3D打印的硬件系统包括温控系统和挤料系统，温控系统中有加热块和热敏电阻，主要作用是通过加热块对耗材进行加热，使耗材熔化，热敏电阻主要是测量打印头的温度，当超过预设温度的最大值时，停止加热；低于预设温度的最小值时，开始加热，这样使得耗材可以从加热头挤出去时保持热化的状态；挤料系统包括步进电机和打印头，步进电机通过齿轮把耗材挤压到打印头中，使其在其中熔化并且通过步进电机把耗材挤出来。控制步进电机的是驱动器，驱动器的停转和正反向的转动也由LabView的程序控制。
通过对3D打印关键技术的各个模块进行详细的分析，综合运用机械结构设计、自动控制技术、软件编程以及机构运动学分析等多学科知识，确定了基于Delta机器人的3D打印机的设计方案。总结系统的研究过程，主要完成了工作如下：
分析和研究了现有的分层算法，吸收了这些算法的优点，提出了一种基于三角面片连续性的切片算法。该算法首先根据三角面片顶点在分层方向上的最大最小值对三角形进行整理，其次进行邻接面片的分组排序，然后求出切平面与三角面片的交点，最后求出交点，按顺序相连得到轮廓线的算法。这种算法简单有效，有很高的精确度。
对3D打印路径填充技术现有的方法做了简单介绍，为了提高填充效率，提出了一种复合扫描算法，对填充路径进行了内外轮廓偏置，保证了模型的外表面精度和几何特征；内部填充采用分区扫描，直线往复扫描的方法，最终得到混合填充路径，减少了喷料开关的启停次数，保证了打印路径的稳定性与高精度要求。
对Delta并联机构进行了机械结构设计，并且根据各个参数解除了Delta机构的运动学的正反解。同时根据机构设计的尺寸和驱动关节的限制，采用搜索法求得机构末端执行器的可达工作空间，这也是3D打印的成型范围。软件控制系统特色是用“工控机+运动控制卡+驱动器+伺服电机”来作为运动控制，有别于现有的3D打印机；基于LabVIEW软件开发了运动控制程序，有效地解决了运动控制中的稳定性。
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