昨日，由上海建工機(jī)施集團(tuán)完成的我國(guó)首座3D打印樹(shù)脂景觀橋，即將在上海投入使用。待裝飾完畢后，市民可前往普陀區(qū)桃浦智創(chuàng)城中央公園零距離接觸這座15米長(zhǎng)的大型3D打印作品。這是國(guó)內(nèi)首條“實(shí)裝”3D打印橋梁，也是至今為止世界尺寸最大的一次成型3D打印橋梁。

在上海建工機(jī)施集團(tuán)的數(shù)字三維建造中心里，一座長(zhǎng)15.25米、寬3.8米、高1.2米的S形曲面景觀人行橋，就是用3D技術(shù)“一次成型”打印出來(lái)的，歷800多小時(shí)連續(xù)工作，這座連創(chuàng)兩項(xiàng)世界紀(jì)錄的3D打印橋梁打印完成。在此之后，它還要通過(guò)抗壓、加載等測(cè)試考驗(yàn)，將被安裝在桃浦智創(chuàng)城中央公園內(nèi)。

沈機(jī)智能在本次項(xiàng)目中助力機(jī)施集團(tuán)在i5OS運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)上自主研發(fā)龍門(mén)3D打印機(jī)控制系統(tǒng)。本次打印制造的異形曲面景觀人行橋長(zhǎng)15.25米、寬3.8米、高1.2米、重量接近6噸，空間多維度曲面橋身與橋面板一次性打印成型。在項(xiàng)目推進(jìn)的過(guò)程中我們也遇到了許多難題，首當(dāng)其沖的就是這個(gè)大家伙的超大尺寸問(wèn)題。本次項(xiàng)目使用的大型龍門(mén)3D打印設(shè)備X軸（水平方向）行程范圍長(zhǎng)達(dá)25m，Y軸（水平面垂直與X軸）行程4m，Z軸（垂直方向）行程2.5m，面對(duì)如此龐大的機(jī)械設(shè)備，對(duì)設(shè)備的精確控制就是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。憑借沈陽(yáng)機(jī)床多年的大型設(shè)備設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中給出了大型設(shè)備的各類(lèi)線纜的科學(xué)布置方案，使得整機(jī)干凈規(guī)整，工程設(shè)計(jì)美感表現(xiàn)得淋漓盡致。在機(jī)械設(shè)計(jì)中摒棄了傳統(tǒng)小型機(jī)械設(shè)備的絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)方式，采用齒輪齒條的傳動(dòng)方式，但同時(shí)，也帶來(lái)了齒輪齒條間隙問(wèn)題。

i5OS團(tuán)隊(duì)根據(jù)龍門(mén)3D打印設(shè)備尺寸龐大，各軸負(fù)載大，Z軸自重大的特點(diǎn)，應(yīng)用自主開(kāi)發(fā)的雙電機(jī)串聯(lián)消隙控制技術(shù)，解決了齒輪齒條間隙問(wèn)題，攻克了設(shè)備控制的一個(gè)重要難點(diǎn)——雙電機(jī)串聯(lián)消隙控制技術(shù)及空間誤差補(bǔ)償技術(shù)，從而保障了龍門(mén)3D打印設(shè)備的控制精度。

除此之外，3D打印設(shè)備的X軸采用龍門(mén)式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制上使用了龍門(mén)軸同步控制技術(shù)，龍門(mén)雙邊共同驅(qū)動(dòng)，龍門(mén)3D打印設(shè)備X軸單側(cè)配有兩個(gè)電機(jī)，雙側(cè)共四個(gè)電機(jī)，保證了龍門(mén)軸的精準(zhǔn)同步控制，攻克了設(shè)備長(zhǎng)行程控制的另一技術(shù)難題。龍門(mén)3D打印設(shè)備整體控制方案采用全數(shù)字式EtherCAT總線型通訊技術(shù)，運(yùn)動(dòng)控制實(shí)時(shí)插補(bǔ)周期達(dá)到1ms，各軸都使用數(shù)字式EtherCAT總線型伺服和高精度伺服電機(jī)，保證了軸控制的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。

針對(duì)3D打印特點(diǎn)，我們?yōu)辇堥T(mén)3D打印設(shè)備開(kāi)發(fā)更加人性化的人機(jī)交互界面，使操作變得更加方便快捷。同時(shí)，i5OS系統(tǒng)還提供程序圖形模擬功能，能夠精準(zhǔn)的模擬出3D打印程序的打印圖形軌跡，預(yù)知打印路徑，防止打印錯(cuò)位。經(jīng)過(guò)反復(fù)的打印試驗(yàn)，自主研發(fā)深度集成在系統(tǒng)內(nèi)的材料擠出量與速度自動(dòng)適應(yīng)算法，大大提升了3D打印的加工效果和生產(chǎn)效率。

i5OS潛心研究運(yùn)動(dòng)控制，用堅(jiān)實(shí)的技術(shù)實(shí)力支撐起大型龍門(mén)3D打印設(shè)備的控制研發(fā)，這也是i5OS運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在建筑工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用延伸，能夠最大限度的發(fā)揮設(shè)計(jì)師的想象力，在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中解決異形曲面快速加工工藝，融合運(yùn)動(dòng)控制與3D打印技術(shù)。在項(xiàng)目橋梁打印實(shí)施過(guò)程中，長(zhǎng)達(dá)35天的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行及一次打印成型，也展示出i5OS卓越的運(yùn)動(dòng)控制穩(wěn)定性。

看到這里，想必讀者朋友還想更進(jìn)一步了解我們究竟是如何完成這項(xiàng)創(chuàng)紀(jì)錄的項(xiàng)目。在當(dāng)下智能制造的浪潮中，i5OS始終專注技術(shù)沉淀，聚合創(chuàng)新思維，致力于用軟件重新定義智能制造。我們誠(chéng)摯邀請(qǐng)大家加入i5OS開(kāi)發(fā)者陣營(yíng)，感受創(chuàng)新的力量，讓i5OS為你的夢(mèng)想助力！

注冊(cè)成為i5OS開(kāi)發(fā)者，

即可免費(fèi)獲得i5OS開(kāi)發(fā)環(huán)境套裝