融化焊-并联式3D打印系统..doc

哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） PAGE \* MERGEFORMAT III PAGE \* MERGEFORMAT III 毕业设计（论文） 题 目 熔化焊并联式3D打印系统研制 　 　　　　 专 业 电气工程及其自动化 学　　 号 学 生 指 导 教 师 答 辩 日 期 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文） PAGE \* MERGEFORMAT I PAGE \* MERGEFORMAT I 摘要 随着当今科技的发展，快速制造技术在产品生产中得到越来越多的应用，特别是在某些不方便存储大量备用零件的场合，快速制造能快速方便的生产出所需的零件。3D打印技术中的金属零件3D打印技术，是目前先进制造技术的重要发展方向，采用熔化焊的3D打印技术正是金属零件的一种快速制造方法。 随着科技发展对材料的不断需求，利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。 本系统的设计以三菱L系列PLC为主控制器，配合以三菱运动控制系统LD77MH4，驱动三台伺服电机，完成了对一个三自由度熔化焊3D打印机器人的控制。该机器人系统在运行前可以进行点动操作，用于粗调打印位置。在精确定位方面，该系统采用了绝对定位系统，可以对机械臂进行精确的位置，速度设置。打印过程中，机械臂的所处的当前位置与当前速度可以实时反映出来。同时，针对本系统的机械结构，通过软件对其设置了限位值，以免在运动过程中超过极限位置而造成不必要损害。软件部分基于梯形图编程思想将要实现的功能主要分成了参数初始化、定位数据写入，定位运动控制等几个部分，并在此基础上对功能部分进行了注释，提高了程序的可读性。同时，本系统还使用GOT1000触摸屏进行了人机交互界面的设计，在打印过程中可以实时停止，地检测机械臂当前的位置，速度等。 程序编写完成之后，进行了大量的测试工作，模拟了各种模型的打印，对打印过程中可能会出现的问题进行了分析并对程序做了修正。 关键词：快速制造；3D打印技术；PLC控制系统；人机界面 PAGE \* MERGEFORMAT II PAGE \* MERGEFORMAT II Abstract With the development of the modern science and technology, the rapid manufacturing technology gets more and more application in the production, especially when it is inconvenient to store large amounts of spare parts, rapid manufacturing can quickly and easily to produce the required parts. The system can control a four degrees welding robot by using the Mitsubishi L series PLC as the main controller in line with the Mitsubishi motion control system LD77MH4 to drive three servo motor. Before the running of this system, we can use the JOG model to adjust the welding position not accurate. For the accurate position, the system uses the absolute positioning system. We can set up the robot’s speed and position accurately. In the welding process, the position and the speed could be detected. At the same time, for the system’s mechanical structure, we set up lots of limitation in order to avoid the damage.Software are divided