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专利号: 2017110973896
申请人: 窦鹤鸿
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种3D打印装备的控制系统,其特征在于,包括:3D打印装备、主控装置和与所述主控装置电连接的至少一个机械臂控制器;所述3D打印装备包括:至少一个机械臂和光源机构;所述机械臂控制器与所述机械臂的数量相同,一个所述机械臂控制器对应控制一个机械臂;

所述主控装置,用于根据待打印物体的当前加工层的图形形状,确定待启动的机械臂的数量以及所述机械臂的第一加工参数;根据所述机械臂的第一加工参数,生成对应于每个所述机械臂控制器的第一路径控制指令;所述第一加工参数至少包括:加工顺序、加工路径和加工距离;

所述机械臂控制器,用于接收所述第一路径控制指令,按照所述第一路径控制指令中的第一加工参数控制对应所述机械臂移动,以便所述机械臂带动所述光源机构移动;

所述3D打印装备的控制系统还包括第一温度感知装置;所述3D打印装备还包括:制冷装置和冷却液体箱;所述光源机构还包括:激光发射装置和光纤线缆;所述激光发射装置通过所述光纤线缆连接所述激光器;所述冷却液体箱与光源室相连通;所述制冷装置用于对所述冷却液体箱中冷却液体进行制冷;

所述第一温度感知装置,用于监测位于所述光源室中的所述激光发射装置和所述光纤线缆的温度数据,将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;

所述主控装置还用于,在检测到所述温度数据高于第一设定温度阈值时,增加所述制冷装置的制冷温度和所述冷却液体箱中的冷却液体在所述光源室的供给与循环速度;以及,在检测到所述温度数据低于所述第一设定温度阈值时,降低所述制冷装置的制冷温度,和所述冷却液体箱的冷却液体在所述光源室的供给与循环速度。

2.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述光源机构包括与所述主控装置电连接的激光器;

所述主控装置还用于,根据所述待打印物体的加工材料,生成携带有所述激光器的激光输出参数的激光控制指令;所述激光输出参数包括:扫描路径、加工顺序、加工方向、光斑直径、光斑波长、加工时间、加工距离和加工功率;

所述激光器,用于根据所述激光控制指令,向待打印物体的加工材料发射激光。

3.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述3D打印装备还包括送粉装置;所述送粉装置中设置有第一加热装置和第二温度感知装置;

所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有所述送粉装置在每个加工层的送粉参数的送粉指令;以及,根据用户的触发操作,生成用于控制所述送粉装置下降的下降指令;所述送粉参数包括:上升时间和上升高度;

所述送粉装置还包括送粉活塞板;所述送粉装置,用于根据所述送粉指令,带动所述送粉活塞板上升;以及,根据所述下降指令,带动所述送粉装置下降;

所述第二温度感知装置,用于监测所述送粉装置的温度数据,将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;

所述主控装置还用于,在监测到所述送粉装置中的温度数据低于第二设定温度阈值时,控制所述送粉装置中的第一加热装置为所述送粉装置加热,用以预热所述送粉装置内的金属粉末。

4.根据权利要求3所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述3D打印装备还包括:铺粉装置和平粉装置;

所述主控装置还用于,在检测到所述送粉装置达到设定的铺粉高度时,生成待打印物体的当前层的铺粉指令;

所述铺粉装置,用于根据所述铺粉指令,将放置于所述送粉装置上的金属粉末铺设在作业台上;

所述主控装置还用于,在检测到所述铺粉装置铺粉完成后,生成用于控制所述平粉装置的平粉指令;

所述平粉装置,用于根据所述平粉指令,将所述作业台上的金属粉末抹平。

5.根据权利要求3所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述3D打印装备还包括:构建室和构建室升降装置;构建室内设置有作业台;所述构建室内分别设置有第三温度感知装置和第二加热装置;

所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的厚度,生成携带有所述构建室升降装置下降高度的作业控制指令;

所述构建室升降装置用于,根据所述作业控制指令控制所述构建室下降当前层厚度的高度;

所述第三温度感知装置,用于监测所述构建室内的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;

所述主控装置还用于,在监测到所述构建室内的温度数据低于第三设定温度阈值时,控制所述构建室内的所述第二加热装置进行加热,直至监测到所述构建室内的温度数据达到所述第三设定温度阈值时,控制所述第二加热装置停止加热。

6.根据权利要求5所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,所述构建室升降装置包括构建室活塞板,所述作业台由作业基板构成,在作业时活动放置在所述构建室活塞板上,所述作业基板内设置第四温度感知装置,所述构建室活塞板中设置有第三加热装置;

所述第四温度感知装置设置在作业基板且位于所述作业台内,用于监测所述作业台的温度数据,并将监测的所述温度数据发送至所述主控装置;

所述主控装置还用于,在监测到所述作业台的温度数据低于第四设定温度阈值时,控制所述构建室活塞板内的所述第三加热装置进行加热,直至监测到所述作业基板内的温度数据达到所述第四设定温度阈值时,控制所述第三加热装置停止加热。

7.根据权利要求5所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括氧含量检测设备;所述3D打印装备还包括保护性气体供应机构;所述保护性气体供应机构与所述光源室、所述作业室和所述构建室相连通;

所述氧含量检测设备,用于检测所述光源室、所述作业室和所述构建室的氧含量,并将监测得到的氧含量发送至所述主控装置;

所述主控装置,还用于在监测到所述氧含量大于设定氧含量阈值时,控制增加所述保护性气体供应机构向所述光源室、所述作业室和所述构建室注入的保护性气体的注入量;

以及,在监测到所述氧含量小于设定氧含量阈值时,控制减少所述保护性气体供应机构向所述构建室注入的保护性气体的注入量。

8.根据权利要求6所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括颗粒物监测设备;所述3D打印装备还包括作业室保护气体循环过滤设备:所述颗粒物监测设备,用于监测所述作业室中的颗粒物含量,并将监测到的所述颗粒物含量发送给所述主控装置;

所述主控装置还用于,根据所述颗粒物含量,控制所述作业室保护气体循环过滤设备的循环过滤的强度以及切换作业室保护气体循环过滤设备的工作模式。

9.根据权利要求1所述的3D打印装备的控制系统,其特征在于,还包括:所述3D打印装备还包括锻铸锤,所述锻铸锤安装在所述机械臂上;

所述主控装置还用于,根据待打印物体的当前加工层的图形形状和加工材料,确定待启动的机械臂的数量以及各个所述机械臂的第二加工参数,并根据所述第二加工参数,生成对应于每个所述机械臂控制器的第二路径控制指令;所述第二加工参数包括:锻铸顺序、锻铸路径、锻铸力度、锻铸方位和锻铸面积;

所述机械臂控制器,用于接收所述第二路径控制指令,按照所述第二路径控制指令中的第二加工参数控制对应所述机械臂移动,以便所述机械臂带动所述锻铸锤工作。