本發明涉及一種3D打印機系統,具體的涉及一種基于Linux的FDM型3D打印機系統,屬于3D打印應用類領域。
背景技術:
隨著近年來 3D 打印技術的飛速發展,3D 打印在工業領域的應用日益廣泛,而對于普通用戶,3D 打印技術應用還未得到普及,其主要原因是現在市面上針對個人用戶 3D打印機大多數都采用價格低廉的單片機作為主控器,頻率低,外設少,以至于該系統的數據處理速度慢,且缺乏很好的人機交互界面,非技術人員操作困難,調試也相對復雜,由于無法運行操作系統,導致該系統的實時性很差,工作不穩定,對后期的系統升級維護帶來困難。
為此,如何提供一種Linux的FDM型3D打印機系統,是本發明研究的目的。
技術實現要素:
為克服現有技術不足,本發明提供一種基于Linux的FDM型3D打印機系統,通過電腦輔助工具 CAD 對3D 模型進行數字切片,并將這些切片數據傳送到 3D 打印機上,打印機將高溫熔融的材料轉換成一系列連續薄型層面逐層堆積起來,直到一個物體成型。達到了精度高、成型實物強度高、建模容易、成本低等效果。
為解決現有技術問題,本發明所采用的技術方案是:
一種基于Linux的FDM型3D打印機系統,包括:步進電機控制系統、溫度控制系統兩部分;
所述的步進電機控制系統帶動操縱連桿上下移動,實現打印頭位移的變化;打印頭定位精度 0.01mm,最大運行速度 200mm/s;
所述的溫度控制系統的溫度傳感器實時監測打印頭的溫度,保證溫度在正常的工作范圍內;電腦使用第三方軟件將 3D 模型進行一系列切片后,將切片信息傳送到控制系統上;根據切片數據確定各電機行程,進而控制 3 個操縱桿位移,由 3 個操縱桿綜合位移來確定出料機噴嘴的位置,最終準確定位材料的落點。3 個限位開關安裝在操縱桿的頂部,系統復位時滑塊碰上對應的限位開關,電機立即停止工作,以此來確定打印頭起始坐標,同時保證各操縱桿在安全的范圍內移動;
所述的溫度控制系統通過每隔 20ms 讀取溫度傳感器上的電壓模擬量, 通過計算轉換成數字量,再根據 R-T 表將數字量轉換為溫度值,與設定的溫度值進行比較,來實現溫度的控制;打印機在工作的時候需要保持打印頭溫度的穩定,若溫度變化太大就容易導致吐絲不均,打印失敗,所述軟件采用了 PID 算法。
進一步的,所述的步進電機控制系統啟動時,其啟動頻率不能過快。
進一步的,所述的溫度傳感器采用的是NTC熱敏電阻器件。
本發明的有益效果是:精度高、成型實物強度高、建模容易、成本低。
具體實施方式
為了使本領域技術人員能夠更加理解本發明技術方案,下面結合實施例對本發明做進一步分析。
一種基于Linux的FDM型3D打印機系統,包括:步進電機控制系統、溫度控制系統兩部分;
所述的步進電機控制系統帶動操縱連桿上下移動,實現打印頭位移的變化;打印頭定位精度 0.01mm,最大運行速度 200mm/s;
所述的溫度控制系統的溫度傳感器實時監測打印頭的溫度,保證溫度在正常的工作范圍內;電腦使用第三方軟件將 3D 模型進行一系列切片后,將切片信息傳送到控制系統上;根據切片數據確定各電機行程,進而控制 3 個操縱桿位移,由 3 個操縱桿綜合位移來確定出料機噴嘴的位置,最終準確定位材料的落點。3 個限位開關安裝在操縱桿的頂部,系統復位時滑塊碰上對應的限位開關,電機立即停止工作,以此來確定打印頭起始坐標,同時保證各操縱桿在安全的范圍內移動;
所述的溫度控制系統通過每隔 20ms 讀取溫度傳感器上的電壓模擬量, 通過計算轉換成數字量,再根據 R-T 表將數字量轉換為溫度值,與設定的溫度值進行比較,來實現溫度的控制;打印機在工作的時候需要保持打印頭溫度的穩定,若溫度變化太大就容易導致吐絲不均,打印失敗,所述軟件采用了 PID 算法。所述的步進電機控制系統啟動時,其啟動頻率不能過快。如果啟動脈沖頻率高于電機的空載啟動頻率,電機將不能正常啟動,而導致啟動失步和起停段沖擊大等現象。所述的溫度傳感器采用的是NTC熱敏電阻器件。
本發明所述的系統打印精度高、成型實物強度高、建模容易、成本低。
以上對本申請所提供的技術方案進行了詳細介紹,本文中應用了實施例對本申請的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本申請的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本申請的限制。