随着经济快速增长和竞争激励程度的日益加剧,3D打印的出现弥补了传统减材制造成本高、效率低的缺点,在机械、建筑、娱乐等领域得到了广泛的应用。目前3D打印机进口成本高,打印体积小且精度低,因此相关设备的国产研发具有广阔前景。本课题以熔融沉积成型技术和三轴并联机器人为基础,研究实现了一种基于PC上位机和运动控制器MAC1630的3D打印控制系统,具有操作方便、打印精度高的优点。首先分析了系统需求,阐述了系统的总体设计方案,介绍了不同类型的运动控制器和驱动方式,并作出设备选型。采用矢量法求解了三轴并联机器人的运动学模型正反解,分析了机构的奇异性,用MATLAB作出了运动空间图示,实际测试结果与之相符。设计了三轴并联机器人的运动控制和末端打印模块的电气原理,给出了电气原理图,并详细介绍了末端打印模块的硬件结构,按照设计原理安装了系统的电气控制柜。其次编写了系统各部分的PLC控制程序和控制参数设置,包括回原点、加热、G代码控制和限位保护等,采用无过冲PID参数自整定方式精确控制温度,确保料丝受热均匀顺利挤出。然后编写了上位机组态界面,方便无编程基础用户使用。再次,研究了模型建立方法,切片算法和扫描路径的基本算法,介绍了切片软件Cura,并用它生成了模型的G代码,并对其进行了简要分析。最后进行了系统打印工作验证。首先对系统的原点和工作平面进行了标定,精确测量机器人各杆件参数以确保系统打印精度。测试了系统的绝对定位精度和重复定位精度,最后打印实际模型,分析了打印误差的来源。从打印结果来看,该控制系统的打印精度达到要求。