创纪录!国内首座3D打印景观桥诞生,i5OS助力建筑装备智能升级

分类: 打印机驱动安装方法 发布时间:2018-12-02 03:27

昨日,由上海建工机施集团完成的我国首座3D打印树脂景观桥,即将在上海投入使用。待装饰完毕后,市民可前往普陀区桃浦智创城中央公园零距离接触这座15米长的大型3D打印作品。这是国内首条“实装”3D打印桥梁,也是至今为止世界尺寸最大的一次成型3D打印桥梁。

在上海建工机施集团的数字三维建造中心里,一座长15.25米、宽3.8米、高1.2米的S形曲面景观人行桥,就是用3D技术“一次成型”打印出来的,历800多小时连续工作,这座连创两项世界纪录的3D打印桥梁打印完成。在此之后,它还要通过抗压、加载等测试考验,将被安装在桃浦智创城中央公园内。

纪录一:15米大尺寸件一次打印成型

纪录二:25米长的龙门结构高精度3D打印机

3D打印机数据

长 25米 宽 4米 高2.5米

定位精度:0.1mm

移动速度 :10米/每分钟

打印速度: 8公斤/小时

桥梁数据

长15.25米,宽3.8 米,高1.2米

载重:250公斤/平方米

材料:玻璃纤维加强ASA

使用寿命:30 年左右

沈机智能在本次项目中助力机施集团在i5OS运动控制基础上自主研发龙门3D打印机控制系统。本次打印制造的异形曲面景观人行桥长15.25米、宽3.8米、高1.2米、重量接近6吨,空间多维度曲面桥身与桥面板一次性打印成型。在项目推进的过程中我们也遇到了许多难题,首当其冲的就是这个大家伙的超大尺寸问题。本次项目使用的大型龙门3D打印设备X轴(水平方向)行程范围长达25m,Y轴(水平面垂直与X轴)行程4m,Z轴(垂直方向)行程2.5m,面对如此庞大的机械设备,对设备的精确控制就是一个巨大的挑战。凭借沈阳机床多年的大型设备设计经验,我们在设计中给出了大型设备的各类线缆的科学布置方案,使得整机干净规整,工程设计美感表现得淋漓尽致。在机械设计中摒弃了传统小型机械设备的丝杠螺母传动方式,采用齿轮齿条的传动方式,但同时,也带来了齿轮齿条间隙问题。

i5OS团队根据龙门3D打印设备尺寸庞大,各轴负载大,Z轴自重大的特点,应用自主开发的双电机串联消隙控制技术,解决了齿轮齿条间隙问题,攻克了设备控制的一个重要难点——双电机串联消隙控制技术及空间误差补偿技术,从而保障了龙门3D打印设备的控制精度。

除此之外,3D打印设备的X轴采用龙门式结构设计,控制上使用了龙门轴同步控制技术,龙门双边共同驱动,龙门3D打印设备X轴单侧配有两个电机,双侧共四个电机,保证了龙门轴的精准同步控制,攻克了设备长行程控制的另一技术难题。龙门3D打印设备整体控制方案采用全数字式EtherCAT总线型通讯技术,运动控制实时插补周期达到1ms,各轴都使用数字式EtherCAT总线型伺服和高精度伺服电机,保证了轴控制的精准度和稳定性。

针对3D打印特点,我们为龙门3D打印设备开发更加人性化的人机交互界面,使操作变得更加方便快捷。同时,i5OS系统还提供程序图形模拟功能,能够精准的模拟出3D打印程序的打印图形轨迹,预知打印路径,防止打印错位。经过反复的打印试验,自主研发深度集成在系统内的材料挤出量与速度自动适应算法,大大提升了3D打印的加工效果和生产效率。

i5OS潜心研究运动控制,用坚实的技术实力支撑起大型龙门3D打印设备的控制研发,这也是i5OS运动控制技术在建筑工业自动化领域的应用延伸,能够最大限度的发挥设计师的想象力,在实际工程应用当中解决异形曲面快速加工工艺,融合运动控制与3D打印技术。在项目桥梁打印实施过程中,长达35天的长时间运行及一次打印成型,也展示出i5OS卓越的运动控制稳定性。

看到这里,想必读者朋友还想更进一步了解我们究竟是如何完成这项创纪录的项目。在当下智能制造的浪潮中,i5OS始终专注技术沉淀,聚合创新思维,致力于用软件重新定义智能制造。我们诚挚邀请大家加入i5OS开发者阵营,感受创新的力量,让i5OS为你的梦想助力!

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