CN220826311U - 3dp打印装置的辅机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种3DP打印装置的辅机系统，包括辅机，还包括电柜和可编程控制器，电柜设有触摸屏，触摸屏配置有多个按钮选项，触摸屏与可编程控制器通信连接，可编程控制器与辅机通信连接。在可编程控制器的控制下，辅机既能配合主机工作，也能独立工作，由于辅机系统采用独立的控制系统，与现有技术相比，本实用新型大幅度提高了辅机系统工作的稳定性、可靠性和工作效率，简化了辅机的线路和电路结构，降低了生产过程中的人工成本和硬件成本。

Description

3DP打印装置的辅机系统

技术领域

本实用新型属于3D打印技术领域，具体涉及一种3DP打印装置的辅机系统。

背景技术

3DP技术是以数字模型文件为基础，运用粉料状型砂、金属、陶瓷等可粘合材料，通过逐层打印固化的方式来构成零件，是数字化制造的主要手段之一。

3DP设备由主机和辅机组成，主机主要包括铺粉装置、打印装置和打印缸，辅机主要包括粉罐、料斗、混粉装置、抽粉风机等，现有技术存在的问题是：

1、辅机系统没有独立的控制部件，一旦主机系统的运动控制器出现异常，辅机系统就不能独立工作，从而导致供粉中断。另外，由于辅机系统没有独立的控制部件，故调试辅机时，只能等主机通电且装好程序，并连好各种连接线路后，才能针对辅机系统进行对点调试，从而导致辅机系统的调试周期长。

2、辅机系统的参数与主机系统的参数全部掺杂在一起，数据量大、冗杂，容易出现数据异常情况。

3、辅机系统线路杂乱，各种信号和主机混接，信号传输速度慢，容易接错线。

4、辅机系统的管路过长影响供粉效率，难以满足生产线集中供粉的需求。

发明内容

本实用新型的目的旨在设置了独立的控制系统，大幅度提高了辅机系统工作的稳定性、可靠性和工作效率，并简化了辅机的线路和电路结构，从而系统地解决上述现有技术的缺陷。为了实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：

一种3DP打印装置的辅机系统，包括辅机，还包括电柜和可编程控制器，电柜设有触摸屏，触摸屏配置有多个按钮选项，触摸屏与可编程控制器通信连接，可编程控制器与辅机通信连接。

进一步地，触摸屏通过以太网与可编程控制器通信连接。

进一步地，可编程控制器通过以太网与3DP打印装置的主机通信连接。

进一步地，触摸屏通过以太网与交换机通信连接，交换机通过以太网与可编程控制器通信连接。

进一步地，可编程控制器通过以太网与交换机通信连接，交换机通过以太网与工控机通信连接，工控机通过以太网与3DP打印装置的主机通信连接。

具体地，主机包括铺粉装置、打印装置、打印缸和主机可编程控制器。

具体地，可编程控制器通过通信线与辅机中的各装置或部件通信连接。

具体地，辅机包括下述装置或部件：

(1)一级新粉库、二级新粉库、一级旧粉库、二级旧粉库、余粉罐、混粉搅拌罐、接粉斗、左清粉罐、右清粉罐；

(2)将一级新粉库与二级新粉库连通的管路，将二级新粉库与混粉搅拌罐连通的管路，将混粉搅拌罐与接粉斗连通的管路，将余粉罐与接粉斗连通的管路，分别将左清粉罐、右清粉罐与一级旧粉库连通的管路，将一级旧粉库与二级旧粉库连通的管路，将二级旧粉库与混粉搅拌罐连通的管路；

(3)余粉风机、新粉风机、旧粉风机、接粉斗搅拌电机、接粉斗振动器、第一清洁气罐、第二清洁气罐；余粉风机设置在将余粉罐与接粉斗连通的管路上，新粉风机设置在连通一级新粉库、二级新粉库的管路上，旧粉风机设置在连通一级旧粉库、二级旧新粉库的管路上，接粉斗振动器设置在接粉斗底部，接粉斗搅拌电机与接粉斗电连接，第一清洁气罐分别与左清粉罐、二级新粉库连通，第二清洁气罐分别与右清粉罐、二级旧粉库连通，在左清粉罐管路上还设有左清粉风机，在右清粉罐管路上还设有右清粉风机。

更好地，可编程控制器通过通信线分别与二级新粉库、二级旧粉库、余粉罐、混粉搅拌罐、左清粉罐、右清粉罐、余粉风机、新粉风机、旧粉风机、接粉斗搅拌电机、接粉斗振动器、第一清洁气罐、第二清洁气罐通信连接。

上述技术方案是体现本实用新型基本构思的技术方案。本实用新型基本构思是：针对辅机设置独立的控制部件，在可编程控制器的控制下，辅机既能配合主机工作，也能独立工作。与现有技术相比，本实用新型所具有的主要有益效果如下：

1、辅机系统中设有独立的可编程控制器，其通过以太网(Ethernet)与主机通信连接，即使主机运动控制器出现异常，辅机仍然能独立工作，保证供粉不中断，可靠性大大增强。此外，辅机系统采用以太网通讯传输，只需要一根网线，就可以处理全部数据，有助于企业实现工业化4.0和设备标准化、模块化。

2、由于设有独立的可编程控制器，本实用新型中的辅机系统，只要机械装置或部件安装好了，就可以单独通过触摸屏对点调试，从而大大缩减调试周期，有利于设备的标准化和模块化，并且可以作为单机独立销售，供客户送粉搅拌使用。

3、新的辅机系统更新后，可以把主机模块和辅机模块独立开来，各个部件独立，并且互不影响各自工作运行，原来主机系统运行速度是10ms，可以优化到5ms，是以往运行速度的一倍，改进和优化了各个部件的运行效率，从而使得系统运行更快速、更稳定、可靠。

4、与原方案所采用的系统控制模块和辅机模块整体连接在一起，以致线路和电路十分冗杂，从而导致人工成本和硬件成本高的技术方案不同，本实用新型中的辅机系统整体结构简单，线路和电路布局合理，有效降低了生产过程中的人工成本和硬件成本。

5、本实用新型以一级新粉库、二级新粉库、一级旧粉库、二级旧粉库替代原方案中的新粉罐、旧粉罐，大幅度提高了辅机系统输送新粉和处理旧粉的能力。

附图说明

图1是现有的一种3D打印机的控制架构框图；

图2是本实用新型的一个实施例中的辅机装置、部件的结构框图；

图3是本实用新型的一个实施例中的辅机系统与主机系统之间的电气架构关系框图之一；

图4是本实用新型的一个实施例中的辅机系统与主机系统之间的电气架构关系框图之二；

图5是本实用新型的一个实施例中的可编程控制器的总装图；

图6是本实用新型的一个实施例中的电柜的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员更加充分地理解本实用新型的技术方案及其工作原理，以下结合附图介绍本实用新型的一个实施例：

图2是本实用新型的一个实施例中的辅机装置、部件的结构框图，图中余粉风机、新粉风机、旧粉风机、左清粉风机、右清粉风机都是在辅机抽粉运行时使用，其工作独立于主机。图3是本实用新型的一个实施例中的辅机系统与主机系统之间的电气架构关系框图之一，图4是本实用新型的一个实施例中的辅机系统与主机系统之间的电气架构关系框图之二，图3和图4主要体现辅机和主机的整体网络连接关系。

结合图2至图4所示，一种3DP打印装置的辅机系统，包括下述装置或部件：

(1)一级新粉库、二级新粉库、一级旧粉库、二级旧粉库、余粉罐、混粉搅拌罐、接粉斗、左清粉罐、右清粉罐；

(2)将一级新粉库与二级新粉库连通的管路，将二级新粉库与混粉搅拌罐连通的管路(亦即一级新粉库通过二级新粉库与混粉搅拌罐连通)，将混粉搅拌罐与接粉斗连通的管路，将余粉罐与接粉斗连通的管路，分别将左清粉罐、右清粉罐与一级旧粉库连通的管路，将一级旧粉库与二级旧粉库连通的管路，将二级旧粉库与混粉搅拌罐连通的管路(亦即一级旧粉库通过二级旧粉库与混粉搅拌罐连通)。

(3)余粉风机、新粉风机、旧粉风机、接粉斗搅拌电机、接粉斗振动器、第一清洁气罐、第二清洁气罐；余粉风机设置在将余粉罐与接粉斗连通的管路上，新粉风机设置在连通一级新粉库、二级新粉库的管路上，旧粉风机设置在连通一级旧粉库、二级旧新粉库的管路上，接粉斗振动器设置在接粉斗底部，接粉斗搅拌电机与接粉斗电连接，第一清洁气罐分别与左清粉罐、二级新粉库连通，第二清洁气罐分别与右清粉罐、二级旧粉库连通，在左清粉罐管路上还设有左清粉风机，在右清粉罐管路上还设有右清粉风机。

另外，本实施例中设有两个清洁气罐，可根据实际情况，如果所选用的清洁气罐的功率大，也可以只设置一个清洁气罐。

(4)电柜；电柜设有触摸屏，触摸屏设置在电柜的柜门上，触摸屏配置有多个按钮选项，每一按钮与可编程控制器所控制的部件相对应，例如，与左清粉罐、右清粉罐相对应的按钮，可以为左清粉按钮、右清粉按钮，其他按钮以此类推。

(5)可编程控制器；可编程控制器通过通信线分别与二级新粉库、二级旧粉库、余粉罐、混粉搅拌罐、左清粉罐、右清粉罐、余粉风机、新粉风机、旧粉风机、接粉斗搅拌电机、接粉斗振动器、第一清洁气罐、第二清洁气罐通信连接。

触摸屏通过以太网与可编程控制器通信连接，可编程控制器通过以太网与3DP打印装置的主机通信连接，本实施例的主机包括铺粉装置、打印装置、打印缸和主机可编程控制器，可编程控制器通过以太网与主机可编程控制器通信连接。

图5是本实用新型的一个实施例中的可编程控制器的总装图，如图5所示，本实施例的可编程控制器为辅机PLC，本实施例的触摸屏通过以太网与交换机通信连接，交换机通过以太网与辅机PLC通信连接，辅机PLC通过以太网与交换机通信连接，交换机通过以太网与工控机通信连接，工控机通过以太网与主机PLC通信连接。

图6是本实用新型的一个实施例中的电柜的结构示意图，如图6所示，本实施例的电柜1设有触摸屏2，触摸屏2设置在电柜1的柜门上，触摸屏2配置有多个按钮3。

在本实施例中，将新粉库设计为一级新粉库和二级新粉库的目的在于，一级新粉库容量存储大，一次可以存储3吨粉，二级新粉库只是用于储存单次工作时提前准备输送过去的粉，其只能存储重量为25公斤左右的粉，与现有技术相比，本实用新型大幅度提高了辅机系统中新粉输送的效率；同理，一级旧粉库的容量大于二级旧粉库，这种设计显著地提高了本实用新型处理旧粉的效率。

以下，通过图3与图1的对比，进一步说明该实施例与现有技术之间的主要区别：

第一，通过图3和图1的对比，可知，在本实用新型之前，原来的走线都是从主机连到各个部件，跨度大并且杂乱，像编织网一样。本实用新型因采用独立辅机的技术方案，主机和辅机只需要一根网线，按需传输信号；特别是，本实用新型中的各装置或部件，例如余粉罐、混粉搅拌罐、接粉斗等，只需要从辅机走线，这种走线方式比较整齐统一，不容易出现线路故障。

第二，通过图3和图1的对比，可知，在本实用新型之前，原来辅机上的参数都是从主机打印软件上修改，修改完来回到辅机上验证，现场人员容易把主机和辅机的参数搞混，出现运行故障。而本实用新型中的辅机系统，由触摸屏通过以太网或通过以太网、交换机与可编程控制器直接传输调试，操作人员只需要在触摸屏调试即可，并且不受主机影响。

总之，本实用新型采用独立的控制系统，与现有技术相比，本实用新型大幅度提高了辅机系统工作的稳定性、可靠性和工作效率，简化了辅机的线路和电路结构，降低了生产过程中的人工成本和硬件成本。

Claims (9)

1.一种3DP打印装置的辅机系统，包括辅机，其特征在于：还包括电柜和可编程控制器，所述电柜设有触摸屏，所述触摸屏配置有多个按钮选项，所述触摸屏与可编程控制器通信连接，所述可编程控制器与辅机通信连接。

2.如权利要求1所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述触摸屏通过以太网与可编程控制器通信连接。

3.如权利要求1所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述可编程控制器通过以太网与3DP打印装置的主机通信连接。

4.如权利要求1所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述触摸屏通过以太网与交换机通信连接，所述交换机通过以太网与可编程控制器通信连接。

5.如权利要求1所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述可编程控制器通过以太网与交换机通信连接，所述交换机通过以太网与工控机通信连接，所述工控机通过以太网与3DP打印装置的主机通信连接。

6.如权利要求3或5所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述主机包括铺粉装置、打印装置、打印缸和主机可编程控制器。

7.如权利要求1所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述可编程控制器通过通信线与辅机中的各装置或部件通信连接。

8.如权利要求1或7所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：所述辅机包括下述装置或部件：

一级新粉库、二级新粉库、一级旧粉库、二级旧粉库、余粉罐、混粉搅拌罐、接粉斗、左清粉罐、右清粉罐；

将所述一级新粉库与二级新粉库连通的管路，将所述二级新粉库与混粉搅拌罐连通的管路，将所述混粉搅拌罐与接粉斗连通的管路，将所述余粉罐与接粉斗连通的管路，分别将所述左清粉罐、右清粉罐与一级旧粉库连通的管路，将所述一级旧粉库与二级旧粉库连通的管路，将所述二级旧粉库与混粉搅拌罐连通的管路；

余粉风机、新粉风机、旧粉风机、接粉斗搅拌电机、接粉斗振动器、第一清洁气罐、第二清洁气罐；所述余粉风机设置在将余粉罐与接粉斗连通的管路上，所述新粉风机设置在连通一级新粉库、二级新粉库的管路上，所述旧粉风机设置在连通一级旧粉库、二级旧新粉库的管路上，所述接粉斗振动器设置在接粉斗底部，所述接粉斗搅拌电机与接粉斗电连接，所述第一清洁气罐分别与左清粉罐、二级新粉库连通，所述第二清洁气罐分别与右清粉罐、二级旧粉库连通，在所述左清粉罐管路上还设有左清粉风机，在所述右清粉罐管路上还设有右清粉风机。

9.如权利要求8所述的3DP打印装置的辅机系统，其特征在于：可编程控制器通过通信线分别与所述二级新粉库、二级旧粉库、余粉罐、混粉搅拌罐、左清粉罐、右清粉罐、余粉风机、新粉风机、旧粉风机、接粉斗搅拌电机、接粉斗振动器、第一清洁气罐、第二清洁气罐通信连接。