[實用新型]一種3D打印設備運動控制系統

有效

• 申請號: 201720062894.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206474676U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 侍倩;王聯鳳;張成林;時云;趙維剛;楊洋;郭立杰;張新運
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本實用新型涉及三維打印技術領域，特別涉及一種3D打印設備運動控制系統。

背景技術

3D打印成型系統主要包括成型缸和鋪粉操作裝置，共有2個電機，分別為成型缸電機和鋪粉軸電機。SLM(Selective laser melting)快速成型金屬零件的致密度、表面粗糙度與鋪粉質量(比如表面的平整度)密切相關。當鋪粉平整時，落在基板上的粉末對激光的吸收就會均勻，激光熔化粉末后容易獲得平整的表面；當鋪粉平面凹凸不平時，則導致粉床對激光的吸收不均勻，不同位置激光聚焦的效果不同，就會導致粉床吸收激光能量不一致，金屬粉末熔化燒結的效果會有差異，因而導致設備掃描成型面也呈現出凹凸不平的狀態，最終使得打印出來的樣件致密度、表面質量有所下降。

SLM成形精度是考核設備是否能夠高質量完成零件成型的主要指標，而成形系統的運行精度會直接影響到打印零件的精度，在現有的傳動系統中，無法達到高精度運行要求。克服成形系統精度難題是實現高精度成形的關鍵所在。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種3D打印設備運動控制系統，以解決如何提高成形系統精度的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：提供一種3D打印設備運動控制系統，包括：工控機，安裝有運動控制模塊；EtherCAT端子模塊，通過EtherCAT線纜與所述工控機連接；電機模塊，包括伺服電機和伺服驅動，所述伺服電機通過電機控制線纜與所述伺服驅動連接，所述電機模塊通過EtherCAT線纜和EK1110擴展末端端子模塊連接；限位模塊，包括多個限位開關，通過限位電纜與所述EtherCAT端子模塊中的數字量IO模塊組連接。

進一步地，電機模塊包括兩臺同樣規格的伺服電機和兩臺對應同一規格的伺服驅動及兩對電機控制線纜。

進一步地，限位模塊包括6個相同規格的限位開關。

本實用新型提供的3D打印設備運動控制系統所采用的TC1260-0060運動控制模塊是基于PC的運動控制方式，它實現的功能與市面上的運動控制卡等硬件類似，但比后者更加靈活和強大，擴展了實時功能，任務能夠在50μs的極小周期時間內得到處理，并且抖動量非常小。所采用的倍福工控機具有強大的數據處理能力和很高的運行速度，特別適用于復雜控制算法和高精度的場合，滿足SLM技術直接制造出高精度的零件的特點，以實現高效、高速、高精度的目的。3D打印設備運動控制系統中所采用的兩個伺服電機都帶有EtherCAT接口通訊協議，通過EtherCAT線纜與上位機實現通訊，這樣能夠讓數據同時并行處理，不會存在延遲現象，處理數據速度更快。該電機具有較好的短頻特性，加速快等特點，大大提高了系統的運行性能，以及定位精度。

附圖說明

下面結合附圖對實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型實施例提供的3D打印設備運動控制系統的模塊結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提出的3D打印設備運動控制系統作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本實用新型的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

本實用新型的核心思想在于，本實用新型提供的3D打印設備運動控制系統所采用的TC1260-0060運動控制模塊是基于PC的運動控制方式，它實現的功能與市面上的運動控制卡等硬件類似，但比后者更加靈活和強大，擴展了實時功能，任務能夠在50μs的極小周期時間內得到處理，并且抖動量非常小。所采用的倍福工控機具有強大的數據處理能力和很高的運行速度，特別適用于復雜控制算法和高精度的場合，滿足SLM技術直接制造出高精度的零件的特點，以實現高效、高速、高精度的目的。3D打印設備運動控制系統中所采用的兩個伺服電機都帶有EtherCAT接口通訊協議，通過EtherCAT線纜與上位機實現通訊，這樣能夠讓數據同時并行處理，不會存在延遲現象，處理數據速度更快。該電機具有較好的短頻特性，加速快等特點，大大提高了系統的運行性能，以及定位精度。