CN107900329A - 一种3d打印装备的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种3D打印装备的控制系统,包括:3D打印装备、主控装置和机械臂控制器;主控装置,用于根据待打印物体的当前加工层的图形形状,确定待启动的机械臂的数量以及机械臂的第一加工参数;根据机械臂的第一加工参数,生成对应于每个机械臂控制器的第一路径控制指令;第一加工参数至少包括:加工顺序、加工路径和加工距离;机械臂子控制器,用于按照第一路径控制指令中的第一加工参数控制对应机械臂移动,以便机械臂带动光源机构移动。其通过主控装置根据待打印物体的当前加工层的图形形状,向机械臂控制器下达第一路径控制指令,用以控制机械臂带动光源机构智能化移动,增加光源机构的活动范围,从而能够增加成型构件的尺寸。
Description
技术领域
本申请涉及打印控制技术领域,具体而言,涉及一种3D打印装备的控制系统。
背景技术
增材制造3D打印技术,是一种以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。
现有技术3D打印装备的粉末供应系统和构建室及作业室均为一体化箱式机体设计。构建室内设置有活塞和活塞板,活塞板上活动放置作业基板,当活塞板推动作业基板升起至与作业室底部差一个金属粉末层作业面厚度时,由供粉装置铺平一个作业面厚度的金属粉末层,即形成作业面,然后由安装在3D打印机顶部的激光系统,通过激光振镜反射激光光束到当前作业面上的金属粉末层,并通过控制系统对激光振镜偏转角度的调节,按当前层切片图形的形态选择性熔化当前金属粉末层,从而完成对构成件当前层的加工作业。当完成当前切片图形金属粉末层作业后,工作台下降一个预设层的高度,粉末供应系统再向工作台铺设一个预设层厚度的金属粉末,然后再由激光系统按当前层切片图形形态进行选择性熔化,按此方法反复加工,层层叠加作业,最终得到完整的成型构件。
但是,现有技术中的3D打印装备的光源机构均为固定式定点安装在打印机上,无法在作业室内移动,极大的限制了3D打印机加工构型件的尺寸规模,无法满足大尺寸构件的加工作业需求。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种3D打印装备的控制系统,通过带动机械臂的智能化移动,增加激光机构的活动范围,从而能够增加成型构件的尺寸。
第一方面,本申请实施例提供了一种3D打印装备的控制系统,包括:3D打印装备、主控装置和与所述主控装置电连接的至少一个机械臂控制器;所述3D打印装备包括:至少一个机械臂和光源机构;所述机械臂控制器与所述机械臂的数量相同,一个所述机械臂控制器对应控制一个机械臂;
所述主控装置,用于根据待打印物体的当前加工层的图形形状,确定待启动的机械臂的数量以及所述机械臂的第一加工参数;根据所述机械臂的第一加工参数,生成对应于每个所述机械臂控制器的第一路径控制指令;所述第一加工参数至少包括:加工顺序、加工路径和加工距离;
所述机械臂子控制器,用于接收所述第一路径控制指令,按照所述第一路径控制指令中的第一加工参数控制对应所述机械臂移动,以便所述机械臂带动所述光源机构移动。
结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述光源机构包括与所述主控装置电连接的激光器;
所述主控装置还用于,根据所述待打印物体的加工材料,生成携带有所述激光器的激光输出参数的激光控制指令;所述激光输出参数包括:扫描路劲、加工顺序、加工方向、光斑直径、光斑波长、加工时间、加工距离和加工功率;
所述激光器,用于根据所述激光控制指令,向待打印物体的加工材料发射激光。
结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述的3D打印装备的控制系统,还包括第一温度感知装置;所述3D打印装备还包括:制冷装置和冷却液体箱;所述光源机构还包括:激光发射装置和光纤线缆;所述激光发射装置通过所述光纤线缆连接所述激光器;所述冷却液体箱与所述光源室相连通;所述制冷装置用于对所述冷却液体箱中冷却液体进行制冷;
所述第一温度感知装置,用于监测位于所述光源室中的所述激光发射装置和所述光纤线缆的温度数据,将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在检测到所述温度数据高于第一设定温度阈值时,增加所述制冷装置的制冷温度和所述冷却液体箱中的冷却液体在所述光源室的供给与循环速度;以及,在检测到所述温度数据低于所述第一设定温度阈值时,降低所述制冷装置的制冷温度,和所述冷却液体箱的冷却液体在所述光源室的供给与循环速度。
结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述3D打印装备还包括送粉装置;所述送粉装置中设置有第一加热装置和第二温度感知装置;
所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有所述送粉装置在每个加工层的送粉参数的送粉指令;以及,根据用户的触发操作,生成用于控制所述送粉装置下降的下降指令;所述送粉参数包括:上升时间和上升高度;
所述送粉装置,用于根据所述送粉指令,带动所述送粉活塞板上升;以及,根据所述下降指令,带动所述送粉装置下降;
所述第二温度感知装置,用于监测所述送粉装置的温度数据,将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在监测到所述送粉装置中的温度数据低于第二设定温度阈值时,控制所述送粉装置中的第一加热装置为所述送粉装置加热,用以预热所述送粉装置内的金属粉末。
结合第一方面的第三种可能的实施方式,本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,所述3D打印装备还包括:铺粉装置和平粉装置;
所述主控装置还用于,在检测到所述送粉装置达到设定的铺粉高度时,生成待打印物体的当前层的铺粉指令;
所述铺粉装置,用于根据所述铺粉指令,将放置于所述送粉装置上的金属粉末铺设在作业台上;
所述主控装置还用于,在检测到所述铺粉装置铺粉完成后,生成用于控制所述平粉装置的平粉指令;
所述平粉装置,用于根据所述平粉指令,将所述作业台上的金属粉末抹平。
结合第一方面的第三种可能的实施方式,本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述3D打印装备还包括:构建室和构建室升降装置;构建室内设置有作业台在所述;所述构建室内分别设置有第三温度感知装置和第二加热装置;
所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有所述构建室升降装置下降高度的作业控制指令;
所述构建室升降装置用于,根据所述作业控制指令控制所述构建室下降当前层厚度的高度;
所述第三温度感知装置,用于监测所述构建室内的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在监测到所述构建室内的温度数据低于第三设定温度阈值时,控制所述构建室内的所述第二加热装置进行加热,直至监测到所述构建室内的温度数据达到所述第三设定温度阈值时,控制所述第二加热装置停止加热。
结合第一方面的第五种可能的实施方式,本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述构建室升降装置包括构建室活塞板,所述作业台由作业基板构成,在作业时活动放置在所述构建室活塞板上,所述基板内设置第四温度感知装置,所述构建室活塞板中设置有第三加热装置;
所述第四温度感知装置设置在作业基板且位于所述作业台内,用于监测所述作业台的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在监测到所述作业台的温度数据低于第四设定温度阈值时,控制所述构建室活塞板内的所述第三加热装置进行加热,直至监测到所述基板内的温度数据达到所述第四设定温度阈值时,控制所述第三加热装置停止加热。
结合第一方面的第五种可能的实施方式,本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述的3D打印装备的控制系统,还包括氧含量检测设备;所述3D打印装备还包括保护性气体供应机构;所述保护性气体供应机构与所述光源室、所述作业室和所述构建室相连通;
所述氧含量检测设备,用于检测所述光源室、所述作业室和所述构建室的氧含量,并将监测得到的氧含量发送至所述主控装置;
所述主控装置,还用于在监测到所述氧含量大于设定氧含量阈值时,控制增加所述保护性气体供应机构向所述光源室、所述作业室和所述构建室注入的保护性气体的注入量;以及,在监测到所述氧含量小于设定氧含量阈值时,控制减少所述保护性气体供应机构向所述构建室注入的保护性气体的注入量。
结合第一方面的第六种可能的实施方式,本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,还包括颗粒物监测设备;所述3D打印装备还包括作业室保护气体循环过滤设备:
所述颗粒物监测设备,用于监测所述作业室中的颗粒物含量,并将监测到的所述颗粒物含量发送给所述主控装置;
所述主控装置还用于,根据所述颗粒物含量,控制所述作业室保护气体循环过滤设备的循环过滤的强度以及切换作业室保护气体循环过滤设备的工作模式。
结合第一方面,本申请实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式,其中,所述的3D打印装备的控制系统,还包括:所述3D打印装备还包括锻铸锤,所述锻铸锤安装在所述机械臂上;
所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的图形形状和加工材料,确定待启动的机械臂的数量以及各个所述机械臂的第二加工参数,并根据所述第二加工参数,生成对应于每个所述机械臂控制器的第二路径控制指令;所述第二加工参数包括:锻铸顺序、锻铸路径、锻铸力度、锻铸方位和锻铸面积;
所述机械臂子控制器,用于接收所述第二路径控制指令,按照所第二述路径控制指令中的第二加工参数控制对应所述机械臂移动,以便所述机械臂带动所述锻铸锤工作。
本申请实施例提供的一种3D打印装备的控制系统,包括:3D打印装备、主控装置和与主控装置电连接的至少一个机械臂控制器;3D打印装备包括:至少一个机械臂和光源机构;机械臂控制器与机械臂的数量相同,一个机械臂控制器对应控制一个机械臂。本申请实施例通过主控装置根据待打印物体的当前加工层的图形形状,向机械臂控制器下达第一路径控制指令,用以控制机械臂带动激光机构智能化移动,从而能够增加激光机构的活动范围,进而增加了成型构件的尺寸。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种3D打印装备的控制系统的结构示意图。
图2示出了本申请实施例所提供的激光选区熔化装置的结构示意图。
图3示出了本申请实施例所提供的激光选区熔化装置中驱动机构的俯视图。
图4为本申请实施例冷却装置的整体结构示意图;
图5示出了本申请实施例所提供的冷却装置的套筒的内部结构示意图。
图6示出了本申请实施例所提供的一种3D打印装备的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的3D打印装备中铺粉装置和送粉装置的结构示意图。
图8示出了本申请实施例所提供的3D打印装备中构建室的结构示意图。
图9示出了本申请实施例所提供的部署有第二加热装置的方型构建室和部署有第一加热装置的方型送粉装置剖面图。
图10示出了本申请实施例所提供的一种部署有第二加热装置的圆型构建室和部署有第一加热装置的圆型送粉装置的俯视图。
图11示出了本申请实施例所提供的另一种部署有第二加热装置的圆型构建室和部署有第一加热装置的圆型送粉装置的剖面图。
图标:10-主控装置;20-机械臂控制器;30-3D打印装置;301-机械臂;302-固定座;303-旋转臂;304-驱动电机;305-第一齿轮;306-固定轴;307-第二齿轮;3011-第一子臂;3012-第二子臂;3013-第三子臂;3014-连接件;100-冷却装置;110-套筒;111-隔板;112-进液通道;113-回流通道;117-光纤线缆覆盖段;118-激光发射装置覆盖段;120-进液管;130-回流管;140-制冷装置;150-冷却液体箱;160-液体驱动装置;1-构建成型装置;2-粉末供应系统;3-主体平台;4-作业室;5-粉末加注口;6-剩余粉末吸出口;11-作业台;12-构建室;13-构建室升降装置;21-送粉装置;22-铺粉装置;23-平粉装置;114-基板;115-构建室活塞板;211-送粉缸;212-送粉活塞板;213-送粉活塞;221-铺粉辊;231-平粉件;232-平粉件驱动机构;233-集粉缸;401-受热层;402-加热层;403-保温层;404-冷却层;405-安装层架。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中,负责协调各系统的分工配合的数据交互处理。主系统根据CAD图形分析系统在作业面上标定扫描图形形状,确定加工路劲、加工距离、送粉活塞的每层升起高度、构建室升降装置的每层下降高度、锻铸锤工作层数与锻打力度,并把分析结果传给主系统,主系统根据扫描各项数据,对各个子系统发出工作指令,并协调、管理和监控各个子系统的工作状态。
本申请实施例提供了一种3D打印装备30的控制系统,如图1所示,包括:3D打印装备30、主控装置10和与主控装置10电连接的至少一个机械臂控制器20;3D打印装备30包括:至少一个机械臂301和光源机构;机械臂控制器20与机械臂301的数量相同,一个机械臂控制器20对应控制一个机械臂301;
主控装置10,用于根据待打印物体的当前加工层的图形形状,确定待启动的机械臂301的数量以及机械臂301的第一加工参数;根据机械臂301的第一加工参数,生成对应于每个机械臂控制器20的第一路径控制指令;第一加工参数至少包括:加工顺序、加工路径和加工距离;
机械臂控制器20,用于接收第一路径控制指令,按照第一路径控制指令中的第一加工参数控制对应机械臂301移动,以便机械臂301带动所述光源机构移动。
本申请实施例中,光源机构为激光机构,如图2所示,本申请实施例中的3D打印装备30中包括激光选区熔化装置,该激光选区熔化装置包括:固定座302、驱动机构、第一转动机构、旋转臂303以及机械臂301;旋转臂303的一端与固定座302转动连接,另一端与机械臂301的一端转动连接;驱动机构与旋转臂303连接,用于驱动旋转臂303相对固定座302转动,以使机械臂301前后移动;第一转动机构与机械臂301连接,用于驱动机械臂301相对旋转臂303转动,以使机械臂301左右移动;固定座302用于固定在3D打印机的箱体上;机械臂301上用于安装3D打印机的激光耦合与激发机构;驱动机构与第一转动机构均用于与3D打印机的控制系统电连接。
在使用时,固定座302固定在3D打印机的箱体上,激光耦合与激发机构安装在机械臂301上,驱动机构和第一转动机构与3D打印机的控制系统电连接。3D打印机的控制系统控制驱动机构和第一转动机构,驱动机构驱动旋转臂303相对固定座302转动,以使机械臂301前后移动,第一转动机构驱动机械臂301相对旋转臂303转动,以使机械臂301左右移动,也即,机械臂301远离旋转臂303的一端左右移动,从而调整机械臂301的该端至固定座302的距离,使得机械臂301上的激光耦合与激发机构相对固定座302前后或者左右移动,调整激光耦合与激发机构至预设位置,将光束照射到工作面上的金属粉末层进行选择性熔化,最终完成构件的成型制造。
具体的,机械臂控制器20根据上述第一路径控制指令,控制驱动机构工作,以使驱动机构驱动机械臂301带动激光机构移动。
本申请实施例提供的一种3D打印装备30的控制系统,通过主控装置10根据待打印物体的当前加工层的图形形状,向机械臂控制器20下达第一路径控制指令,用以控制机械臂301带动激光机构智能化移动,从而能够增加激光机构的活动范围,进而增加了成型构件的尺寸。
其中,需要说明的是,本申请所说的左右是指图2中从左至右的方向,前后是指垂直与图2所在平面的方向。
图3为本申请实施例提供的激光选区熔化装置中驱动机构的俯视图,如图3所示,其中,驱动机构的结构形式可以为多种,例如,驱动机构包括驱动电机304、固定轴306、第一齿轮305以及与第一齿轮305相啮合的第二齿轮307,固定轴306转动穿设在固定座302上,第二齿轮307固定设置在固定轴306上,驱动电机304固定设置在固定座302上,第一齿轮305设置在驱动电机304的动力输出轴上,旋转臂303与固定轴306固定连接。启动驱动电机304,驱动电机304带动第一齿轮305转动,第一齿轮305带动第二齿轮307转动,第二齿轮307带动固定轴306和旋转臂303转动,进而使得机械臂301前后移动。
在上述实施例的基础上,进一步地,机械臂301包括第一子臂3011、第二子臂3012以及第二转动机构;第一子臂3011与第二子臂3012转动连接;第二转动机构与第二子臂3012连接,用于驱动第二子臂3012相对第一子臂3011转动,以使第二子臂3012左右移动;第二转动机构用于与3D打印机的控制系统电连接;第一转动机构与第一子臂3011连接,用于驱动第一子臂3011相对旋转臂303转动。
本实施例中,将机械臂301设置为第一子臂3011和第二子臂3012,驱动机构带动旋转臂303旋转,第一转动机构带动第一子臂3011转动,第二转动机构带动第二子臂3012转动,从而使得第一子臂3011和第二子臂3012左右移动,激光耦合与激发机构设置在第二子臂3012上,这样可使得激光耦合与激发机构左右移动。
本实施例中,通过第一子臂3011和第二子臂3012的同时配合使用,可使机械臂301左右移动的范围更大,使得激光耦合与激发机构移动的位置范围更广,制造的成型构件的尺寸更大。
其中,第一子臂3011和第二子臂3012之间可通过连接件3014转动连接。
在上述实施例的基础上,进一步地,机械臂301还包括第三子臂3013;第三子臂3013的一端与第二子臂3012的一端连接;第三子臂3013上用于安装3D打印机的激光耦合与激发机构。
本实施例中,将激光耦合与激发机构安装在第三子臂3013上,不妨碍第二子臂3012的转动和移动,方便安装和使用。
在上述实施例的基础上,进一步地,机械臂301还包括第三转动机构;第三子臂3013的一端与第二子臂3012的一端转动连接;第三转动机构与第三子臂3013连接,用于驱动第三子臂3013相对第二子臂3012转动;第三转动机构用于与3D打印机的控制系统电连接。
本实施例中,第三子臂3013与第二子臂3012转动连接,当第三子臂3013移动至预设位置后,可将第三子臂3013相对第二子臂3012转动,调整激光耦合与激发机构的作业角度,也即对激光耦合与激发机构的位置进行微调,使得光束照射位置更加精准。
其中,第三转动机构的结构形式可以与第一转动机构的结构形式相同。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统中,光源机构包括与主控装置10电连接的激光器;
主控装置10还用于,根据所述待打印物体的加工材料,生成携带有所述激光器的激光输出参数的激光控制指令;所述激光输出参数包括:扫描路劲、加工顺序、加工方向、光斑直径、光斑波长、加工时间、加工距离和加工功率;
激光器,用于根据所述激光控制指令,向待打印物体的加工材料发射激光。
这里,主控装置10中预先设置嵌入激光扫描加工控制算法,由该软件根据待打印物体的加工材料,确定扫描路劲、加工顺序、加工方向、光斑直径、光斑波长、加工时间、加工距离和加工功率等激光输出参数,并根据上述激光输出参数,生成用于控制激光器的激光控制指令。激光器本身还用于向主控装置10上报运行日志,主控装置10根据运行日志协调该激光器与其它控制部分的配合工作。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统,还包括第一温度感知装置;3D打印装备30还包括:制冷装置140和冷却液体箱150;光源机构还包括:激光发射装置和光纤线缆;激光发射装置通过光纤线缆连接激光器;冷却液体箱150与光源室相连通;制冷装置140用于对冷却液体箱150中冷却液体进行制冷;
温度感知部件,用于监测位于光源室中的激光发射装置和光纤线缆的温度数据,将监测的温度数据发送至主控装置10;
主控装置10还用于,在检测到温度数据高于第一设定温度阈值时,增加制冷装置140的制冷温度和冷却液体箱150中的冷却液体在光源室的供给与循环速度;以及,在检测到温度数据低于第一设定温度阈值时,降低制冷装置140的制冷温度,和冷却液体箱150的冷却液体在光源室的供给与循环速度。
图4为本申请实施例1中提供的冷却装置100的整体结构示意图,图2为本申请实施例1中提供的冷却装置100的套筒110的内部结构示意图。请参照图4并结合图5,本实施例中提供一种冷却装置100,其包括套筒110,套筒110限定容纳空间;套筒110内设置有多个沿其轴线方向从一端延伸至另一端的通道;多个通道围绕套筒110的轴线布置;通道的一端为开放端,另一端为封闭端;通道内设置有从开放端向封闭端延伸的隔板111;隔板111将通道分隔为并列的进液通道112和回流通道113;隔板111与封闭端间隔设置,形成连通进液通道112和回流通道113的连通通道。
在本实施例中,沿套筒110的轴线方向,套筒110包括相互连接的光纤线缆覆盖段117和激光发射装置覆盖段118;光纤线缆覆盖段117由柔性材料构成,可弯曲摆动;开放端位于光纤线缆覆盖段117远离激光发射装置覆盖段118的一端;封闭端位于激光发射装置远离光纤线缆覆盖段117的一端。将套筒110设置为包括相互连接的光纤线缆覆盖段117和激光发射装置覆盖段118,便于实现对作业室4内部输送激光的光纤线缆及激光发射装置的冷却,以改善光纤线缆及激光发射装置散热困难,极易引起作业室4内部输送激光的光纤线缆及激光发射装置的烧损的现象。将光纤线缆覆盖段117设计为柔性材料,便于光纤线缆覆盖段117随光纤线缆移动,实现对光纤线缆的实时冷却,更可让激光发射装置通过光纤线缆的弯曲摆动,在更大范围内开展加工作业,提高3D打印装备30作业面积和构型件的体积数值。
需要说明的是,在本实施例中,设置进液管120便于向进液通道112内通入冷却介质,设置回流管130便于排出回流通道113中的冷却介质,进而更好地实现冷却介质在套筒110中流动。可以理解的,在其他具体实施例中,也可以根据用户的需求,不设置进液管120以及回流管130,采用现有技术中的进液装置以及回流排出装置。
在本实施例中,冷却装置100还包括制冷装置140和冷却液体箱150;制冷装置140与冷却液体箱150连接,用于冷却冷却液体箱150中的液体;冷却液体箱150上设置有与回流管130连接的接口,以及与进液管120连接的液体驱动装置160。设置制冷装置140以及冷却液体箱150,在实施过程中,冷却液体箱150中的冷却介质经制冷装置140的制冷作用后,经进液管120导流进入进液通道112中,进一步流入回流通道113中,之后再经过回流管130流入冷却液体箱150中,如此循环,实现对光纤线缆及激光发射装置的冷却作用。在冷却液体箱150上设置有与回流管130连接的接口,以及与进液管120连接的液体驱动装置160,用于提高冷却介质的压力,便于实现冷却介质在进液通道112以及回流通道113中快速流动,更好地实现冷却作用。
进一步的,如图6-图8所示,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统中,3D打印装备30还包括送粉装置21;送粉装置21中设置有第一加热装置和第二温度感知装置;
主控装置10还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有送粉装置21在每个加工层的送粉参数的送粉指令;以及,根据用户的触发操作,生成用于控制送粉装置21下降的下降指令;送粉参数包括:上升时间和上升高度;
送粉装置21,用于根据送粉指令,带动送粉活塞板上升;以及,根据下降指令,带动送粉装置下降;
第二温度感知装置,用于监测送粉装置的温度数据,将监测的温度数据发送至主控装置10;
主控装置10还用于,在监测到送粉装置21中的温度数据低于第二设定温度阈值时,控制送粉装置21中的第一加热装置为送粉装置加热,用以预热所述送粉装置内的金属粉末。
这里,送粉装置21包括两个送粉组件;每个送粉组件均包括送粉缸211、送粉活塞213以及送粉活塞板212;送粉活塞板212上用于放置打印作业所需的金属粉末;
本申请实施例中,在送粉缸211的内壁内和送粉活塞板212均设置有第二温度感知装置和第一加热装置,第二温度感知装置和第一加热装置均与主控装置10电连接,由第二温度感知装置监测送粉缸211和送粉活塞板212中的温度数据,并将监测的温度数据发送至主控装置10;主控装置10在检测到送粉缸211和送粉活塞板212中的温度数据低于第二设定温度阈值时,控制送粉装置21中的第一加热装置为送粉缸211和送粉活塞板212加热。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备的控制系统,3D打印装备30还包括:铺粉装置22和平粉装置23;
主控装置10还用于,在检测到送粉装置21达到设定的铺粉高度时,生成待打印物体的当前层的铺粉指令;
铺粉装置22,用于根据所述铺粉指令,将所述放置于送粉装置21上的金属粉末铺设在作业台上;
主控装置10还用于,在检测到铺粉装置22铺粉完成后,生成用于控制平粉装置23的平粉指令;
平粉装置23,用于根据所述平粉指令,将作业台上的金属粉末抹平。
下面介绍一下本申请实施例中的3D打印装备30中送粉装置21、铺粉装置22和平粉装置23的整体结构:
3D打印装备30包括构件成型装置和粉末供应系统2,构件成型装置包括作业台11,粉末供应系统2包括铺粉装置22和送粉装置21,铺粉装置22包括铺粉辊221驱动机构和两个铺粉辊221,两个铺粉辊221相对设置在作业台11的第一端和第二端。在工作时,铺粉辊221驱动机构驱动两个铺粉辊221同时在作业台11的上方往复移动,以将送粉装置21内的金属粉末铺设在作业台11上。
本申请实施例提供的3D打印装备30,在铺粉时,两个铺粉辊221同时工作,同时将送粉装置21内的金属粉末铺设在作业台11上,提高了铺粉效率。尤其是在大尺寸面积作业面作业时,提高了工作效率,可用于成型长、宽、高≥600mm的大尺寸构成件,解决了30几年来严重制约该工艺技术在世界范围内推广与应用的世界性难题。同时,铺粉辊221在将金属粉末铺设在作业台11上时,对金属粉末进行碾压,也即,铺粉辊221以碾压式的方式铺设金属粉末,可使作业台11上的金属粉末层更加密实,对成型构件的整体致密度和外表光洁度的提高具有重要作用。
其中,铺粉辊221驱动机构可以驱动两个铺粉辊221同时向同方向移动,也可以驱动两个铺粉辊221同时向相反方向移动。优选地,铺粉辊221驱动机构用于驱动两个铺粉辊221同时向相反方向移动。也即,在作业前,两个铺粉辊221分别位于作业台11的两端,作业时,铺粉辊221驱动机构驱动两个铺粉辊221同时向作业台11的中心移动。这样可大大提高铺粉效率。
在上述实施例的基础上,进一步地,送粉装置21包括两个送粉组件;每个送粉组件均包括送粉缸211、送粉活塞213以及送粉活塞板212;两个送粉缸211分别设置在作业台11的第一端和第二端;送粉活塞板212设置在送粉缸211内,送粉活塞213与送粉活塞板212连接,用于驱动送粉活塞板212上下移动;送粉活塞板212上用于放置作业所需金属粉末。其中,图6中通过粉末加注口5进行加入粉末,通过剩余粉末吸出口6吸出剩余粉末。
本实施例中,两个送粉缸211分别设置在作业台11的第一端和第二端,铺粉辊221驱动机构驱动两个铺粉辊221移动,铺粉辊221向作业台11移动时,铺粉辊221将送粉缸211内的金属粉末推送至作业台11上,从而将金属粉末铺设在作业台11上。激光选区熔化机构对作业台11上的金属粉末层进行选择性熔化,然后,铺粉装置22内的作业台11向下移动预设高度,两个铺粉辊221返回原来位置,每个送粉缸211内的送粉活塞213带动送粉活塞板212向上移动,使得送粉活塞板212上的金属粉末移动上升至预设高度,两个铺粉辊221再次向作业台11移动,再次将送粉缸211内的金属粉末推送至作业台11上,激光选区熔化机构再次对作业台11上的金属粉末层进行选择性熔化。然后,作业台11再次下降,送粉活塞板212再次上升,以此循环,最终将作业台11上铺设的预设厚度的金属粉末。
本实施例中,将送粉装置21设置为两个送粉组件,两个送粉缸211分别设置在第一端和第二端,也即,一个铺粉辊221对应设置一个送粉缸211,这样可使送粉辊快速将送粉缸211内的金属粉末铺设在作业台11上,进一步提高工作效率。
图9示出了部署有第二加热装置的方型构建室和部署有第一加热装置的方型送粉装置剖面图,送粉缸211为方型的示意图,两个送粉缸211之间为构建室12,其中,每个送粉缸211均包括多层结构,其中,送粉缸211的立壁由内到外分别为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405;其中,第一加热装置设置在加热层,该第一加热装置加热产生的热量通过受热层401传递给送粉缸211中的金属粉末,用以对金属粉进行预热。保温层403的作用是将加热装置加热产生的热量抵押到第一层中,以能够更好的对送粉缸211内的金属粉末进行预热。冷却层404的作用是对该层的温度进行降温,以便于工作人员可以靠近、接触送粉缸211并对送粉缸211进行操作;具体的,该冷却层中可以通过冷却装置和冷却液体实现冷却。
同时,在送粉缸211内部设置有送粉活塞板212,送粉活塞板212也为多层结构,其由上到下依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405;同理,送粉活塞板212中也包括第一加热装置,该第一加热装置同样设置在送粉活塞板212的加热层,该第一加热装置加热产生的热量通过受热层401传递给送粉活塞板212中的金属粉末,用以对金属粉进行预热。保温层403的作用是将加热装置加热产生的热量抵押到第一层中,以能够更好的对送粉活塞板212上的金属粉末进行预热。冷却层404的作用是对该层的温度进行降温,以便于工作人员可以靠近、接触送粉缸211并对送粉缸211进行操作;具体的,该冷却层中可以通过冷却装置和冷却液体实现冷却。
图10示出了部署有第二加热装置的圆型构建室和部署有第一加热装置的圆型送粉装置的俯视图,两个送粉缸211之间为构建室12,在图10中,送粉缸内壁503为多层结构,其由圆心向外依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405;送粉缸外壁504为多层结构,其由圆心向外依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405。并且,在送粉缸内壁503和送粉缸外壁504之间设置有送粉活塞板212,该送粉活塞板212也为多层结构,其由上到下依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405。
其中,送粉缸内壁503、送粉缸外壁504和送粉活塞板212的多层结构如图11所示。
在上述实施例的基础上,进一步地,粉末供应系统2还包括平粉装置23;平粉装置23包括平粉件231、平粉件驱动机构232以及两个集粉缸233;作业台11呈方形;两个集粉缸233分别设置在作业台11相对的第三端和第四端,用于收纳平粉件231抹平作业台11之后的多余粉末;平粉件驱动机构232与平粉件231连接,用于驱动平粉件231在两个集粉缸233之间往复移动,以将作业台11上的金属粉末抹平。
平粉装置23的工作过程如下,当铺粉辊221将送粉缸211内的金属粉末铺设在作业台11预设高度后,平粉件驱动机构232驱动平粉件231在两个集粉缸233之间往复移动,平粉件231将作业台11上的金属粉末抹平,多余的金属粉末随平粉件231移动,最终落入集粉缸233内收集。也即,当平粉件231从第三端向第四端移动时,多余的金属粉末落入位于第四端处的集粉缸233内。当平粉件231从第四端向第三端移动时,多余的金属粉末落入位于第三端处的集粉缸233内。
本实施例中,平粉件231的设置可将作业台11上的金属粉末抹平,从而使得作业台11上的金属粉末层更加平整,进而使得激光选区熔化机构对金属粉末层选择性熔化后形成的构成件更加精细和标准。在作业台11的第三端和第四端分别设置一个集粉缸233,两个铺粉辊221分别设置在作业台11的第一端和第二端,这样的设置方式可使结构紧凑,减小占用空间。两个集粉缸233的设置位置可充分接收平粉件231工作时多余的金属粉末,避免金属粉末落入外部。
其中,平粉件231可以为平粉板、平粉块,也可以为平粉刷。优选地,平粉件231为平粉刷,平粉刷均匀地作用于金属粉末层上,从而可将金属粉末层抹平的效果最好。
在上述实施例的基础上,进一步地,平粉件驱动机构232包括平粉电机、齿轮以及与齿轮相配合的齿条;齿轮设置在平粉电机的动力输出轴上;平粉件231固定在齿条上;平粉电机用于通过齿轮带动齿条往复移动。
本实施例中,将平粉件驱动机构232设置为平粉电机、齿轮和齿条。平粉驱动电机304带动齿轮正反和反转,齿轮带动齿条正向移动和反向移动,从而带动平粉件231往复移动。结构简单,方便操作。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统中,3D打印装备30还包括:构建室12和构建室升降装置13;构建室升降装置13与作业台11连接;作业台11设置在构建室12内;作业台11上设置有作业基板114;构建室12内分别设置有第三温度感知装置和第二加热装置;
主控装置10还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有构建室升降装置13下降高度的作业控制指令;
构建室升降装置13,用于根据作业控制指令控制构建室12下降当前层厚度的高度。
第三温度感知装置,用于监测构建室12内的温度数据,并将监测的温度数据发送至主控装置10;
主控装置10还用于,在监测到构建室12内的温度数据低于第三设定温度阈值时,控制构建室12内的所述第二加热装置进行加热,直至监测到构建室12内的温度数据达到所述第三设定温度阈值时,控制所述第二加热装置停止加热。
具体的,构建室12中的温度要保持在一定温度,目的是为了有效的控制成型构建的应力效应,这样,在构建室12中设置第三温度感知装置和第二加热装置,本申请实施例中,构建室12的内壁和外壁均设置有第三温度感知装置,主控装置10在构建室内壁中的温度数据小于第三设定温度阈值,启动第二加热装置对构建室内壁中温度进行加热;而主控装置10在构建室外壁中的温度数据大于第五设定温度阈值,启动冷却装置对构建室外壁中进行冷却,目的使工作人员可以靠近构建室12,并对构建室12进行监控以及从构建室12中取出成型构建。
进一步的,如图6-图8所示,本申请实施例提供的3D打印装备的控制系统中,构建室升降装置13包括构建室活塞板115,所述作业台由基板114(即作业基板)构成,在作业时活动放置在所述构建室活塞板115上,基板114内设置第四温度感知装置,构建室活塞板115中设置有第三加热装置;
所述第四温度感知装置设置在作业基板上且位于作业台11内,用于监测所述作业台的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至主控装置10;
主控装置10还用于,在监测到作业台11的温度数据低于第四设定温度阈值时,控制构建室活塞板115内的第三加热装置进行加热,直至监测到基板114内的温度数据达到所述第四设定温度阈值时,控制所述第三加热装置停止加热。
这里,成型构建是置于构建室12中的,通常刚刚完成的成型构件的外壁包围着粉末,每当一个加工层的构件成型后,成型构件均保持一定的温度,这时,若构建室升降装置13的温度较低,那么包围在成型构件外侧的粉末的温度较低,其会吸收成型构件的温度,从而增加了成型构件的应力反应。
因此,在基板114内设置第四温度感知装置中,并在构建室活塞板115中设置第三加热装置,通过第四温度感知装置感知基板114内部的温度数据,主控装置10在检测到基板114内部的温度数据低于第四设定阈值时,控制构建室活塞板115中第三加热装置进行加热,直至基板114内的温度数据达到所述第四设定温度阈值时,控制所述第四加热装置停止加热。这样能够更好的抱着成型构件的温度,有效的控制成型构件的应力效应。
其中,第一加热装置、第二加热装置、第三加热装置和第四加热装置(以下简称为加热装置)可以为电阻丝加热,也可以为红外线加热等等。当加热装置为电阻丝加热时,电阻丝可均匀覆盖在构建室12等的内壁上,电阻丝通电后对构建室12的内壁进行加热。
另外,上述第一温度阈值至第五设定阈值可以相同,也可以不同。在本申请实施例中,上述第一温度阈值至第五设定阈值均不同,第一温度阈值至第五设定阈值的具体温度值根据具体的打印物品进行设定。
如图7所示,在上述实施例的基础上,进一步地,构建成型装置1包括构建室12以及构建室升降装置13;作业台11设置在构建室12内;构建室升降装置13与作业台11连接,用于驱动作业台11上下移动;构建室12的外壁上设置有取件口;取件口处设置有取件开关;取件开关用于打开或者关闭取件口。
本实施例中,当作业台11铺设一层金属粉末层后,激光选区熔化机构对作业台11上的金属粉末层进行选择性熔化,然后,构建室升降装置13驱动作业台11向下移动预设高度。铺粉辊221继续向作业台11铺设该高度后的金属粉末层,激光选区熔化机构对作业台11上的金属粉末层进行选择性熔化,以此循环,最终形成构成件。然后,使用者打开构建室12外壁上的取件开关,使得取件口打开。最后将构成件从取件口取出,完成工作。
图9示出了部署有第二加热装置的方型构建室和部署有第一加热装置的方型送粉装置剖面图,构建室12的两侧分别设置两个送粉缸211,其中,构建室12包括多层结构,其中,构建室12的立壁由内到外分别为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405;其中,第二加热装置设置在加热层,该加热装置加热产生的热量通过受热层401传递给构建室12中的金属粉末,用以对金属粉进行预热。保温层403的作用是将加热装置加热产生的热量抵押到第一层中,以能够更好的对构建室12内的金属粉末进行预热。冷却层404的作用是对该层的温度进行降温,以便于工作人员可以靠近、接触构建室12并对构建室12进行操作;具体的,该冷却层中可以通过冷却装置和冷却液体实现冷却。
同时,在构建室12内部设置有构建室活塞板115,构建室活塞板115也为多层结构,其由上到下依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405;同理,构建室活塞板115中也包括第二加热装置,该第一加热装置同样设置在构建室活塞板115的加热层,该第二加热装置加热产生的热量通过受热层401传递给构建室活塞板115中的成型构建,用以对成型构建进行预热。保温层403的作用是将加热装置加热产生的热量抵押到第一层中,以能够更好的对构建室活塞板115上的金属粉末进行预热。冷却层404的作用是对该层的温度进行降温,以便于工作人员可以靠近、接触构建室12并对构建室12进行操作;具体的,该冷却层中可以通过冷却装置和冷却液体实现冷却。
图10示出了部署有第二加热装置的圆型构建室和部署有第一加热装置的圆型送粉装置的俯视图,图11示出了本申请实施例所提供的另一种部署有第二加热装置的圆型构建室和部署有第一加热装置的圆型送粉装置的剖面图,其中,构建室内壁501为多层结构,其由圆心向外依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405;构建室外壁502为多层结构,其由圆心向外依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405。并且,在构建室内壁501和构建室外壁502之间设置有构建室活塞板115,该构建室活塞板115也为多层结构,其由上到下依次为受热层401,加热层402,保温层403,冷却层404和安装层架405。
其中,构建室内壁501、构建室外壁502和构建室活塞板115的多层结构如图11所示。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统,还包括氧含量检测设备;3D打印装备30还包括保护性气体供应机构;作业台11位于作业室4中,保护性气体供应机构与光源室、作业室4和构建室12相连通;
氧含量检测设备,用于检测光源室、作业室4和构建室12的氧含量,并将监测得到的氧含量发送至主控装置10;
主控装置10,还用于在监测到氧含量大于设定氧含量阈值时,控制增加保护性气体供应机构向光源室、作业室4和构建室12注入的保护性气体的注入量;以及,在监测到氧含量小于设定氧含量阈值时,控制减少保护性气体供应机构向构建室12注入的保护性气体的注入量。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统,还包括颗粒物监测设备;3D打印装备30还包括作业室4保护气体循环过滤设备:
颗粒物监测设备,用于监测作业室4中的颗粒物含量,并将监测到的颗粒物含量发送给主控装置10;
主控装置10还用于,根据颗粒物含量,控制作业室4保护气体循环过滤设备的循环过滤的强度以及切换作业室4保护气体循环过滤设备的工作模式。
进一步的,本申请实施例提供的3D打印装备30的控制系统,还包括:3D打印装备30还包括锻铸锤,锻铸锤安装在机械臂301上且位于作业室4中;
主控装置10还用于,用于根据待打印物体的当前加工层的图形形状和加工材料,确定待启动的机械臂301的数量以及各个机械臂301的第二加工参数,并根据第二加工参数,生成对应于每个机械臂控制器20的第二路径控制指令;第二加工参数包括:锻铸顺序、锻铸路径、锻铸力度、锻铸方位和锻铸面积;
机械臂控制器20,用于接收第二路径控制指令,按照所第二述路径控制指令中的第二加工参数控制对应机械臂301移动,以便机械臂301带动锻铸锤工作。
具体的,锻铸锤与机械臂301可拆卸地连接;驱动装置与第一转动装置均与3D打印机的控制系统电连接。
在本实施例中,锻铸锤与机械臂301可拆卸地连接,便于根据用户不同的需求,安装不同类型的锻铸锤,同时,便于用户在使用过程中,更换或维修锻铸锤。
在实施例中,对锻铸锤的类型并不限制,可以根据用户的需求,在不同的使用环境中,采用不同形状的锻铸锤,进而提高锻铸锤的使用范围。
第一转动装置带动机械臂301相对固定座302垂直转动,使得机械臂301带动锻铸锤伸离或缩向固定座302。从而能够实现机械臂301带动锻铸锤实现对3D打印机制造的产品进行锻铸,使产品内部结构更加密实,进而大大降低由于热胀冷缩带来的体积变化。进一步的,通过锻铸锤对产品进行锻铸,能够大幅度消除产品内部应力,进而使产品不容易因内部应力产生翘楚形变,大大提高了产品质量。
本实施例中,锻铸锤设置在第二子臂3012上,这样可使得锻铸锤垂直转动。通过第一子臂和第二子臂的同时配合使用,可使机械臂垂直转动的范围更大,使得锻铸锤移动的位置范围更广,加大锤击的力度。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本申请的具体实施方式,用以说明本申请的技术方案,而非对其限制,本申请的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种3D打印装备的控制系统,其特征在于,包括:3D打印装备、主控装置和与所述主控装置电连接的至少一个机械臂控制器;所述3D打印装备包括:至少一个机械臂和光源机构;所述机械臂控制器与所述机械臂的数量相同,一个所述机械臂控制器对应控制一个机械臂;
所述主控装置,用于根据待打印物体的当前加工层的图形形状,确定待启动的机械臂的数量以及所述机械臂的第一加工参数;根据所述机械臂的第一加工参数,生成对应于每个所述机械臂控制器的第一路径控制指令;所述第一加工参数至少包括:加工顺序、加工路径和加工距离;
所述机械臂子控制器,用于接收所述第一路径控制指令,按照所述第一路径控制指令中的第一加工参数控制对应所述机械臂移动,以便所述机械臂带动所述光源机构移动。
2.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述光源机构包括与所述主控装置电连接的激光器;
所述主控装置还用于,根据所述待打印物体的加工材料,生成携带有所述激光器的激光输出参数的激光控制指令;所述激光输出参数包括:扫描路劲、加工顺序、加工方向、光斑直径、光斑波长、加工时间、加工距离和加工功率;
所述激光器,用于根据所述激光控制指令,向待打印物体的加工材料发射激光。
3.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括第一温度感知装置;所述3D打印装备还包括:制冷装置和冷却液体箱;所述光源机构还包括:激光发射装置和光纤线缆;所述激光发射装置通过所述光纤线缆连接所述激光器;所述冷却液体箱与所述光源室相连通;所述制冷装置用于对所述冷却液体箱中冷却液体进行制冷;
所述第一温度感知装置,用于监测位于所述光源室中的所述激光发射装置和所述光纤线缆的温度数据,将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在检测到所述温度数据高于第一设定温度阈值时,增加所述制冷装置的制冷温度和所述冷却液体箱中的冷却液体在所述光源室的供给与循环速度;以及,在检测到所述温度数据低于所述第一设定温度阈值时,降低所述制冷装置的制冷温度,和所述冷却液体箱的冷却液体在所述光源室的供给与循环速度。
4.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述3D打印装备还包括送粉装置;所述送粉装置中设置有第一加热装置和第二温度感知装置;
所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有所述送粉装置在每个加工层的送粉参数的送粉指令;以及,根据用户的触发操作,生成用于控制所述送粉装置下降的下降指令;所述送粉参数包括:上升时间和上升高度;
所述送粉装置,用于根据所述送粉指令,带动所述送粉活塞板上升;以及,根据所述下降指令,带动所述送粉装置下降;
所述第二温度感知装置,用于监测所述送粉装置的温度数据,将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在监测到所述送粉装置中的温度数据低于第二设定温度阈值时,控制所述送粉装置中的第一加热装置为所述送粉装置加热,用以预热所述送粉装置内的金属粉末。
5.根据权利要求4所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述3D打印装备还包括:铺粉装置和平粉装置;
所述主控装置还用于,在检测到所述送粉装置达到设定的铺粉高度时,生成待打印物体的当前层的铺粉指令;
所述铺粉装置,用于根据所述铺粉指令,将放置于所述送粉装置上的金属粉末铺设在作业台上;
所述主控装置还用于,在检测到所述铺粉装置铺粉完成后,生成用于控制所述平粉装置的平粉指令;
所述平粉装置,用于根据所述平粉指令,将所述作业台上的金属粉末抹平。
6.根据权利要求4所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述3D打印装备还包括:构建室和构建室升降装置;构建室内设置有作业台在所述;所述构建室内分别设置有第三温度感知装置和第二加热装置;
所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有所述构建室升降装置下降高度的作业控制指令;
所述构建室升降装置用于,根据所述作业控制指令控制所述构建室下降当前层厚度的高度;
所述第三温度感知装置,用于监测所述构建室内的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在监测到所述构建室内的温度数据低于第三设定温度阈值时,控制所述构建室内的所述第二加热装置进行加热,直至监测到所述构建室内的温度数据达到所述第三设定温度阈值时,控制所述第二加热装置停止加热。
7.根据权利要求6所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述构建室升降装置包括构建室活塞板,所述作业台由作业基板构成,在作业时活动放置在所述构建室活塞板上,所述基板内设置第四温度感知装置,所述构建室活塞板中设置有第三加热装置;
所述第四温度感知装置设置在作业基板且位于所述作业台内,用于监测所述作业台的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;
所述主控装置还用于,在监测到所述作业台的温度数据低于第四设定温度阈值时,控制所述构建室活塞板内的所述第三加热装置进行加热,直至监测到所述基板内的温度数据达到所述第四设定温度阈值时,控制所述第三加热装置停止加热。
8.根据权利要求6所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括氧含量检测设备;所述3D打印装备还包括保护性气体供应机构;所述保护性气体供应机构与所述光源室、所述作业室和所述构建室相连通;
所述氧含量检测设备,用于检测所述光源室、所述作业室和所述构建室的氧含量,并将监测得到的氧含量发送至所述主控装置;
所述主控装置,还用于在监测到所述氧含量大于设定氧含量阈值时,控制增加所述保护性气体供应机构向所述光源室、所述作业室和所述构建室注入的保护性气体的注入量;以及,在监测到所述氧含量小于设定氧含量阈值时,控制减少所述保护性气体供应机构向所述构建室注入的保护性气体的注入量。
9.根据权利要求7所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括颗粒物监测设备;所述3D打印装备还包括作业室保护气体循环过滤设备:
所述颗粒物监测设备,用于监测所述作业室中的颗粒物含量,并将监测到的所述颗粒物含量发送给所述主控装置;
所述主控装置还用于,根据所述颗粒物含量,控制所述作业室保护气体循环过滤设备的循环过滤的强度以及切换作业室保护气体循环过滤设备的工作模式。
10.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括:所述3D打印装备还包括锻铸锤,所述锻铸锤安装在所述机械臂上;
所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的图形形状和加工材料,确定待启动的机械臂的数量以及各个所述机械臂的第二加工参数,并根据所述第二加工参数,生成对应于每个所述机械臂控制器的第二路径控制指令;所述第二加工参数包括:锻铸顺序、锻铸路径、锻铸力度、锻铸方位和锻铸面积;
所述机械臂子控制器,用于接收所述第二路径控制指令,按照所第二述路径控制指令中的第二加工参数控制对应所述机械臂移动,以便所述机械臂带动所述锻铸锤工作。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018188385A1 (zh) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | 窦鹤鸿 | 激光选区熔化装置及3d打印机 |
CN108973122A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-11 | 福建工程学院 | 一种具有锻打装置的3d打印机 |
CN110976763A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-10 | 郑州中兴三维科技有限公司 | 一种侧置机臂式3d砂型打印设备 |
CN114151465A (zh) * | 2021-07-19 | 2022-03-08 | 盐城工学院 | 一种用于预测和控制摩擦片翘曲变形的液粘传动装置 |
EP3988231A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-27 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | 3d printing method with advanced gas flow |
CN115156560A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 杭州爱新凯科技有限公司 | 一种超大幅面3d打印设备 |
US20230008559A1 (en) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | Aspect Inc. | Powder bed fusion apparatus and carrying evaluation method therefor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103949636A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-30 | 湖南华曙高科技有限责任公司 | 一种激光快速成型装置及其方法 |
CN205097566U (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-23 | 苏州光韵达光电科技有限公司 | 一种激光3d打印机 |
CN106964775A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-21 | 窦鹤鸿 | 3d打印装备及3d打印机 |
CN106984817A (zh) * | 2017-05-28 | 2017-07-28 | 安徽科元三维技术有限公司 | 用于3d打印机的铺粉装置 |
CN107138728A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 广东工业大学 | 一种复杂结构的增材制造方法及增材制造系统 |
CN206605033U (zh) * | 2017-04-12 | 2017-11-03 | 窦鹤鸿 | 激光选区熔化装置及3d打印机 |
-
2017
- 2017-11-09 CN CN201711097389.6A patent/CN107900329B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103949636A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-30 | 湖南华曙高科技有限责任公司 | 一种激光快速成型装置及其方法 |
CN205097566U (zh) * | 2015-11-20 | 2016-03-23 | 苏州光韵达光电科技有限公司 | 一种激光3d打印机 |
CN206605033U (zh) * | 2017-04-12 | 2017-11-03 | 窦鹤鸿 | 激光选区熔化装置及3d打印机 |
CN106964775A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-07-21 | 窦鹤鸿 | 3d打印装备及3d打印机 |
CN107138728A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 广东工业大学 | 一种复杂结构的增材制造方法及增材制造系统 |
CN106984817A (zh) * | 2017-05-28 | 2017-07-28 | 安徽科元三维技术有限公司 | 用于3d打印机的铺粉装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018188385A1 (zh) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | 窦鹤鸿 | 激光选区熔化装置及3d打印机 |
CN108973122A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-11 | 福建工程学院 | 一种具有锻打装置的3d打印机 |
CN110976763A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-04-10 | 郑州中兴三维科技有限公司 | 一种侧置机臂式3d砂型打印设备 |
CN110976763B (zh) * | 2019-11-22 | 2021-08-24 | 郑州中兴三维科技有限公司 | 一种侧置机臂式3d砂型打印设备 |
EP3988231A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-27 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | 3d printing method with advanced gas flow |
WO2022084514A1 (en) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | 3d printing method with advanced gas flow |
US20230008559A1 (en) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | Aspect Inc. | Powder bed fusion apparatus and carrying evaluation method therefor |
US11865781B2 (en) * | 2021-07-08 | 2024-01-09 | Aspect Inc. | Powder bed fusion apparatus with evaluation unit and multiple storage containers |
CN114151465A (zh) * | 2021-07-19 | 2022-03-08 | 盐城工学院 | 一种用于预测和控制摩擦片翘曲变形的液粘传动装置 |
CN114151465B (zh) * | 2021-07-19 | 2023-07-25 | 盐城工学院 | 一种用于预测和控制摩擦片翘曲变形的液粘传动装置 |
CN115156560A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-10-11 | 杭州爱新凯科技有限公司 | 一种超大幅面3d打印设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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