[发明专利]一种3D打印机运动控制系统及方法

权利要求书

1.一种3D打印机运动控制系统，包括3D打印机的微控制器，其特征在于， 还包括至少集成有步进电机驱动模块及温度控制模块的扩展板，扩展板与集成有 微控制器的核心控制板接插式连接，使得扩展板与核心控制板之间通过串口通信 总线建立通信，步进电机驱动模块用于控制3D打印机的轴向电机和送料机的转 动精度，温度控制模块用于实现精确的PID控制；

还包括LCD控制面板，扩展板与LCD控制面板之间通过串口通信总线建立 通信，LCD控制面板至少包括液晶显示模块及数据存储模块，在数据存储模块 中存储3D打印机上各电机的运动轨迹规划信息及运动轨迹控制信息。

2.如权利要求1所述的一种3D打印机运动控制系统，其特征在，在所述扩展 板上还集成有限位开关模块、风扇控制模块及电源模块，其中，限位开关模块用 于限定3D打印机的轴向步进电机最大和最小轴向移动范围。

3.如权利要求1所述的一种3D打印机运动控制系统，其特征在，所述LCD控 制面板还包括旋钮控制模块及电平变换模块。

4.如权利要求1所述的一种3D打印机运动控制系统，其特征在，所述数据存 储模块采用SD卡读取模块。

5.一种基于如权利要求1所述系统的3D打印机运动控制方法，其特征在于， 包括以下步骤：

步骤1、在PC上位机将打印实物的三维模型通过切片软件处理并生成G代 码指令，再将其存入数据存储模块中；

步骤2、预先由PC上位机对核心控制板通过固件内容进行初始化配置；

步骤3、微控制器读取存储在数据存储模块内的G代码指令，该G代码指 令中包含有运动轨迹规划和运动控制的信息，再由微控制器输出控制指令给扩展 板上电机驱动模块来具体控制相应的步进电机工作，其中：

X轴向步进电机及Y轴向步进电机带动挤出头在两个维度上运动，完成一 个平面打印后，再驱动Z轴丝杆步进电机使平台上下移动，从而绘制新的平面， 通过这样逐层打印，层层叠加，精确地控制整个打印过程。