智能控制技术·李伟荣伍晓宇赵航等SLS快速成形机软件系统的开发 SLS快速成形机软件系统的开发 李伟荣伍晓宇,赵航,梁雄 1.深圳大学机电与控制工程学院,广东深圳518060 (2.昆明大学电机系,云南昆明650118) 摘要:介绍了新软件的结构体系和主要功能详细阐述了基于ⅤC平台的SLS快速成形机软件系 统的开发过程,并对软件开发中的若干技术问题进行了探讨 关键词:SLS;快速成形;软件系统 中图分类号:TG3;TH6文献标识码:A文章编号:1672-1616(2008)19-0041-04 快速成形技术( Rapid prototyping Technology RP)是20世纪80年代中后期发展起来的一项新 兴的先进制造技术,被认为是近20年制造技术领 连接板 域的一次重大突破,对制造业的发展有着十分重大 而深远的影响。选择性激光烧结( Selective laser Sintering,SLS)是快速成形技术的一种,其主要工 作流程为:对零件三维图进行切片,切片数据处理 后铺粉装置将粉末在工作缸上均匀铺上一层,计算 机根据切片模型的数据,控制激光束的二维扫描轨 迹并有选择地烧结固体粉末材料来形成零件的一 个层面,在完成一层成形工作后,软件驱动铺粉装 图1控制系统结构图 置铺上新粉,计算机再控制激光束进行扫描烧结新片处理程序、各轴运动测试程序成形控制程序和 层。如此循环,直至成形完毕 状态监测程序。结构图如图2所示。 在SLS成形系统中,软件控制设备进行各种 SLS软件系统 成形操作,因此快速成形软件的好坏直接影响系统 切片处理各轴运动成形控制状态监测 的整体性能。目前大多数快速成形软件都不能把 序测试程序 切片程序和成形控制程序整合到一起,因此本文研 究并开发了基于控制卡控制的快速成形机软件系 统1。系统包括切片程序和成形控制程序,能非 常方便地控制快速成形机进行零件成形操作 图2软件结构体系 1软件的结构体系 软件的各个功能模块相对独立又相互联系。 在SLS系统中,软件主要处理以下工作:对三切片处理程序主要为成形程序提供扫描坐标文档 维图形进行切片处理、控制xY轴进行扫描烧结、各轴测试程序主要为成形操作提供调试机器的平 完成供粉和铺粉的功能对设备状态进行实时监测台;状态监测主要为成形操作提供反馈。软件 等。基于控制卡控制的SLS快速成形设备控制系主要功能模块介绍如下 统结构如图1所示。 a.切片处理程序。主要是对STL格式的三维 软件主要通过调用动态链接库中的函数来驱零件图进行切片。然后把切片后的坐标数据存储 动设备运行。软件功能结构主要包括4个部分:切在TXT文件中供扫描轨迹程序读取。 收稿日期:2008-07-24 作者简介:李伟荣(1983-),男,广东梅州人,深圳大学硕士研究生,主要研究方向为快速成形 201994-2009ChinaAcademicjOurnalElectronicPublishingHouse.alLrightsreservedhttp:/www.cnki.netSL S 快速成形机软件系统的开发 李伟荣1 ,伍晓宇1 ,赵 航1 ,梁 雄2 (11 深圳大学 机电与控制工程学院 ,广东 深圳 518060) (21 昆明大学 电机系 ,云南 昆明 650118) 摘要 :介绍了新软件的结构体系和主要功能 ,详细阐述了基于 VC 平台的 SLS 快速成形机软件系 统的开发过程 ,并对软件开发中的若干技术问题进行了探讨。 关键词 :SLS;快速成形 ;软件系统 中图分类号 :TG43 ;TH16 文献标识码 :A 文章编号 :1672 - 1616( 2008) 19 - 0041 - 04 快速成形技术(Rapid Prototyping Technology , RP) 是 20 世纪 80 年代中后期发展起来的一项新 兴的先进制造技术 ,被认为是近 20 年制造技术领 域的一次重大突破 ,对制造业的发展有着十分重大 而深远的影响。选择性激光烧结 (Selective Laser Sintering ,SLS) 是快速成形技术的一种 ,其主要工 作流程为 :对零件三维图进行切片 ,切片数据处理 后铺粉装置将粉末在工作缸上均匀铺上一层 ,计算 机根据切片模型的数据 ,控制激光束的二维扫描轨 迹并有选择地烧结固体粉末材料来形成零件的一 个层面 ,在完成一层成形工作后 ,软件驱动铺粉装 置铺上新粉 ,计算机再控制激光束进行扫描烧结新 层。如此循环 ,直至成形完毕[1 ] 。 在 SLS 成形系统中 ,软件控制设备进行各种 成形操作 ,因此快速成形软件的好坏直接影响系统 的整体性能。目前大多数快速成形软件都不能把 切片程序和成形控制程序整合到一起 ,因此本文研 究并开发了基于控制卡控制的快速成形机软件系 统[2 ] 。系统包括切片程序和成形控制程序 ,能非 常方便地控制快速成形机进行零件成形操作。 1 软件的结构体系 在 SLS 系统中 ,软件主要处理以下工作 :对三 维图形进行切片处理、控制 X Y 轴进行扫描烧结、 完成供粉和铺粉的功能、对设备状态进行实时监测 等。基于控制卡控制的 SLS 快速成形设备控制系 统结构如图 1 所示。 软件主要通过调用动态链接库中的函数来驱 动设备运行。软件功能结构主要包括 4 个部分 :切 图 1 控制系统结构图 片处理程序、各轴运动测试程序、成形控制程序和 状态监测程序。结构图如图 2 所示。 图 2 软件结构体系 软件的各个功能模块相对独立又相互联系。 切片处理程序主要为成形程序提供扫描坐标文档 ; 各轴测试程序主要为成形操作提供调试机器的平 台 ;状态监测主要为成形操作提供反馈[3 ] 。软件 主要功能模块介绍如下 : a. 切片处理程序。主要是对 STL 格式的三维 零件图进行切片。然后把切片后的坐标数据存储 在 TXT 文件中供扫描轨迹程序读取。 收稿日期 :2008 - 07 - 24 作者简介 :李伟荣(1983 - ) ,男 ,广东梅州人 ,深圳大学硕士研究生 ,主要研究方向为快速成形。 ·智能控制技术· 李伟荣 伍晓宇 赵 航 等 SLS 快速成形机软件系统的开发 41