[发明专利]基于TRIO运动控制器的金属打印运动系统及实现方法

权利要求书

1.一种基于TRIO运动控制器的金属打印运动系统，其特征在于，包括计算机(1)、TRIO运动控制器(2)、弧焊机(3)、保护气(4)、X轴伺服步进驱动器(5)、Y轴伺服步进驱动器(6)、Z轴步进驱动器(7)、E轴步进驱动器(8)、X轴电机(9)、Y轴电机(10)、Z轴电机(11)、E轴电机(12)、电源(13)，其中：

电源(13)为TRIO运动控制器(2)、X轴伺服步进驱动器(5)、Y轴伺服步进驱动器(6)、Z轴步进驱动器(7)、E轴步进驱动器(8)供电；

计算机(1)解读切片软件生成的G指令，与TRIO运动控制器(2)进行通讯，解析并处理其中需要对下位机进行运动控制的数据；

TRIO运动控制器(2)将运动指令进行匹配，通过脉冲控制驱动器驱动电机完成运动控制，其中E轴电机(12)运动保证金属挤出丝的行进；

TRIO运动控制器(2)的I/O外接继电器，通过高低电平控制弧焊机(3)开关；TRIO运动控制器(2)的6个I/O口连接6个限位开关，其中3个限位开关控制X轴电机(9)、Y轴电机(10)、Z轴电机(11)的回零，另外3个限位开关用于限定X、Y、Z轴各自最大行进路程；

弧焊机(3)焊接时，通过保护气(4)对熔化金属进行保护；

所述脉冲控制驱动器包括X轴伺服步进驱动器(5)、Y轴伺服步进驱动器(6)、Z轴步进驱动器(7)、E轴步进驱动器(8)，分别用来驱动X轴电机(9)、Y轴电机(10)、Z轴电机(11)、E轴电机(12)。

2.根据权利要求1所述的基于TRIO运动控制器的金属打印运动系统，其特征在于，所述TRIO运动控制器(2)采用TRIO408控制器。

3.根据权利要求1所述的基于TRIO运动控制器的金属打印运动系统，其特征在于，所述限位开关采用单轴双限位开关。

4.根据权利要求1所述的基于TRIO运动控制器的金属打印运动系统，其特征在于，所述弧焊机(3)采用MIG脉冲焊机。

5.根据权利要求1所述的基于TRIO运动控制器的金属打印运动系统，其特征在于，所述保护气(4)采用体积百分比为80％氩气和20％二氧化碳的混合气体。

6.一种基于TRIO运动控制器的金属打印实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，计算机(1)通过制图软件制作生成3维模型，将该模型转换为STL格式，通过切片软件配置好需要打印的参数切片，并生成G指令；

步骤2，计算机(1)通过和TRIO运动控制器(2)进行通讯，先控制X轴电机(9)撞击X轴限位开关确定X轴的原点，再控制Y轴电机(10)撞击Y轴限位开关确定Y轴的原点，最后控制Z轴电机(11)撞击Z轴限位开关确定Z轴的原点，从而确定了三维原点；

步骤3，计算机(1)和TRIO运动控制器(2)进行通讯，通过检测Z轴电机(11)确定金属挤出丝运动状态，使TRIO运动控制器(2)的I/O口高低电平控制弧焊机(3)和保护气(4)的打开；

步骤4，计算机(1)解读切片软件生成的G指令，解析并处理其中需要对下位机进行运动控制的数据；计算机(1)与TRIO运动控制器(2)进行通讯；

步骤5，TRIO运动控制器(2)将运动指令进行匹配，发送脉冲给X伺服步进驱动器(5)、Y伺服步进驱动器(6)、Z步进驱动器(7)、E步进驱动器(8)，分别控制X轴电机(9)、Y轴电机(10)、Z轴电机(11)、E轴电机(12)协调运动，并进行金属打印；

步骤6，在金属打印过程中，当温度超过阈值时，暂停打印并打开风扇进行降温，具体如下：

当TRIO运动控制器(2)打印到预设层高，其中预设层高是试验中反复测试温度影响打印质量记录的模型层高；通过控制TRIO运动控制器(2)指令进入延迟环节，此时暂停打印；通过控制TRIO运动控制器(2)I/O的高低电平控制风扇的打开，对打印件进行散热；散热到预设时间后，继续执行打印过程。

7.根据权利要求6所述的基于TRIO运动控制器的金属打印实现方法，其特征在于，步骤1所述的制图软件为3Dmax。