[發明專利]一種3D打印噴嘴的兩軸聯動控制算法

在審

• 申請號: 201811545371.2
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109532025A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 鄔蓉蓉;朱時陽;王佳琳;李寶鋒
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;裴康明

本發明公開了一種3D打印噴嘴的兩軸聯動控制算法，涉及3D打印技術領域，包括以下步驟：S1、根據3D打印噴嘴依據打印路徑在XY平面上進行運動，對控制X、Y兩軸方向的步進電機進行聯動控制；S2、根據X、Y兩軸上的步進電機的啟動和停止的一致性，從而確定兩軸的速度比與該時段的位移比的關系；S3、根據X、Y兩軸的速度比與該時段的位移比的關系，設定X、Y兩軸的速度；S4、根據S3得到的X、Y兩軸的速度比與該時段的位移量比的關系，從而得到兩軸的加速度與該時段的位移量比的關系。通過本發明所能夠對3D打印噴嘴進行精確控制。

技術領域

本發明屬于3D打印技術領域，尤其涉及一種3D打印噴嘴的兩軸聯動控制算法。

背景技術

3D打印機是采用計算機來控制噴頭做直線運動，逐層堆積，便可鑄成要打印的產品，其中噴頭的運動定位精度和重復定位精度以及Z軸的運動定位精度誤差和重復定位精度誤差對產品的成型精度有很大影響。

由于3D打印噴嘴依據打印路徑在XY平面上進行運動，則需要對控制X、Y兩軸方向的步進電機進行聯動控制。因此需要一種3D打印噴嘴的兩軸聯動控制算法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種3D打印噴嘴的兩軸聯動控制算法，從而更精確的控制3D打印噴嘴。

為實現上述目的，本發明提供了一種3D打印噴嘴的兩軸聯動控制算法，包括以下步驟：

S1、根據3D打印噴嘴依據打印路徑在XY平面上進行運動，對控制X、Y兩軸方向的步進電機進行聯動控制；

S2、根據X、Y兩軸上的步進電機的啟動和停止的一致性，從而確定兩軸的速度比與該時段的位移比的關系；

S3、根據X、Y兩軸的速度比與該時段的位移比的關系，設定X、Y兩軸的速度；

S4、根據S3得到的X、Y兩軸的速度比與該時段的位移量比的關系，從而得到兩軸的加速度與該時段的位移量比的關系。

進一步的，所述兩軸的速度比與位移比的關系為：

式(1)中，X軸位移量是S_x，速度是v_x；Y軸位移量是S_Y，速度是v_y。

進一步的，所述S3還包括：由于位移量S_x和S_Y均已存在內存中，是已知量；同時將位移量大的一軸速度設定為v_max，再由該式便可計算出另一軸的運行速度。

進一步的，所述X、Y兩軸的速度的設定包括以下步驟：

S31、確定步進電機的最大運行速度和加速度，再將兩軸的速度和加速度設定為最大值；

S32、讀取已存入的打印坐標，根據式(1)計算兩軸各自下一次移動距離S_x和S_Y；

S33、比較S_X和S_Y兩數值大小，若S_X>S_Y，則v_x＝v_max，且v_y按公式重新設定；反之則v_Y＝v_max，且v_x按公式重新設定；從而保證了兩軸的最大運行速度不會超出設置值v_max。

進一步的，所述兩軸的加速度與該時段的位移量比的關系為：

式(2)中，a_x、a_y為X、Y兩軸的速度。