彩色三維成型裝置控制系統(tǒng)的開發(fā)研究.pdf

1、快速成型技術是20世紀80年代中期發(fā)展起來的一種先進制造技術。它綜合了機械、電子、光學、材料等學科，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉化為具有一定功能的原型件或直接制造零件／模具，能夠有效地縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。
　　 三維打印成型（3DP）工藝是快速成型技術的一個重要分支。本論文所研究的彩色三維打印成型技術是目前3DP工藝中最為前沿的技術，由于其能快速制作全彩色三維模型，因此，得到了國內(nèi)外眾多研究學者與廠商的重視。3DP系

2、統(tǒng)的開發(fā)包括：軟件系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、成型材料、成型工藝等。本文在完成了彩色三維打印成型裝置的整體設計方案的基礎上，重點就彩色三維打印成型裝置的控制系統(tǒng)進行了研究與開發(fā)。
　　 3DP控制系統(tǒng)的開發(fā)包括控制系統(tǒng)硬件和軟件的開發(fā)。在開發(fā)過程中，采取模塊化的開發(fā)方式，模塊開發(fā)過程是獨立的，但彼此通過相應的接口進行聯(lián)系。
　　 3DP控制系統(tǒng)的硬件部分采用了FPGA作為主控芯片，負責模塊之間的通信與控制，同時也留有足夠的

3、接口便于擴展和升級；采用了Trio高性能運動控制卡負責5個軸的運動控制；開發(fā)了噴頭控制卡負責308×4個噴嘴的開/關控制。這種主從式并行控制結構，具有開發(fā)簡單、可維護性好、升級方便等優(yōu)點。
　　 3DP控制系統(tǒng)的軟件部分包括實體模型分層切片、二維切片數(shù)據(jù)處理、噴墨控制和運動控制等幾個模塊。其中實體模型分層切片模塊是基于Magics RP軟件輸出的彩色STL模型進行的，其輸出層片數(shù)據(jù)為TIFF、JPG、BMP的CMYK格式的彩色圖