桌上型3d打印機(jī)運動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，桌上型3D打印機(jī)上設(shè)置有用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行X方向運動的X方向電機(jī)、用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Y方向運動的Y方向電機(jī)和帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Z方向運動的Z方向電機(jī)，桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)包括PLC模塊和電源模塊，以及與PLC模塊相接的觸摸式液晶顯示屏和通信模塊，PLC模塊的輸出端接有X方向變頻器、Y方向變頻器和Z方向變頻器，X方向電機(jī)上設(shè)置有X方向編碼器，Y方向電機(jī)上設(shè)置有Y方向編碼器，Z方向電機(jī)上設(shè)置有Z方向編碼器，X方向編碼器、Y方向編碼器和Z方向編碼器均與PLC模塊相接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的3D打印。
【專利說明】桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及3D打印機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印已經(jīng)成為一種潮流，并開始廣泛應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域，尤其是工業(yè)設(shè)計，數(shù)碼產(chǎn)品開模等，可以在數(shù)小時內(nèi)完成一個磨具的打印，節(jié)約了很多產(chǎn)品到市場的開發(fā)時間，可以用各種原料打印三維模型，使用輔助設(shè)計軟件，工程師設(shè)計出一個模型或原型之后，無論設(shè)計的是一所房子還是人工心臟瓣膜，打印的原料可以是有機(jī)或者無機(jī)的材料，例如橡膠、塑料、甚至是人體器官，不同的打印機(jī)廠商所提供的打印材質(zhì)不同。3D打印是添加劑制造技術(shù)的一種形式，在添加劑制造技術(shù)中三維對象是通過連續(xù)的物理層創(chuàng)建出來的。3D打印機(jī)就是可以“打印”出真實3D物體的一種設(shè)備，功能上與激光成型技術(shù)一樣，采用分層加工、迭加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統(tǒng)的去除材料加工技術(shù)完全不同。稱之為“打印機(jī)”是參照了其技術(shù)原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。隨著這項技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們已經(jīng)能夠生產(chǎn)出與原型的外觀、感覺和功能極為接近的3D模型。要想實現(xiàn)3D打印機(jī)的功能，首先是要設(shè)計出3D打印機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)，但是在設(shè)計出機(jī)體結(jié)構(gòu)后，如果沒有結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、工作可靠性高的控制系統(tǒng)，也不能很好地實現(xiàn)3D打印功倉泛。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，使用操作方便，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的3D打印，工作可靠性和穩(wěn)定性高，故障率低，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，所述桌上型3D打印機(jī)上設(shè)置有用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行X軸方向運動的X方向電機(jī)、用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Y軸方向運動的Y方向電機(jī)和帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Z軸方向運動的Z方向電機(jī)，其特征在于:所述桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)包括PLC模塊和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊，以及與所述PLC模塊相接的觸摸式液晶顯示屏和用于與監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行通信的通信模塊，所述PLC模塊的輸出端接有用于對X方向電機(jī)進(jìn)行變頻控制的X方向變頻器、用于對Y方向電機(jī)進(jìn)行變頻控制的Y方向變頻器和用于對Z方向電機(jī)進(jìn)行變頻控制的Z方向變頻器，所述X方向電機(jī)與X方向變頻器相接，所述Y方向電機(jī)與Y方向變頻器相接，所述Z方向電機(jī)與Z方向變頻器相接，所述X方向電機(jī)上設(shè)置有用于對X方向電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的X方向編碼器，所述Y方向電機(jī)上設(shè)置有用于對Y方向電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的Y方向編碼器，所述Z方向電機(jī)上設(shè)置有用于對X方向電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的Z方向編碼器，所述X方向編碼器的信號輸出端、Y方向編碼器的信號輸出端和Z方向編碼器的信號輸出端均與所述PLC模塊的信號輸入端相接。
[0005]上述的桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC模塊為西門子S-300系列PLC模塊。
[0006]上述的桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊為RS-485通信模塊。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0008]1、本實用新型采用了集成化、模塊化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便。
[0009]2、本實用新型使用時，只需操作觸摸式液晶顯示屏即可，使用操作方便，人性化程度高。
[0010]3、本實用新型通過X方向變頻器對X方向電機(jī)進(jìn)行變頻控制，通過Y方向變頻器對Y方向電機(jī)進(jìn)行變頻控制，并通過Z方向變頻器對Z方向電機(jī)進(jìn)行變頻控制，且通過設(shè)置X方向編碼器、Y方向編碼器和Z方向編碼器實現(xiàn)了對X方向電機(jī)、Y方向電機(jī)和Z方向電機(jī)轉(zhuǎn)動速度和位置的變頻控制，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的3D打印。
[0011]4、本實用新型的工作可靠性和穩(wěn)定性高，故障率低。
[0012]5、本實用新型的實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0013]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，使用操作方便，控制精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的3D打印，工作可靠性和穩(wěn)定性高，故障率低，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0016]附圖標(biāo)記說明:
[0017]I—X方向電機(jī)； 2—Y方向電機(jī)；3—Z方向電機(jī)；
[0018]4一PLC模塊； 5—觸摸式液晶顯不屏；6—監(jiān)控計算機(jī)；
[0019]7—通信模塊； 8—X方向變頻器；9—Y方向變頻器；
[0020]10一Z方向變頻器；11 一X方向編碼器；12 —Y方向編碼器；
[0021]13 —Z方向編碼器；14一電源模塊。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實用新型所述的桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，所述桌上型3D打印機(jī)上設(shè)置有用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行X軸方向運動的X方向電機(jī)1、用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Y軸方向運動的Y方向電機(jī)2和帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Z軸方向運動的Z方向電機(jī)3，所述桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)包括PLC模塊4和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊14，以及與所述PLC模塊4相接的觸摸式液晶顯示屏5和用于與監(jiān)控計算機(jī)6進(jìn)行通信的通信模塊7，所述PLC模塊4的輸出端接有用于對X方向電機(jī)I進(jìn)行變頻控制的X方向變頻器8、用于對Y方向電機(jī)2進(jìn)行變頻控制的Y方向變頻器9和用于對Z方向電機(jī)3進(jìn)行變頻控制的Z方向變頻器10，所述X方向電機(jī)I與X方向變頻器8相接，所述Y方向電機(jī)2與Y方向變頻器9相接，所述Z方向電機(jī)3與Z方向變頻器10相接，所述X方向電機(jī)I上設(shè)置有用于對X方向電機(jī)I的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的X方向編碼器11，所述Y方向電機(jī)2上設(shè)置有用于對Y方向電機(jī)2的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的Y方向編碼器12，所述Z方向電機(jī)3上設(shè)置有用于對X方向電機(jī)I的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的Z方向編碼器13，所述X方向編碼器11的信號輸出端、Y方向編碼器12的信號輸出端和Z方向編碼器13的信號輸出端均與所述PLC模塊4的信號輸入端相接。
[0023]本實施例中，所述PLC模塊4為西門子S-300系列PLC模塊。所述通信模塊7為RS-485通信模塊。
[0024]本實用新型的工作原理及工作過程是:用戶通過操作觸摸式液晶顯示屏5啟動該控制系統(tǒng)后，PLC模塊4通過X方向變頻器8對X方向電機(jī)I進(jìn)行變頻控制，X方向電機(jī)I帶動打印機(jī)頭在X軸方向上運動，X方向編碼器11對X方向電機(jī)I的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測并將檢測到的信號實時輸出給PLC模塊4，實現(xiàn)了對X方向電機(jī)I的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置的閉環(huán)控制；PLC模塊4通過Y方向變頻器9對Y方向電機(jī)2進(jìn)行變頻控制，Y方向電機(jī)2帶動打印機(jī)頭在Y軸方向上運動，Y方向編碼器12對Y方向電機(jī)2的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測并將檢測到的信號實時輸出給PLC模塊4，實現(xiàn)了對Y方向電機(jī)2的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置的閉環(huán)控制；PLC模塊4通過Z方向變頻器10對Z方向電機(jī)3進(jìn)行變頻控制，Z方向電機(jī)3帶動打印機(jī)頭在Z軸方向上運動，Z方向編碼器13對Z方向電機(jī)3的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測并將檢測到的信號實時輸出給PLC模塊4，實現(xiàn)了對Z方向電機(jī)3的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置的閉環(huán)控制。以上工作過程中，X方向電機(jī)I的轉(zhuǎn)速、Y方向電機(jī)2的轉(zhuǎn)速和Z方向電機(jī)3的轉(zhuǎn)速能夠?qū)崟r顯示在觸摸式液晶顯示屏5上，供用戶查看，并能夠通過通信模塊7傳輸給監(jiān)控計算機(jī)6,供記錄和存儲。
[0025]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，所述桌上型3D打印機(jī)上設(shè)置有用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行X軸方向運動的X方向電機(jī)(I)、用于帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Y軸方向運動的Y方向電機(jī)(2)和帶動打印機(jī)頭進(jìn)行Z軸方向運動的Z方向電機(jī)(3)，其特征在于:所述桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)包括PLC模塊(4)和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊(14)，以及與所述PLC模塊(4)相接的觸摸式液晶顯示屏(5)和用于與監(jiān)控計算機(jī)(6)進(jìn)行通信的通信模塊(7)，所述PLC模塊(4)的輸出端接有用于對X方向電機(jī)(I)進(jìn)行變頻控制的X方向變頻器(8 )、用于對Y方向電機(jī)(2 )進(jìn)行變頻控制的Y方向變頻器(9 )和用于對Z方向電機(jī)(3 )進(jìn)行變頻控制的Z方向變頻器(10 )，所述X方向電機(jī)(I)與X方向變頻器(8 )相接，所述Y方向電機(jī)(2)與Y方向變頻器(9)相接，所述Z方向電機(jī)(3)與Z方向變頻器(10)相接，所述X方向電機(jī)(I)上設(shè)置有用于對X方向電機(jī)(I)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的X方向編碼器(11)，所述Y方向電機(jī)(2)上設(shè)置有用于對Y方向電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的Y方向編碼器(12)，所述Z方向電機(jī)(3)上設(shè)置有用于對X方向電機(jī)(I)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動位置進(jìn)行實時檢測的Z方向編碼器(13)，所述X方向編碼器(11)的信號輸出端、Y方向編碼器(12)的信號輸出端和Z方向編碼器(13)的信號輸出端均與所述PLC模塊(4)的信號輸入端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC模塊(4)為西門子S-300系列PLC模塊。
3.按照權(quán)利要求1所述的桌上型3D打印機(jī)運動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述通信模塊(7)為RS-485通信模塊。
【文檔編號】B41J29/38GK203623173SQ201320774590
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】梁保華 申請人:西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司