CN110987268A - 一种3d打印铺粉小车扭力测量的方法 - Google Patents

一种3d打印铺粉小车扭力测量的方法 Download PDF

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韩鹏
王晓玉
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Abstract

本发明公开了一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，包括如下步骤：S1、输入伺服电机的工作参数；S2、转化为工作信号输出给伺服电机，伺服电机带动铺粉小车来回运行；S3、传感器模块采集伺服电机带动铺粉小车来回运行时伺服电机的运行状态数据；S4、模数转换模块将运行状态数据转化为监测数据信息；S5、确定伺服电机的实时输入功率；S6、确定伺服电机的额定输入功率；S7、确定伺服电机的负载率；S8、得出3D打印铺粉小车扭力。本发明步骤合理，在相应的严格条件控制下，可控性强，可监测铺粉小车在来回运行状态下伺服电机的负载率，进而准确得出铺粉小车扭力，提高了铺粉小车的装配精度，保证铺粉小车行走的顺畅程度。

Description

一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法
技术领域
本发明属于3D打印设备技术领域，更具体地说，尤其涉及一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法。
背景技术
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，又称增材制造，它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。
日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
铺粉小车是3D打印中用于铺设粉末原材料的设备，铺粉小车的装配精度要求较高，装配精度的好坏以及铺粉小车行走的顺畅程度如何直接影响这3D打印效果，目前，主要是依靠工作人员的经验进行感觉和判断，没有什么具体的数值可以量化。因此，我们提出一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，步骤合理，在相应的严格条件控制下，可控性强，可监测铺粉小车在来回运行状态下伺服电机的负载率，进而准确得出铺粉小车扭力，提高了铺粉小车的装配精度，保证铺粉小车行走的顺畅程度，而提出的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，包括如下步骤：
S1、通过工作参数输入模块向中心控制模块输入伺服电机的工作参数；
S2、通过中心控制模块将工作参数转化为工作信号输出给伺服电机，伺服电机带动铺粉小车来回运行；
S3、通过传感器模块采集伺服电机带动铺粉小车来回运行时伺服电机的运行状态数据，其中，运行状态数据为模拟量；
S4、通过模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息，其中，监测数据信息为数字量；
S5、通过计算模块根据监测数据信息确定伺服电机的实时输入功率；
S6、通过计算模块根据伺服电机的参数确定伺服电机的额定输入功率；
S7、通过计算模块根据伺服电机的实时输入功率和伺服电机的额定输入功率确定伺服电机的负载率；
S8、通过比对模块对比伺服电机的负载率和铺粉小车扭力的对应关系，得出3D打印铺粉小车扭力。
优选的，所述S3运行状态数据包括三相输入功率、相电压、相电流和功率因数。
优选的，所述S4在模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息后还通过校准模块根据监测数据信息的校准参数对模数转换模块发送的运行状态数据进行校准处理。
优选的，所述S4通过模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息包括：
通过滤波模块对运行状态数据进行滤波；
通过提取模块从滤波后的运行状态数据中提取监测数据，其中，监测数据为模拟量；
将监测数据转化为监测数据信息。
优选的，所述S4中通过GUI图形界面控制平台实时显示伺服电机的监测数据信息。
优选的，所述S5中伺服电机的实时输入功率的计算公式为：
Figure BDA0002334030700000031
其中，Pi为三相输入功率，V为相电压，I为相电流，PF为功率因数。
优选的，所述S6中伺服电机的额定输入功率的计算公式为：
Figure BDA0002334030700000032
其中，Pi为额定全载时的输入功率，hp为铭牌功率，ηr为额定全载时的功率。
优选的，所述S7中伺服电机的负载率的计算公式为：
Figure BDA0002334030700000033
其中，Load为伺服电机的负载率，Pi为测量的伺服电机的实时输入功率，pr为伺服电机的额定输入功率。
本发明的技术效果和优点：
本发明提供的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，通过工作参数输入模块向中心控制模块输入伺服电机的工作参数，通过中心控制模块将工作参数转化为工作信号输出给伺服电机，伺服电机带动铺粉小车来回运行，通过传感器模块采集伺服电机带动铺粉小车来回运行时伺服电机的运行状态数据，其中，运行状态数据为模拟量，通过模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息，其中，监测数据信息为数字量，通过计算模块根据监测数据信息确定伺服电机的实时输入功率，通过计算模块根据伺服电机的参数确定伺服电机的额定输入功率，通过计算模块根据伺服电机的实时输入功率和伺服电机的额定输入功率确定伺服电机的负载率，通过比对模块对比伺服电机的负载率和铺粉小车扭力的对应关系，得出3D打印铺粉小车扭力，步骤合理，在相应的严格条件控制下，可控性强，可监测铺粉小车在来回运行状态下伺服电机的负载率，进而准确得出铺粉小车扭力，提高了铺粉小车的装配精度，保证铺粉小车行走的顺畅程度。
附图说明
图1为本发明的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
本发明提供了如图1所示的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，包括如下步骤：
S1、通过工作参数输入模块向中心控制模块输入伺服电机的工作参数；
S2、通过中心控制模块将工作参数转化为工作信号输出给伺服电机，伺服电机带动铺粉小车来回运行，；
S3、通过传感器模块采集伺服电机带动铺粉小车来回运行时伺服电机的运行状态数据，其中，运行状态数据为模拟量，运行状态数据包括三相输入功率、相电压、相电流和功率因数；
S4、通过滤波模块对运行状态数据进行滤波，通过提取模块从滤波后的运行状态数据中提取监测数据，其中，监测数据为模拟量，将监测数据转化为监测数据信息，其中，监测数据信息为数字量，通过校准模块根据监测数据信息的校准参数对模数转换模块发送的运行状态数据进行校准处理，通过GUI图形界面控制平台实时显示伺服电机的监测数据信息；
S5、通过计算模块根据监测数据信息确定伺服电机的实时输入功率，伺服电机的实时输入功率的计算公式为：
Figure BDA0002334030700000051
其中，Pi为三相输入功率，V为相电压，I为相电流，PF为功率因数；
S6、通过计算模块根据伺服电机的参数确定伺服电机的额定输入功率，伺服电机的额定输入功率的计算公式为：
Figure BDA0002334030700000052
其中，Pi为额定全载时的输入功率，hp为铭牌功率，ηr为额定全载时的功率；
S7、通过计算模块根据伺服电机的实时输入功率和伺服电机的额定输入功率确定伺服电机的负载率，伺服电机的负载率的计算公式为：
Figure BDA0002334030700000053
其中，Load为伺服电机的负载率，Pi为测量的伺服电机的实时输入功率，pr为伺服电机的额定输入功率；
S8、通过比对模块对比伺服电机的负载率和铺粉小车扭力的对应关系，得出3D打印铺粉小车扭力。
综上所述：本发明提供的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，通过工作参数输入模块向中心控制模块输入伺服电机的工作参数，通过中心控制模块将工作参数转化为工作信号输出给伺服电机，伺服电机带动铺粉小车来回运行，通过传感器模块采集伺服电机带动铺粉小车来回运行时伺服电机的运行状态数据，其中，运行状态数据为模拟量，通过模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息，其中，监测数据信息为数字量，通过计算模块根据监测数据信息确定伺服电机的实时输入功率，通过计算模块根据伺服电机的参数确定伺服电机的额定输入功率，通过计算模块根据伺服电机的实时输入功率和伺服电机的额定输入功率确定伺服电机的负载率，通过比对模块对比伺服电机的负载率和铺粉小车扭力的对应关系，得出3D打印铺粉小车扭力，步骤合理，在相应的严格条件控制下，可控性强，可监测铺粉小车在来回运行状态下伺服电机的负载率，进而准确得出铺粉小车扭力，提高了铺粉小车的装配精度，保证铺粉小车行走的顺畅程度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过工作参数输入模块向中心控制模块输入伺服电机的工作参数；
S2、通过中心控制模块将工作参数转化为工作信号输出给伺服电机，伺服电机带动铺粉小车来回运行；
S3、通过传感器模块采集伺服电机带动铺粉小车来回运行时伺服电机的运行状态数据，其中，运行状态数据为模拟量；
S4、通过模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息，其中，监测数据信息为数字量；
S5、通过计算模块根据监测数据信息确定伺服电机的实时输入功率；
S6、通过计算模块根据伺服电机的参数确定伺服电机的额定输入功率；
S7、通过计算模块根据伺服电机的实时输入功率和伺服电机的额定输入功率确定伺服电机的负载率；
S8、通过比对模块对比伺服电机的负载率和铺粉小车扭力的对应关系，得出3D打印铺粉小车扭力。
2.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S3运行状态数据包括三相输入功率、相电压、相电流和功率因数。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S4在模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息后还通过校准模块根据监测数据信息的校准参数对模数转换模块发送的运行状态数据进行校准处理。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S4通过模数转换模块将传感器模块采集到的运行状态数据转化为监测数据信息包括：
通过滤波模块对运行状态数据进行滤波；
通过提取模块从滤波后的运行状态数据中提取监测数据，其中，监测数据为模拟量；
将监测数据转化为监测数据信息。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S4中通过GUI图形界面控制平台实时显示伺服电机的监测数据信息。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S5中伺服电机的实时输入功率的计算公式为：
Figure FDA0002334030690000021
其中，Pi为三相输入功率，V为相电压，I为相电流，PF为功率因数。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S6中伺服电机的额定输入功率的计算公式为：
Figure FDA0002334030690000022
其中，Pi为额定全载时的输入功率，hp为铭牌功率，ηr为额定全载时的功率。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印铺粉小车扭力测量的方法，其特征在于：所述S7中伺服电机的负载率的计算公式为：
Figure FDA0002334030690000023
其中，Load为伺服电机的负载率，Pi为测量的伺服电机的实时输入功率，pr为伺服电机的额定输入功率。
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