[实用新型]一种面向3D打印的柔性嵌入式多物理量数模多轴数控装置

说明书

本实用新型属于3D打印设备技术领域，公开了一种面向3D打印的柔性嵌入式多物理量数模多轴数控装置，所述面向3D打印的柔性嵌入式多物理量数模多轴数控装置的控制器外壳内部设置有主板，所述主板插接有数字‑模拟‑喷映轴联动控制器端口板、参量‑状态测控器端口板、电源端口板和多种功能拓展板；所述主板通过排针/排线等板对板接口与两侧的数字‑模拟‑喷映轴联动控制器端口板和参量‑状态测控器端口板连接。本实用新型能够极大地促进行业应用级3D打印设备和增强型消费级3D打印设备的研发和迭代效率、提高性能、改善交互、精简体积、降低成本，并促进新型3D打印技术的原始创新、技术验证和商品化的进程。

技术领域

本实用新型属于3D打印设备技术领域，尤其涉及一种面向3D打印的柔性嵌入式多物理量数模多轴数控装置。

背景技术

目前，3D打印技术发展迅速，新工艺、新设备日新月异，各式各样的新老技术在成熟度队列上前赴后继，各大公司都在将各自的独有新技术推向市场的征程上奋力厮杀，寄希望于自己独有的技术来开辟新路线、新生态，在各自的应用领域斩获更大的市场份额。

按照3D打印设备的价格档次和应用领域分类，可将3D打印设备分为3个档次：

消费级3D打印设备 (价格500元～20000元)

行业应用级3D打印设备 (价格20000元～100000元)

工业生产级3D打印设备 (价格＞100000元)

其中，行业应用级3D打印设备包括但不限于：以家具/灯饰打印、广告字打印、医疗器械打印、复合材料打印、陶瓷/水泥打印等为代表的增强型FDM设备、小型SLS设备、基于间接烧结、基于微滴喷射、基于高能束、基于电化学还原等原理的小型金属3D打印设备、生物材料3D打印设备、小型微纳尺度3D 打印设备和面向科研的各类新技术验证设备等。可见，行业应用级3D打印设备领域代表了3D打印技术逐步向其他行业渗透并保持高速持续增长的潜能，但其设备类型也存在明显的“多品种小批量”的特点。不同细分类型的3D打印设备对成形过程的控制机制差异大、被控物理量类型和数量众多，所涉及的控制资源繁杂，系统方案差异大。与此同时，该行业对此类设备的控制系统的体积、成本、易用性等方面普遍敏感，这给目前已有的工控解决方案提出了新的挑战。

因此，有必要开发一种基于嵌入式架构的面向3D打印领域特有的工艺特点的专用控制系统，以应对日新月异的3D打印设备对纷繁多样的物理量、物理场的控制需求。同时提高系统集成度，并将3D打印领域特有的经验融入其中。

相关现有技术一

目前市占率最高的桌面级低型端3D打印设备大都采用以Marlin固件 +RepRap-Ramp硬件体系为代表的低端控制器。这些控制器采用单MCU架构，兼容开源工具链。用户使用时，开发周期短，基本满足当前低端3D打印设备的控制需求。但随着3D打印市场的发展，消费者和设备厂商的技术水平日渐提高，市场对消费级3D打印设备的功能也提出了更多的需求。以这类控制器有限的性能和匮乏的资源均难以满足稍加复杂的行业应用级3D打印设备的高集成化控制需求。

相关现有技术二

目前，大型工业级3D打印设备的控制系统基本上被少数几个成熟的工控系统开发商的3D打印解决方案所垄断，这些方案均由成熟稳定的数控系统组件经定制化搭配后组合而成，适用于目前已十分成熟的部分3D打印类型。这类解决方案通常打包出售，其成本高昂、模块繁多、体积庞大、维修维护专业性强，对于工业级应用而言其体积和成本尚可接受，但对于行业应用级3D打印设备而言则难以承担。

相关现有技术三