[发明专利]一种3D陶瓷打印机用控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，尤其是涉及一种3D陶瓷打印机用控制系统。

背景技术

随着打印技术的快速发展，单纯的二维打印技术已经无法满足人们的需求。为了满足人们的需求，3D打印技术已经得到了快速发展，这是一项颠覆传统制造工艺的技术革命。3D打印机的工作原理与普通打印机基本相同，是通过电脑控制把“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。由于3D打印技术是一种立体打印技术，能够打印出三维实物模型，所以越来越受到生产厂家的欢迎。

陶瓷的分层打印技术中，其原理是将石蜡铺设后，在石蜡表面雕刻模型，然后在模型内铺设陶瓷材料，层层堆积，最终烧结排出石蜡后制得产品。传统的陶瓷材料的3D打印技术领域中，常采用激光焊接技术。而激光焊接的系统较复杂，与激光器相关的附属配件较多，而且均需要高精度装配，使用不便，投入成本高。因而设计一种结构简单、控制精度高的3D陶瓷打印机用控制系统，对于提高了陶瓷材料的均匀性、重复性和成品率，降低了劳动强度和生产成本具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种3D陶瓷打印机用控制系统，其结构简单、控制精度高，工作能够自动控制3D陶瓷打印机对以陶瓷材料为原料的产品实现快速打印成型。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种3D陶瓷打印机用控制系统，其特征在于：包括上位机、操作面板、I/O扩展接口和控制3D陶瓷打印机完成陶瓷材料打印成型的运动控制单元；所述3D陶瓷打印机包括底座、移动工作台、雕刻头、铺料料斗、滑动安装在竖直光杆上的铺料台和安装在搅拌轴上的搅拌桨；所述运动控制单元包括通过ISA总线与上位机相接的八轴运动控制卡、与八轴运动控制卡相接的信号中转板一和信号中转板二、用于驱动所述雕刻头沿水平X轴方向运动的X轴电机、用于驱动所述移动工作台沿水平Y轴方向前后移动的Y轴电机、用于驱动所述雕刻头沿竖直Z轴方向运动的Z轴电机、用于驱动所述铺料台沿所述竖直光杆上下移动的铺料台升降电机、用于驱动所述铺料料斗沿水平X轴方向运动的料斗水平驱动电机、用于驱动所述搅拌桨对放置于所述铺料料斗中的石蜡和陶瓷材料进行搅拌以防止固化的搅拌电机、用于对所述底座进行升降控制的主轴电机、分别与信号中转板二和主轴电机相接的变频器、用于驱动X轴电机、Y轴电机和Z轴电机工作的驱动器一、用于驱动铺料台升降电机和料斗水平驱动电机工作的驱动器二以及用于驱动搅拌电机工作的驱动器三；所述主轴电机、X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、铺料台升降电机和料斗水平驱动电机上均安装有光电编码器，所述光电编码器、操作面板和I/O扩展接口均与八轴运动控制卡相接，所述X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均与驱动器一相接，所述铺料台升降电机和料斗水平驱动电机均与驱动器二相接，所述搅拌电机与驱动器三相接，所述驱动器一、驱动器二和驱动器三均与信号中转板一相接。

上述一种3D陶瓷打印机用控制系统，其特征是：还包括安装在所述底座上且与八轴运动控制卡相接的光栅位移传感器。

上述一种3D陶瓷打印机用控制系统，其特征是：所述上位机为工控PC机。

上述一种3D陶瓷打印机用控制系统，其特征是：所述光电编码器为17位增量式编码器。

上述一种3D陶瓷打印机用控制系统，其特征是：所述驱动器一和驱动器二均为伺服电机驱动器。

上述一种3D陶瓷打印机用控制系统，其特征是：所述驱动器三为步进电机驱动器。

本发明与现有技术相比具有以下优点：设计合理、结构简单、控制精度高，工作能够自动控制3D陶瓷打印机对以陶瓷材料为原料的产品实现快速打印成型，提高了陶瓷材料的均匀性、重复性和成品率，降低了劳动强度和生产成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—上位机；          2—操作面板；        3—I/O扩展接口；

4—ISA总线；         5—八轴运动控制卡；  6—信号中转板一；

7—信号中转板二；    8—X轴电机；         9—Y轴电机；

10—Z轴电机；        11—铺料台升降电机；

12—料斗水平驱动电机；                    13—搅拌电机；

14—主轴电机；       15—变频器；         16—驱动器一；