基于ARM和WiFi通讯的3D打印控制系统的研究与设计
发布时间：2020-12-11 10:51
近些年来,3D打印技术作为一种新型数字制造工艺技术广泛应用于各个产业领域,该技术具备理论上的全能制造性,生产成本低,打印耗材丰富多彩,可以精确复制打印模型,因而拥有广阔的应用前景。3D打印以STL模型为输入,输出成型实物,实现了STL文件到成型实物的精确转换。当前,食品3D打印机的研究还未完全成熟,本文将以巧克力为原材料研究一种高精度的3D打印控制系统,主要研究内容包括切片算法、运动控制系统、温度控制系统和WiFi通讯。切片算法是3D打印的预处理过程,完成STL文件到gcode文件的转化,本文基于三角面片的邻接拓扑关系完成切片算法的设计。首先通过读取面片数据进行冗余数据的滤除,提取有效数据,建立点表、边表以及面表,重建面片的邻接拓扑关系,依靠其邻接关系对模型切片获取截面轮廓,并设计网格式填充与全局搜索支撑算法,最终进行路径规划生成gcode文件。运动控制系统通过读取gcode文件解析文件中G指令,进行路径规划,最终控制电机运动。本课题基于梯形加减速算法完成运动控制系统的路径规划,通过解析G代码获取速度位移信息进而计算指导电机运动的梯形曲线参数,并设计运动控制块以保存路径规划数据,同时创...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塑料3D打印机21世纪后，3D打印在制造行业的优势日益凸显，世界各国看准其在未来制造领域的重要作用，相继出台了相应的政策并制定了相关的计划大力推进
图 1-2 中国制造 2025着 3D 打印在各国得到大力的发展，其日后将会极大地冲击现有，进而推进制造生产方式发生历史性变革[2]。有 3D 打印仍有进步的空间，当前，该技术普遍使用 FDM(熔融，FDM 技术的实质是使用合适的温度加热打印材料，使打印材印的熔融状态[3]。实际打印过程中，挤出机把处于熔融状态的打头挤出，按照预先设定的轨迹和速度逐层沉积打印材料，从而FDM 技术的核心与难点在于温度控制，温度控制的优劣将会材料的状态，尤其对于巧克力这种食品打印材料，温度控制不材料未处于合适的熔融打印状态，成型效果将会极大地受到影况下会出现挤出头堵头的现象，使得打印不能正常进行。当前塑的温控系统精度要求较低，基本维持在 1℃左右，由于巧克力的课题研究的巧克力打印机对温度要求较高，精度需要达到 0.2℃计高精度温控器以满足食品打印机的需求[5]。 打印的另外一个问题在于精度，而对其产生影响的因素包括两
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文究。WiFi 技术是当前应用十分广泛的短距离传输技术，传输速离较长，以独特的优势广泛应用于无线数据通信网络中。本课无线路由器为数据通讯中心，建立 PC 端与运动控制系统的通 端控制软件与运动控制系统的无线数据通讯。内外研究现状D 打印技术年来，3D 打印获得了重大的发展，已广泛应用于各个领域，打越丰富，打印出的实物复杂度和精细度越来越高[7]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于WPF技术的无人机地面站软件设计与实现[J]. 张玉民,何鑫,杨百川. 计算机工程与设计. 2019(04)
[2]基于51单片机的步进电机控制系统[J]. 孔祥煜. 内燃机与配件. 2019(05)
[3]单臂电桥测电阻灵敏度的分析[J]. 张瑾. 通信电源技术. 2019(02)
[4]一种基于AD7795模数转换器的低功耗PT100温度采集系统设计[J]. 邸彩芸. 工业仪表与自动化装置. 2019(01)
[5]基于模糊控制理论的PID控制器设计[J]. 苏兴华. 中国管理信息化. 2019(03)
[6]一种高速加工中速度前瞻规划算法[J]. 李文广,马世国,高淑芳. 机床与液压. 2018(20)
[7]基于Bresenham算法的快速直线脉冲增量插补算法[J]. 王宝仁,李金松,吕国娜,董洁. 机床与液压. 2018(20)
[8]一种基于脉冲控制器控制的步进电机实验教学电路的设计[J]. 谢述双. 实验技术与管理. 2018(10)
[9]3D打印在食品中的应用研究进展[J]. 贲宗友,施宗情,孙艳辉. 轻工科技. 2018(09)
[10]基于WPF的数控设备联网管控系统设计[J]. 沈荣成,张秋菊. 机械制造与自动化. 2018(04)
硕士论文
[1]基于邻接拓扑的STL模型3D打印分层算法研究与实现[D]. 盛红升.浙江大学 2018
本文编号：2910406
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塑料3D打印机21世纪后，3D打印在制造行业的优势日益凸显，世界各国看准其在未来制造领域的重要作用，相继出台了相应的政策并制定了相关的计划大力推进
图 1-2 中国制造 2025着 3D 打印在各国得到大力的发展，其日后将会极大地冲击现有，进而推进制造生产方式发生历史性变革[2]。有 3D 打印仍有进步的空间，当前，该技术普遍使用 FDM(熔融，FDM 技术的实质是使用合适的温度加热打印材料，使打印材印的熔融状态[3]。实际打印过程中，挤出机把处于熔融状态的打头挤出，按照预先设定的轨迹和速度逐层沉积打印材料，从而FDM 技术的核心与难点在于温度控制，温度控制的优劣将会材料的状态，尤其对于巧克力这种食品打印材料，温度控制不材料未处于合适的熔融打印状态，成型效果将会极大地受到影况下会出现挤出头堵头的现象，使得打印不能正常进行。当前塑的温控系统精度要求较低，基本维持在 1℃左右，由于巧克力的课题研究的巧克力打印机对温度要求较高，精度需要达到 0.2℃计高精度温控器以满足食品打印机的需求[5]。 打印的另外一个问题在于精度，而对其产生影响的因素包括两
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文究。WiFi 技术是当前应用十分广泛的短距离传输技术，传输速离较长，以独特的优势广泛应用于无线数据通信网络中。本课无线路由器为数据通讯中心，建立 PC 端与运动控制系统的通 端控制软件与运动控制系统的无线数据通讯。内外研究现状D 打印技术年来，3D 打印获得了重大的发展，已广泛应用于各个领域，打越丰富，打印出的实物复杂度和精细度越来越高[7]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于WPF技术的无人机地面站软件设计与实现[J]. 张玉民,何鑫,杨百川. 计算机工程与设计. 2019(04)
[2]基于51单片机的步进电机控制系统[J]. 孔祥煜. 内燃机与配件. 2019(05)
[3]单臂电桥测电阻灵敏度的分析[J]. 张瑾. 通信电源技术. 2019(02)
[4]一种基于AD7795模数转换器的低功耗PT100温度采集系统设计[J]. 邸彩芸. 工业仪表与自动化装置. 2019(01)
[5]基于模糊控制理论的PID控制器设计[J]. 苏兴华. 中国管理信息化. 2019(03)
[6]一种高速加工中速度前瞻规划算法[J]. 李文广,马世国,高淑芳. 机床与液压. 2018(20)
[7]基于Bresenham算法的快速直线脉冲增量插补算法[J]. 王宝仁,李金松,吕国娜,董洁. 机床与液压. 2018(20)
[8]一种基于脉冲控制器控制的步进电机实验教学电路的设计[J]. 谢述双. 实验技术与管理. 2018(10)
[9]3D打印在食品中的应用研究进展[J]. 贲宗友,施宗情,孙艳辉. 轻工科技. 2018(09)
[10]基于WPF的数控设备联网管控系统设计[J]. 沈荣成,张秋菊. 机械制造与自动化. 2018(04)
硕士论文
[1]基于邻接拓扑的STL模型3D打印分层算法研究与实现[D]. 盛红升.浙江大学 2018
本文编号：2910406
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2910406.html
