基于FDM 3D打印机机械结构和控制系统设计的研究

研究FDM技术支持下的3D打印机设计策略。使用步进控制精度在0.002 mm的丝杠滑块和步进电机的核心坐标控制系统,分别使用1组丝杠控制X轴和Y轴的定位,使用2组丝杠控制Z轴的定位,使用3组FDM挤出系统控制彩色打印过程,在探讨了坐标控制算法和冷却成型算法后,设计了一种包含7个执行机构且有LED综合状态显示功能的3D打印机机械结构和控制系统,且该系统可直接通过USB连接线从桌面端直接将文件传输到3D打印机的ARM系统中。基于FDM 3D打印机机械结构和控制系统设计的研究,可以得出:通过对坐标控制算法和冷却成型算法进行革新,提升对步进电机的控制策略,增加驱动程序可识别的3D模型文件种类,对FDM材料的成型过程进行进一步优化控制,是未来FDM技术支持下的3D打印机重点发展方向。

基于FDM的彩色3D打印机控制系统设计

针对目前FD M型3D打印机只能打印单种颜色,打印彩色则需要手动换料等问题,设计了采用定点方式更换丝料的FD M彩色3D打印控制系统。该系统主要包括电机驱动模块,温度控制模块、丝料更换模块和固件。其中丝料更换模块通过控制3D打印头的拼接和分离实现不同颜色丝料的更换,进而实现3D彩色打印。文中详细阐述了彩色3D打印机控制系统原理和自动更换丝料过程,并进行了验证。

改进型积分分离PID的3D打印机喷头温度控制系统

喷头温度是影响3D打印机模型精度最重要的因素,为了提高FDM型3D打印机打印产品的质量和精度,针对喷头温度系统具有的非线性、较大惯性、滞后性等特点,设计了一种基于改进型积分分离PID算法的喷头温度控制系统,并与传统PID控制器进行仿真比较。仿真结果表明,改进型积分分离PID控制器在减小超调量、提高系统稳定性等方面更具优势。所以采用改进型积分分离PID控制器能够满足喷头温度系统的控制需要,有效提高打印产品的精度和质量。

基于嵌入式的颌面手术3D打印LCD图像控制器设计与应用

文章完成了LCD的驱动程序设计,通过实际临床手术证明,LCD图像控制器运行便捷直观,具有效率高和稳定性高度优点,能够精确打印颌面手术患者的三维颌面模型,保证了颌面肿物手术安全性,使复杂手术简单化,可以使基于嵌入式的FDM型3D打印机的LCD图像控制器更好的服务临床医学。

基于ATmega2560的金属FDM打印设备控制系统设计

针对金属FDM打印设备的控制要求,提出了一种以ATmega2560为核心的硬件控制方案。采用模块化设计方法,根据金属FDM打印设备的功能将整个硬件电路分为几大模块进行详细的电路设计。此外,还对温度控制模块的模糊PID控制策略进行了研究,获得较好的温度控制效果。

FDM技术下的3D打印机机械结构和控制系统设计探讨

本文研究FDM技术支持下的3D打印机设计策略。使用步进控制精度在0.002mm的丝杠滑块+步进电机的核心坐标控制系统,使用分别使用1组丝杠控制X轴和Y轴的定位,使用2组丝杠控制Z轴的定位,使用3组FDM挤出系统控制彩色打印过程,在探讨了坐标控制算法和冷却成型算法后,本文设计了一种包含7个执行机构且有LED综合状态显示功能的3D打印机机械结构和控制系统。本文认为,通过对算法进行革新,提升对步进电机的控制策略,增加驱动程序可识别的3D模型文件种类,对FDM材料的成型过程进行进一步优化控制,是未来FDM技术支持下的3D打印机重点发展方向。

基于嵌入式眶壁骨折在3D打印控制系统设计

传统的3D打印控制系统操作复杂,且效率低下。为此,文中开发了一种应用于眶壁骨折的基于嵌入式的FDM型3D打印系统,其将STL文件格式的3D模型转化为2D平面的数据,并以G代码的形式发送给下位机。3D打印机接收到G代码中的指令后进行打印操作,同时系统对打印机实时监控,保证打印操作成功执行。通过系统的实验测试结果表明,该控制系统运行稳定,能够精确打印眶壁骨折患者的三维眼眶模型,从而使医生能够进行眶壁复原钛网的精确塑性,方便了医生对患者进行眶壁复原,满足设计要求。

基于嵌入式的口腔正畸3D打印控制系统设计

为解决传统的光固化3D打印机PC端控制系统控制效率和自动化程度低的问题,文中提出了基于嵌入式ARM系统的光固化3D打印机的控制方案以代,替传统的PC控制方式,开发与设计了基于嵌入式的3D打印机控制系统并,将该系统应用于口腔正畸临床图像分析,系统实现了基于DMD的口腔正畸图像的传输与显示控制,以及台面的电机控制两部分功能,提高了光固化3D打印机的自动化控制效率和口腔正畸图像输出的精准率。

基于FDM技术的3D打印机控制技术分析与研究

本文论述了基于FDM技术的3D打印机结构组成及工作原理,指出了目前基于FDM技术的3D打印机存在的主要问题。针对这些问题对其控制系统进行设计,通过对传统PID控制和模糊PID控制的对比分析,选取更合适的控制算法,使打印机温度控制更精确,为后期开发高精度,高效率的3D打印机提供参考。

基于FDM技术的多喷头3D打印机关键技术研究

为实现FDM (熔融沉积成型法) 3D打印技术多色彩模型三维实体快速成型效果,设计了基于3组喷头可无干涉交替打印的多喷头3D打印机整机结构,并通过分析单喷头3D打印机工作流程,对比出多喷头3D打印机具有喷头数量多、联动复杂等工作特点,确定了多喷头3D打印机需解决的关键技术为喷头预热时间、喷头切换精度,并据此分析了控制流程,研究了控制系统。最后,依据线性换算方法计算了多组喷头预热时间,利用三维空间矫正方法补偿了喷头切换精度。

FDM多喷头3D打印机结构设计及运动研究

为实现FDM(熔融沉积成型法)多喷头3D打印多材料、多颜色增量制造,在完成多喷头3D打印机结构设计的基础上,通过分析单喷头3D打印机成型运动模式,研究多头3D打印机各运动部件成型轨迹及运动特征。并据此确定其控制方式、控制对象及控制流程,设计基于开放式分层软件+多轴联动控制通信的控制系统。最后,利用三维设计软件构建了彩色三维数据模型并对其成型过程实施仿真。经验证,该多喷头3D打印机可实现多彩色三维模型制作。

一种针对开源3D打印机的故障检测系统

针对高校创新实验室常用的熔融沉积型(FDM)开源3D打印机容易出现的打印机断丝、耗尽和堵头等故障,本文设计一种基于光电传感器的故障检测系统。当信号检测装置检测到故障信号时,利用信号处理电路中的51单片机处理光电传感器检测到的信号并做出反应。通过系统的实验测试表明,该检测系统运行稳定,能有效检测出上述故障,从而使用户能够及时发现故障,避免时间和材料的浪费。

基于嵌入式的骨科手术在3D打印图像控制系统的硬件设计

以往的3D打印图像控制系统集成复杂,界面交互感差且效率低。为此,本文开发了一种应用于骨科手术的基于嵌入式的FDM型3D打印图像控制系统,主要研究了系统的图像控制模块的framebuffer的驱动程序设计,研究了FDM技术的原理以及图像传输与显示的原理,介绍了图像显示过程中最重要的framebuffer设备的相关知识,完成了framebuffer的驱动程序设计,通过系统测试结果表明,该图像控制系统运行操作简单,效率高且性能稳定,可以精确打印骨科手术患者的三维骨模型,保证了医生能够进行精准的骨科手术,可以使基于嵌入式的FDM型3D打印图像控制系统更好的应用。

基于3D打印自动测试纸传送装置的研究及应用

3D打印机打印过程是逐层堆砌打印,在实际的工业生产中,打印机在每次生产砂芯时,都会执行打印测试纸操作。在这个过程中,每次都是人工操作,无测试纸,需手动进行添纸,而通过3D打印自动传送测试纸装置,可以减少人为干涉。该装置主要包括转动轴的定位、图像识别采集到电脑系统存储、程序控制。具体原理是在电脑屏幕上点击运行操作,发送指令,设备自动运行,伺服驱动器根据程序指令驱动轴转动,相应动作运行,根据设定的距离进行定位,图像采集系统进行图像采集存储,运行动作结束,装置等待下一次运行。基于3D打印自动传送测试纸装置可以提升生产流水线工作安全性、提升打印效率、降低人力成本以及推动智能化发展。