CN106313530A - 一种3d打印机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印机控制系统，包括主控制器、电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路，主控制器分别与电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路连接。本发明采用色彩控制电路控制打印机的打印色彩，能够改变以往的只能进行一种颜色的打印，克服了打印成品色彩单一的情况，不用更换打印机头也可以进行彩色的打印，使用方便；且整个控制过程采用全自动化控制方式，无需人工操作。

Description

一种3D打印机控制系统

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印机控制系统。

背景技术

3D打印机是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。

3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件。在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术(CAD)完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。堆叠薄层的形式有多种多样。有些3D打印机使用“喷墨”的方式。例如，一家名为Objet的以色列3D打印机公司使用3D打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理，之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。另外一家总部位于美国明尼阿波利斯市的公司Stratasys使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过沉积塑料纤维的方式才形成薄层。还有一些系统使用粉末微粒作为打印介质，粉末微粒被喷撒在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。它也可以使用一种叫做“激光烧结”的技术熔铸成指定形状。

3D打印技术中较为主流的技术包括：熔融沉积成型技术(Fused deposition modeling，FDM)，光固化立体成型技术(Stereolithography，SLA)，选择性激光烧结技术(Selective lasersintering，SLS)，三维打印技术(3D pringting，3DP)等。目前，3D打印一般只能进行单色打印，打印完成后成品为纯色，色彩只能通过喷绘等方式实现，增加了制作的难度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用色彩控制电路控制打印机的打印色彩，能够改变以往的只能进行一种颜色的打印，克服了打印成品色彩单一的情况，不用更换打印机头也可以进行彩色的打印，使用方便的3D打印机控制系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种3D打印机控制系统，包括主控制器、电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路，主控制器分别与电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路连接。

进一步地，所述的电机驱动电路包括X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路和Z轴电机驱动电路，主控制器的控制输出分别与X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路和Z轴电机驱动电路连接。

进一步地，所述的打印机头控制电路包括温度传感器、位置传感器和色彩控制电路，温度传感器和位置传感器的输出端分别与主控制器相连，主控制器的输出端与色彩控制电路连接。

进一步地，所述的主控制器的输出端通过电磁阀连接负压模块，主控制器的输出端通过电磁阀连接加热器，主控制器的输出端通过电磁阀连接散热装置。

进一步地，所述的主控制器通过接口电路连接上位机。

进一步地，所述的控制系统还包括一报警装置，所述的报警装置与主控制器的输出端相连接。

本发明的有益效果是：

1、采用色彩控制电路控制打印机的打印色彩，能够改变以往的只能进行一种颜色的打印，克服了打印成品色彩单一的情况，不用更换打印机头也可以进行彩色的打印，使用方便；

2、主控制器接收上位机传送的打印控制信息，通过位置传感器和温度传感器对喷头的位置和打印材料的温度进行检测，主控制器对打印信息进行分析，对电机驱动电路、色彩控制电路和电磁阀驱动电路进行控制，控制X、Y、Z轴电机转动带动机械运动装置移动，通过电磁阀驱动电路对负压发生器和加热器进行控制，使材料温度达到打印需要的温度，整个控制过程全自动化，无需人工操作。

附图说明

图1为本发明的控制系统结构模块图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种3D打印机控制系统，包括主控制器、电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路，主控制器分别与电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路连接。

进一步地，所述的电机驱动电路包括X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路和Z轴电机驱动电路，主控制器的控制输出分别与X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路和Z轴电机驱动电路连接。

进一步地，所述的打印机头控制电路包括温度传感器、位置传感器和色彩控制电路，温度传感器和位置传感器的输出端分别与主控制器相连，主控制器的输出端与色彩控制电路连接。

进一步地，所述的主控制器的输出端通过电磁阀连接负压模块，主控制器的输出端通过电磁阀连接加热器，主控制器的输出端通过电磁阀连接散热装置。

进一步地，所述的主控制器通过接口电路连接上位机。

进一步地，所述的控制系统还包括一报警装置，所述的报警装置与主控制器的输出端相连接。

本发明的控制系统的的工作过程为：主控制器通过接口电路与上位机通信，接收上位机传送的打印控制信息，通过位置传感器和温度传感器对喷头的位置和打印材料的温度进行检测；主控制器对打印信息进行分析，对电机驱动电路、色彩控制电路和电磁阀驱动电路进行控制，控制X、Y、Z轴电机转动带动机械运动装置移动，通过电磁阀驱动电路对负压发生器、加热器和散热装置进行控制，使材料温度达到打印需要的温度，根据信息调整原料色彩，进行彩色打印；当打印机出现故障时，通过报警装置进行报警提示。主控制器还能将采集到的数据通过接口电路上传至上位机进行保存存储，方便日后查阅。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种3D打印机控制系统，其特征在于，包括主控制器、电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路，主控制器分别与电机驱动电路、负压模块、加热器、散热装置、电源模块、上位机和打印机头控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的电机驱动电路包括X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路和Z轴电机驱动电路，主控制器的控制输出分别与X轴电机驱动电路、Y轴电机驱动电路和Z轴电机驱动电路连接。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的打印机头控制电路包括温度传感器、位置传感器和色彩控制电路，温度传感器和位置传感器的输出端分别与主控制器相连，主控制器的输出端与色彩控制电路连接。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的主控制器的输出端通过电磁阀连接负压模块。

5.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的主控制器的输出端通过电磁阀连接加热器。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的主控制器的输出端通过电磁阀连接散热装置。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的主控制器通过接口电路连接上位机。

8.根据权利要求1所述的一种3D打印机控制系统，其特征在于，所述的控制系统还包括一报警装置，所述的报警装置与主控制器的输出端相连接。