本实用新型专利技术公开了一种DSP芯片控制的3DP打印机，包括控制器、喷墨系统、运动部件和辅助部件，所述控制器选用DSP芯片，所述DSP芯片的输入输出端接有一双口RAM，所述双口RAM的输入输出端接一PCI接口芯，所述PCI接口芯的输入输出端接一PCI总线，所述PCI接口芯的输入输出端还接有一存储器和一可编程逻辑器件，所述DSP芯片的输出端接有一光电耦合器，所述光电耦合器的输入输出端接一电机驱动电路、通用I/O信号接口和一温度控制器。采用DSP芯片来控制3DP是十分合适的，并且在对下位机打印数据的管理、传输、电机运动控制、喷头喷射粘结剂与电机运动的协调控制、打印过程信号的检测等，具有明显的优势。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种DSP芯片控制的3DP打印机。
技术介绍
3d打印技术（3DP?)最早由美国麻省理工学院（MIT)于1993年开发。该技术通过 使用液态连结体将铺有粉末的各层固化，以创建三维实体原型。基于3DP技术，美国Z Corp 公司开发了 3d打印成型机。3d打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉 末薄层上，逐层创建各部件。与2d平面打印机在打印头下送纸不同，3d打印机是在一层粉 末的上方移动打印头，打印横截面数据。 目前，国内自主研发的3D打印机普遍存在打印精度不高的问题。 普通打印机的打印动作由X轴和Y轴组成，X轴负责打印线条，Y轴负责带动纸张， 通过在纸张上绘制连续的线条的方式，叠加成二维图案。打印机控制程序为提高打印效率， 会优化X轴和Y轴运动策略，即根据要打印的图案，只将喷头定位在需要打印的位置。因此， X轴和Y轴运动距离不是一个固定值，每次运动时间也会有差异。为简化在三维打印成型系 统中对改造后的打印机的控制，将每层打印位图加上边框，限制X向和Y向每次打印时的运 动距离。加上边框后，X轴每次运动的距离相同，运动时间也相同，Y向运动机构以固定的时 间间隔运动；由于Y向图案是连续的，Y向运动机构每次运动的距离也相同。可以通过测试 原打印机每次进纸的距离和进纸时间，来决定Y向运动机构每次运动的距离和时间。加上 边框后，会增加打印溶液和粉末材料消耗，可以通过减小边框宽度来降低这一不利影响。同 时，由于边框的存在，对打印区域的变形有一定的约束作用，可以提高成型精度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种采用DSP芯片来控制、控制精度高的 DSP芯片控制的3DP打印机。 本技术是通过以下技术方案来实现的：一种DSP芯片控制的3DP打印机，其 特征在于：包括控制器、喷墨系统、运动部件和辅助部件，所述控制器选用DSP芯片，所述运 动部件包括一成型仓和储粉仓活塞升降运动机构、X向运动机构、Y向运动机构和铺粉电 机，所述X向运动由原打印机的打印程序直接控制，所述DSP芯片的输入输出端接有一双口 RAM，所述双口 RAM的输入输出端接一 PCI接口芯，所述PCI接口芯的输入输出端接一 PCI 总线，所述PCI接口芯的输入输出端还接有一存储器和一可编程逻辑器件，所述DSP芯片的 输入输出端还接有一 JTAG接口和一静态随机存取存储器，所述DSP芯片的输出端接有一光 电耦合器，所述光电耦合器的输入输出端接一电机驱动电路、通用I/O信号接口和一温度 控制器。 作为优选的技术方案，所述温度控制器包括一温度传感器、A/D转换模块、双向晶 闸管和加热电阻，所述温度传感器与A/D转换模块连接。 作为优选的技术方案，所述铺粉电机采用直流电机驱动，所述成型仓、储粉仓活塞 升降运动机构和Y向运动机构均通过SH2034D步进电机驱动。 本技术的有益效果是：采用DSP芯片来控制，并且在对下位机打印数据的管 理、传输、电机运动控制、喷头喷射粘结剂与电机运动的协调控制、打印过程信号的检测等， 具有明显的优势。【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术的控制系统总体示意图； 图2是电机运动闭环系统示意图； 图3是标定板的系统示意图； 图4为总线接口的总体设计框图。【具体实施方式】 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。 本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 如图1、图2、图3和图4所示，本技术的一种DSP芯片控制的3DP打印机，其 特征在于：包括控制器、喷墨系统、运动部件和辅助部件，所述控制器选用DSP芯片，所述运 动部件包括一成型仓和储粉仓活塞升降运动机构、X向运动机构、Y向运动机构和铺粉电 机，所述X向运动由原打印机的打印程序直接控制，所述DSP芯片的输入输出端接有一双口 RAM，所述双口 RAM的输入输出端接一 PCI接口芯，所述PCI接口芯的输入输出端接一 PCI 总线，所述PCI接口芯的输入输出端还接有一存储器和一可编程逻辑器件，所述DSP芯片的 输入输出端还接有一 JTAG接口和一静态随机存取存储器，所述DSP芯片的输出端接有一光 电耦合器，所述光电耦合器的输入输出端接一电机驱动电路、通用I/O信号接口和一温度 控制器；温度控制器包括一温度传感器、A/D转换模块、双向晶闸管和加热电阻，所述温度 传感器与A/D转换模块连接。 铺粉电机采用直流电机驱动，所述成型仓、储粉仓活塞升降运动机构和Y向运动 机构均通过SH2034D步进电机驱动。 控制器种 优点 缺点 类 单片机 结构简单，程序编写简单，成本 速度慢，功能不强， 低。 抗千扰能力差，精度低。 DSP 受温度对元件值的容限不敏感，、 需要模数转换；受采 环境等外部参与影响小；容易实现集样频率的限制，处理频率 成； 范围有限； 可以分时复用，共享处理器；方 数字系统由耗电的有 便调整处理器的系数实现自适应滤源器件构成，没有无源设 波。 备可靠。 PLC 连线与编程相对简单，抗干扰能 价格高，性价比一般， 力强，模块化，易组成控制网络。 不适合小规模使用。 工控机 机箱采用钢结构，有较高的防磁、 配置硬盘容量小； 防尘、防冲击的能力； 数据安全性低； 机箱内有专门电源，电源有较强 存储选择性小； 的抗干扰 价格高。 能力。 在整个电机的运动中，脉冲信号由DSP芯片发出并通过光电耦合传到电机，并且 电机的状态也会经反馈装置编码器反传到DSP芯片，从而形成一个闭环的电路系统，保证 了打印的准确性。 DSP除了主要控制电机的运动之外，还时时确保着三维打印成型温度。中间的信号 传递桥梁还是通过光电耦合的方式。 可见，DSP芯片在控制3D打印的精度当中处于至关重要的作用。在DSP芯片与PCI 间插了一个双口 RAM，上位机的系统总线与DSP芯片之间需要通过大量可靠的数据传播，如 果它们过多的占用CPU，会导致CPU效率低下。使用双口 RAM，交换信息双方CPU将其当做 自己存储器的一部分，这样既提高了双方CPU的使用效率又保证高速可靠的数据通信。 如图4所示，口 RAM负责实现PCI9052与DSP的数据交换，电压转换器用来完成 DSP与双口 RAM之间的电平转换，CPLD则实现DSP、PCI9052和双口 RAM三者间的通讯所需 的地址译码等逻辑电路。 其中，采用CPLD作为可编程逻辑器，具有以下几个优点： 1.可编程逻辑期间的电路设计是用软件来实现；这样如果要改变电路，只需要用 软件更改所设计的电路，不用重新设计PCB板，大大提高了设计的灵活性。 2. -块可编程逻辑器件就能实现复杂的数字电路系统，大大减少系统的器件使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种DSP芯片控制的3DP打印机，其特征在于：包括控制器、喷墨系统、运动部件和辅助部件，所述控制器选用DSP芯片，所述运动部件包括一成型仓和储粉仓活塞升降运动机构、X向运动机构、Y向运动机构和铺粉电机，所述X向运动由原打印机的打印程序直接控制，所述DSP芯片的输入输出端接有一双口RAM，所述双口RAM的输入输出端接一PCI接口芯，所述PCI接口芯的输入输出端接一PCI总线，所述PCI接口芯的输入输出端还接有一存储器和一可编程逻辑器件，所述DSP芯片的输入输出端还接有一JTAG接口和一静态随机存取存储器，所述DSP芯片的输出端接有一光电耦合器，所述光电耦合器的输入输出端接一电机驱动电路、通用I/O信号接口和一温度控制器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，
申请(专利权)人：北京上拓科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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