置中，所述工作台上还设有温度传感器，该温度传感器实时将检测的温度信息发送至Arduino。

优选的，在上述的3D打印装置中，所述温度传感器与Arduino之间连接有A/D转换器。

优选的，在上述的3D打印装置中，所述Arduino与电阻丝之间连接有D/A转换器。

与现有技术相比，本发明的优点在于：IPMC基膜的形状可以控制；可以制备出较大厚度的IPMC；可以在打印基膜的溶液中添加碳纳米管或石墨烯等进行改性；采用3D打印方式速度快、精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中3D打印装置的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参图1所示，3D打印装置，包括PC主控机、Arduino、步进电机驱动电路、喷头、FPGA、压电片、温控电路和工作台，Arduino的输入端口连接于PC主控机，Arduino的输出端口分别连接于步进电机驱动电路、FPGA和温控电路，喷头位于工作台的上方，其与三个维度的步进电机相连，步进电机驱动电路控制三个维度的步进电机工作，FPGA与压电片连接，工作台上设置有电阻丝，温控电路连接于电阻丝并控制其加热温度。

进一步地，PC主控机与Arduino之间通过USB接口进行通讯。

进一步地，工作台上还设有温度传感器，该温度传感器实时将检测的温度信息发送至Arduino。

进一步地，温度传感器与Arduino之间连接有A/D转换器。

进一步地，Arduino与电阻丝之间连接有D/A转换器。

上述3D打印装置的工作原理如下：

利用PC主控机建立三维模型，通过USB通讯接口将生成的G代码传输至Arduino；Arduino输出控制指令，控制喷头工作，驱动三轴的驱动电机，带动喷头在三个维度上运动；FPGA从Arduino得到控制信号，产生驱动喷头的控制信号和高压点火脉冲信号，再将信号送给喷头接口模块，数字信号形式的高压点火脉冲输入到D/A转换模块，按照喷头驱动控制时序将高压点火脉冲送给喷头接口，控制喷头打印成形。通过逐层打印，完成整个模型。

工作台上安装温度传感器，当温度低于设定的范围，就给电阻丝进行通电加热，当温度达到设定范围，停止对电阻丝进行加热。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种3D打印装置，其特征在于，包括PC主控机、Arduino、步进电机驱动电路、喷头、FPGA、压电片、温控电路和工作台，所述Arduino的输入端口连接于所述PC主控机，所述Arduino的输出端口分别连接于所述步进电机驱动电路、FPGA和温控电路，所述喷头位于所述工作台的上方，其与三个维度的步进电机相连，所述步进电机驱动电路控制所述三个维度的步进电机工作，所述FPGA与所述压电片连接，所述工作台上设置有电阻丝，所述温控电路连接于所述电阻丝并控制其加热温度。

2.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于：所述PC主控机与Arduino之间通过USB接口进行通讯。

3.根据权利要求1所述的3D打印装置，其特征在于：所述工作台上还设有温度传感器，该温度传感器实时将检测的温度信息发送至Arduino。

4.根据权利要求3所述的3D打印装置，其特征在于：所述温度传感器与Arduino之间连接有A/D转换器。

5.根据权利要求3所述的3D打印装置，其特征在于：所述Arduino与电阻丝之间连接有D/A转换器。