基于Delta并聯機械結構的3D打印機

何彥兵　沈文彥　張偉　尹華生　廖舒　白依可　盧星　王光朝

摘要：在時代發展背景下，打印機的操作技術也得到了一定的優化。以3D打印機技術為例，該技術主要依靠于科技信息技術的力量，可以打印出立體的模型，是打印技術在新時期的一大突破。不過，基于這項技術屬于新興技術產業，因此在操作過程中還有些難題需要解決。本文主要結合技術操作原理、系統軟硬件結構設計及操作注意事項等方面，對目前應用范圍相對較廣的Delta并聯機械結構的3D打印機進行介紹。

關鍵詞：Delta;并聯機械結構;3D打印機

基于我國已經進入了科技信息化時代，信息技術的應用優勢逐漸突顯出來。以產品制作工作為例，得益于3D打印技術的推廣應用，產品加工制作效率和質量得到了顯著的提高。不過，這也對工作人員的技術操作能力提出了更高的要求。

一、介紹3D打印機技術的基本操作原理

技術人員應當意識到，只有熟練掌握打印機技術的操作原理，了解基本操作流程，才能有序完成新時期的打印工作。

1、操作原理

在利用3D打印機進行打印操作時，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技術完成打印工作，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并聯機械結構的3D打印機技術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，技術人員必須要嚴格按照工作基本流程進行產品的打印制作。首先，應當在保證個人安全的前提下，對機械設備進行試運行操作，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構送進噴頭，在噴頭中加熱到熔融態，噴嘴擠出。在這個環節中，工作人員需要掌握好加熱的溫度，整個過程應當一次性完成，避免操作中斷而影響3D打印技術的應用效果。最后，產品制作完成后，需要等到材料冷卻凝固之后，才能進行集中存儲。并且，要處理好倉庫的溫濕度，避免影響產品的經濟效益。

二、Delta并聯機械結構的3D打印機軟硬件設計

基于目前我國大多數企業在進行3D產品打印工作時，都使用的是Delta并聯機械結構。因此，為了確保操作過程的安全與穩定，提高技術應用價值，還需要從Delta并聯機械結構的軟硬件設計過程展開分析和研究。

1、硬件結構設計

硬件結構的安裝工作、維修及保養工作等多個方面，都是影響3D打印效果的關鍵因素，需要工作人員引起重視。結合實際工作情況來看，由于3D打印機需要通過對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，必須要保障硬件設備具有耐高溫，剛硬度高的特點。Delta機型實際上分為兩大類，一種是工業上用的并聯式機器人，另外一種是rostock的運動結構。同時，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期3D打印工作的順利開展，Delta式3D打印機的硬件結構如圖2所示：

2、軟件結構設計

從3D打印機的軟件結構設計工作方面來看，這項技術主要依靠于信息技術手段。需要引進計算機軟件，同時，在實際工作環節中，需要為系統設定運行參數，才能保證3D打印機在打印過程中的穩定運行狀態。而這就涉及到合理計算運行參數的環節。首先，3D打印需要建立三維坐標系，結合產品的圖紙找到定位點。其次，將相應的參數輸入核心控制系統，然后通過操作硬件設備開始打印工作。一般來說，軟件功能需要通過硬件設施來體現出來。比如，3D打印機運行過程中需要使用高溫進行熔融制作，為了確保工作安全，需要控制溫度。設定警報裝置，根據溫度檢測儀器的檢測結果，及時發出警報。另外，軟件結構設計工作需要建立網絡工作平臺，設置數據存儲層、數據傳輸層以及設備運行管理層，以便于發揮出Delta并聯機械結構的3D打印機的應用優勢。

三、操作3D打印機時的相關注意事項

在具體操作Delta并聯機械結構的3D打印機進行產品制作工作時，還有一些注意事項需要遵守，具體包括以下幾個方面。

1、人才教育培訓工作

人才是企業參與市場競爭的決定性力量，在新時期的社會發展過程中，想要科利用Delta并聯機械結構的3D打印機開展打印工作，就必須要積極開展人才教育培訓工作。將工作重點放在提高員工對自身工作重要性的認識上，建立嚴格的內部管理機制，規范員工的3D打印操作行為。同時，應當從思想教育及專業技能培訓的角度，先考察員工的個人工作優勢及不足，然后科學擬定培訓方案。確保員工能夠掌握新時期3D打印技術的操作技巧，推動產品制作工作的順利開展，以提高企業的經濟效益。

2、技術創新研究工作

利用Delta并聯機械結構的3D打印機，存在有工作流程相對較為繁瑣的問題。在這個問題上，技術人員必須要具備創新意識及能力，能夠不斷總結個人工作經驗，分析出目前的工作優勢及不足，研究優化工作流程，提高工作效率的可行方法。在這個環節中還要充分體現出信息技術的應用優勢，可以建立網絡工作平臺，分享工作經驗。積極借鑒其他技術人員的先進工作經驗及技巧，根據時代發展需求及3D打印工作的具體情況進行合理的優化。另外，技術研究工作需要以完善的基礎設施作為基礎保障，這就要求相關企業能夠加大資金投入引進計算機工作設備，構建Delta并聯機械結構，并應當定期安排員工進行設備的維修及保養工作，達到節約3D打印工作經濟成本的目的。

結論：在應用Delta并聯機械結構的3D打印機時，需要對工作人員進行教育培訓，提高技術人員的創新意識及能力，積極總結以往的產品制作經驗，明確工作的重點及難點所在。然后，應當引進計算機工作設備，實現智能化操作，減輕員工的工作壓力，真正發揮出Delta并聯機械結構的3D打印機的應用優勢。同時，在實際開始打印工作之前，要檢查好設備結構的連接狀態，以避免發生安全風險問題。

參考文獻：

[1]周培，黃天宇.一種并聯式3D打印機的設計與制造[J].科技通報，2017（9）.

[2]楊秀芳[1，3]，孫有朝[1]，趙大旭[2，3]，etal.Delta并聯3D打印機運動學分析[J].重慶理工大學學報，2019，033（002）：P.75-81.