[发明专利]3D打印机挤出头正交分解运动控制方法及装置

摘要

本发明公开了一种3D打印机挤出头运动控制方法及装置，包含一种全新的3D打印机挤出头运动控制机制。挤出头的运动与传统的需要由固件程序来实现控制不同，本发明基于FPGA硬件平台提出了一种正交分解的挤出头运动控制机制。摒弃了原解决方案需要由固件程序分时运行的缺陷，硬件化的设计使得驱动挤出头运行的四个运动轴可同时且独立运行，加快了打印速度。并且，原有解决方案中普遍运用基于Bresenham算法的运动控制机制，这是造成在实际的3D打印中精度不够高的主要因素，在本发明中，采用正交分解的挤出头运动控制机制，挤出头的运行轨迹更加贴合理论路径，很大程度上改善了挤出头走步精度不够高的问题。本发明在提高3D打印速度和打印精度上都有着显著效果。

主权项

1.一种3D打印机挤出头正交分解运动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、获得挤出头合运动的梯形曲线；步骤二、计算X、Y、Z、E轴与挤出头总位移之间的比例系数；步骤三、根据上述两步骤求出X、Y、Z、E轴的分解梯形速度曲线，X轴的分解梯形速度曲线中速度参数包括：其中axis_steps_per_unit_x是X轴方向单位距离所需走的步数，为X轴的比例系数，V_s为挤出头合运动速度，a_s为合加速度，accelerate_until_s为合加速阶段的位移，decelerate_after_s为合运动开始减速的位移；V_x为X轴的分速度，a_x为分加速度，accelerate_until_x为加速阶段走步数，decelerate_after_x为开始减速的走步数；Y、Z、E轴的分解与X轴类似；步骤四、输出步骤三得出的速度参数，对四个运动轴同时且独立控制。