基于Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)

何彥兵　沈文彥　張偉　尹華生　廖舒　白依可　盧星　王光朝

摘要：在時(shí)代發(fā)展背景下，打印機(jī)的操作技術(shù)也得到了一定的優(yōu)化。以3D打印機(jī)技術(shù)為例，該技術(shù)主要依靠于科技信息技術(shù)的力量，可以打印出立體的模型，是打印技術(shù)在新時(shí)期的一大突破。不過，基于這項(xiàng)技術(shù)屬于新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，因此在操作過程中還有些難題需要解決。本文主要結(jié)合技術(shù)操作原理、系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作注意事項(xiàng)等方面，對(duì)目前應(yīng)用范圍相對(duì)較廣的Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：Delta;并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu);3D打印機(jī)

基于我國已經(jīng)進(jìn)入了科技信息化時(shí)代，信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢逐漸突顯出來。以產(chǎn)品制作工作為例，得益于3D打印技術(shù)的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品加工制作效率和質(zhì)量得到了顯著的提高。不過，這也對(duì)工作人員的技術(shù)操作能力提出了更高的要求。

一、介紹3D打印機(jī)技術(shù)的基本操作原理

技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，只有熟練掌握打印機(jī)技術(shù)的操作原理，了解基本操作流程，才能有序完成新時(shí)期的打印工作。

1、操作原理

在利用3D打印機(jī)進(jìn)行打印操作時(shí)，需要使用特殊的材料。比如，塑料或金屬絲，利用電加熱方式將材料熔化、擠壓成絲，逐線、逐層沉積成型。為了方便員工操作這項(xiàng)技術(shù)完成打印工作，操作之前還需要擬定工作方案，繪制施工圖紙。并且需要掌握基本的操作原理，Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)技術(shù)操作原理的基本示意圖如下圖1所示：

2、操作流程

在了解操作原理之后，技術(shù)人員必須要嚴(yán)格按照工作基本流程進(jìn)行產(chǎn)品的打印制作。首先，應(yīng)當(dāng)在保證個(gè)人安全的前提下，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行操作，檢查電路連接情況，排查安全隱患。其次，將絲狀材料由供料機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭，在噴頭中加熱到熔融態(tài)，噴嘴擠出。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，工作人員需要掌握好加熱的溫度，整個(gè)過程應(yīng)當(dāng)一次性完成，避免操作中斷而影響3D打印技術(shù)的應(yīng)用效果。最后，產(chǎn)品制作完成后，需要等到材料冷卻凝固之后，才能進(jìn)行集中存儲(chǔ)。并且，要處理好倉庫的溫濕度，避免影響產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。

二、Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)

基于目前我國大多數(shù)企業(yè)在進(jìn)行3D產(chǎn)品打印工作時(shí)，都使用的是Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)。因此，為了確保操作過程的安全與穩(wěn)定，提高技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，還需要從Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的軟硬件設(shè)計(jì)過程展開分析和研究。

1、硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

硬件結(jié)構(gòu)的安裝工作、維修及保養(yǎng)工作等多個(gè)方面，都是影響3D打印效果的關(guān)鍵因素，需要工作人員引起重視。結(jié)合實(shí)際工作情況來看，由于3D打印機(jī)需要通過對(duì)材料的熔融制作打印成不同的造型。想要保證高效完成打印工作，必須要保障硬件設(shè)備具有耐高溫，剛硬度高的特點(diǎn)。Delta機(jī)型實(shí)際上分為兩大類，一種是工業(yè)上用的并聯(lián)式機(jī)器人，另外一種是rostock的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，采用的開放式框架可以通過增加鋁型材框架的長度而增加打印模型的最大體積。通過這種方式確保新時(shí)期3D打印工作的順利開展，Delta式3D打印機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示：

2、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

從3D打印機(jī)的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作方面來看，這項(xiàng)技術(shù)主要依靠于信息技術(shù)手段。需要引進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件，同時(shí)，在實(shí)際工作環(huán)節(jié)中，需要為系統(tǒng)設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，才能保證3D打印機(jī)在打印過程中的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。而這就涉及到合理計(jì)算運(yùn)行參數(shù)的環(huán)節(jié)。首先，3D打印需要建立三維坐標(biāo)系，結(jié)合產(chǎn)品的圖紙找到定位點(diǎn)。其次，將相應(yīng)的參數(shù)輸入核心控制系統(tǒng)，然后通過操作硬件設(shè)備開始打印工作。一般來說，軟件功能需要通過硬件設(shè)施來體現(xiàn)出來。比如，3D打印機(jī)運(yùn)行過程中需要使用高溫進(jìn)行熔融制作，為了確保工作安全，需要控制溫度。設(shè)定警報(bào)裝置，根據(jù)溫度檢測儀器的檢測結(jié)果，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。另外，軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作需要建立網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)，設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)傳輸層以及設(shè)備運(yùn)行管理層，以便于發(fā)揮出Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢。

三、操作3D打印機(jī)時(shí)的相關(guān)注意事項(xiàng)

在具體操作Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品制作工作時(shí)，還有一些注意事項(xiàng)需要遵守，具體包括以下幾個(gè)方面。

1、人才教育培訓(xùn)工作

人才是企業(yè)參與市場競爭的決定性力量，在新時(shí)期的社會(huì)發(fā)展過程中，想要科利用Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)開展打印工作，就必須要積極開展人才教育培訓(xùn)工作。將工作重點(diǎn)放在提高員工對(duì)自身工作重要性的認(rèn)識(shí)上，建立嚴(yán)格的內(nèi)部管理機(jī)制，規(guī)范員工的3D打印操作行為。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)從思想教育及專業(yè)技能培訓(xùn)的角度，先考察員工的個(gè)人工作優(yōu)勢及不足，然后科學(xué)擬定培訓(xùn)方案。確保員工能夠掌握新時(shí)期3D打印技術(shù)的操作技巧，推動(dòng)產(chǎn)品制作工作的順利開展，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、技術(shù)創(chuàng)新研究工作

利用Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)，存在有工作流程相對(duì)較為繁瑣的問題。在這個(gè)問題上，技術(shù)人員必須要具備創(chuàng)新意識(shí)及能力，能夠不斷總結(jié)個(gè)人工作經(jīng)驗(yàn)，分析出目前的工作優(yōu)勢及不足，研究優(yōu)化工作流程，提高工作效率的可行方法。在這個(gè)環(huán)節(jié)中還要充分體現(xiàn)出信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以建立網(wǎng)絡(luò)工作平臺(tái)，分享工作經(jīng)驗(yàn)。積極借鑒其他技術(shù)人員的先進(jìn)工作經(jīng)驗(yàn)及技巧，根據(jù)時(shí)代發(fā)展需求及3D打印工作的具體情況進(jìn)行合理的優(yōu)化。另外，技術(shù)研究工作需要以完善的基礎(chǔ)設(shè)施作為基礎(chǔ)保障，這就要求相關(guān)企業(yè)能夠加大資金投入引進(jìn)計(jì)算機(jī)工作設(shè)備，構(gòu)建Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)，并應(yīng)當(dāng)定期安排員工進(jìn)行設(shè)備的維修及保養(yǎng)工作，達(dá)到節(jié)約3D打印工作經(jīng)濟(jì)成本的目的。

結(jié)論：在應(yīng)用Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)時(shí)，需要對(duì)工作人員進(jìn)行教育培訓(xùn)，提高技術(shù)人員的創(chuàng)新意識(shí)及能力，積極總結(jié)以往的產(chǎn)品制作經(jīng)驗(yàn)，明確工作的重點(diǎn)及難點(diǎn)所在。然后，應(yīng)當(dāng)引進(jìn)計(jì)算機(jī)工作設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化操作，減輕員工的工作壓力，真正發(fā)揮出Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢。同時(shí)，在實(shí)際開始打印工作之前，要檢查好設(shè)備結(jié)構(gòu)的連接狀態(tài)，以避免發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)問題。

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