3D打印机控制的分类方法?

3D打印 步进器 发动机 直线运动
2021-05-20 01:00:04

大多数 (FDM) 3D 打印机是否有控制方法的分类?

我正在阅读的 1986 年机器人教科书参考中,他们定义了三类控制:

1) 取放

2)点对点

3) 连续路径

然而,点对点和连续路径控制都被声明为需要伺服电机。

我知道大多数 3D 打印机都是由步进电机驱动的,而不是伺服电机。连续路径分类是否仍然适用?或者还有别的分类吗?

参考 - Todd, DJ(Ed.):机器人技术基础:工业机器人、远程操作员和机器人车辆简介 - Kogan 页 1986

3个回答

问题是教科书草图的机器人分类术语是否适用于 3D 打印?

伺服(闭环)在机器人中用于保证位置(您不想在重复运动后累积误差),大多数 3D 打印机使用开环步进器,通过 G 代码指令在点对点的基础上指示,暗示使用伺服系统不是点对点控制的“要求”。

如果您想绝对确定达到该位置,则一项要求。在负载通常较低的 3D 打印中,这一要求经常被取消。但是,有些打印机使用伺服控制。

请注意,许多 CNC 机器(在比 3D 打印机高得多的负载下运行)甚至不使用伺服,而是(开环)步进器,它们通常更大更强大(扭矩更大)。

经过进一步研究,这些定义的控制类别(从机器人学的角度)仅适用于伺服电机。

在最高级别,控制方法被分类为:

  • 伺服
  • 非伺服

我在问题中列出的三个类别都是伺服类别的子集,并依赖于伺服的反馈。

3D 打印机属于增材制造,然后可以先按材料分类。通常,材料完全决定了设计的外观,如果不首先区分您所看到的内容是愚蠢的。对于某些材料,有几个子类型告诉我们使用哪种方法来融合材料,但通常只有一个。

  • 光固化树脂
    • 投射光
    • 激光
  • 糊状、凝胶或空气固化树脂
    • 从注射器直接存款
  • 挫败
    • 激光1
  • 粉末
    • 激光
  • 灯丝 (FFF/FDM)
    • 直接存款

在所有这些打印机中,只有 FDM/FFF 集团在它们的外侧设计方式上有很大差异,主要的 4 种设计(和一个示例)是

  • 悬臂 (TronXY X1)
  • 核心-XY(超立方体)
  • 传送门(Prusa)
  • 三角洲(科塞尔)

现在问题来了:大多数 FDM/FFF 打印机确实只使用步进电机并使用源自 CNC 的 G 代码 - 就像 FDM 的整个想法被发明为反向 CNC 一样只有极少数人会使用编码器。Marlin 是 3D 打印机中使用的主要固件,通常执行点对点指令 ( G0 X10 Y10 Z0 E5),但某些实现能够执行弧 ( G2 E7.85 R5 X-5 Y5)。通常,打印机以相对坐标运行(到喷嘴/工具的最后位置),但对于某些操作,使用绝对坐标(主要是开始或结束代码)。

据我所知,在使用伺服系统而不是步进器的打印机中,主要是基于激光的系统。