3d打印机选择性激光烧结(SLS)成型设备控制系统设计

计算机技术的飞速发展推动了数控技术的进步，许多数控系统生产厂商利用PC机丰富的软硬件资 源开发了开放式体系结构的新一代数控系统．开放式数控系统具有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性， 并向智能化网络化发展．而在众多开放式数控系统中，PC+数控功能板型是目前比较现实而有效的实 施开放式数控系统的途径，因此针对选择性激光烧结成型的控制要求，采用PC+数控功能板型开放式控 制方法，设计该设备合适的控制系统具有重要的应用价值．

激光烧结快速成型是由CAD造型转变为实体零件的过程，成型过程中计算机控制系统完成CAD几 何信息的接受和处理、加工指令的生成与传输、激光烧结成型过程的控制口 等．在国外已出现的快速成型 设备中，美国德州大学采用分布式控制，主机采用多用户能力、标准网络文件传输协议的UNIX操作系 统，数据串行传输，仍为单机控制，这种串行化的控制方式有几个明显缺点：
(1)激光烧结快速成型时，在一台计算机上先进行数据信息处理，完成后再进行成型加工．这种方式非 常耗时在CAD的STL文件调入后，往往需要几个小时的处理时间才能开始成型加工．
(2)如果提高效率，必须增加计算机，从而增加了设备投资．
(3)当成型的零件较为复杂时，这种控制方式数据量大，对存储容量有很高的要求． 针对以上问题，根据选择性激光烧结快速成型工艺对计算机控制系统的要求，选择性激光烧结快速成 型控制系统采用基于工业PC机的单微处理器通用型控制结构．SLS成型控制系统硬件主要包括激光扫 描控制单元、铺粉控制单元、小键盘及限位开关编码电路．激光扫描控制单元根据数控指令控制X，y向伺 服电机执行激光扫描动作，铺粉控制单元控制z，u， 向步进电机实现铺粉动作，其中z，u向步进电机实 现粉床的供粉动作， 向步进电机实现铺粉滚筒的铺粉动作．计算机根据数控指令控制激光开关，小键盘 。
上的按键及限位开关由编码电路统一编码输入计算机