粉末床熔融系统的控制方法、装置、设备、系统及介质与流程

本发明涉及增材制造(additive manufacturing，am)，特别是粉末床熔融(powder bed fusion，pbf)系统的控制方法、装置、设备、系统及介质。

背景技术：

1、增材制造又称为3d打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层增加材料和快速成型的方式来构造物体的技术。pbf工艺是一种新颖的金属增材制造方法。

2、目前，主要通过可编程逻辑控制器(plc)的编程方式控制pbf系统中的垂直轴与水平轴的运动。然而，以plc编程方式控制运动，具有较大的实施难度。

技术实现思路

1、本发明实施方式提出pbf系统的控制方法、装置、设备、系统及介质。

2、一种出pbf系统的控制方法，所述出pbf系统包括水平轴和垂直轴，所述方法包括：

3、基于plc开发工具，配置包含所述水平轴与所述垂直轴的运动机构的属性信息；

4、生成包含所述属性信息的第一文件，所述第一文件适配于创建数字控制运行环境及在所述数字控制运行环境中提供基于所述属性信息控制所述运动机构的能力；

5、将所述第一文件发送到plc，以由所述plc基于所述第一文件创建所述数字控制运行环境，并由所述plc在所述数字控制运行环境中运行数字控制文件格式的第二文件，所述第二文件适配于调用所述能力以控制所述运动机构在pbf过程中的运动。

6、可见，将数字控制能力引入plc的pbf运动控制中，以数字控制方式控制包含垂直轴与水平轴的运动机构的运动，降低了实施难度。而且，受控对象数目从两个(垂直轴与水平轴)减少为一个(运动机构)，因此还减少了控制指令，并有利于故障检测。

7、在一个实施方式中，所述基于plc开发工具，配置包含所述水平轴与所述垂直轴的运动机构的属性信息包括：

8、在所述plc开发工具的第一组态页面中，创建所述水平轴的工艺对象和所述垂直轴的工艺对象；

9、在所述plc开发工具的第二组态页面中，创建包含所述水平轴的工艺对象和所述垂直轴的工艺对象的运动机构；

10、在所述plc开发工具的第三组态页面中，配置所述运动机构的属性信息。

11、因此，通过plc开发工具的组态页面配置，可以方便配置运动机构的属性信息。

12、在一个实施方式中，所述运动机构的属性信息包括下列中的至少一个：

13、所述运动机构的标识；所述运动机构的运动学类型；所述水平轴的标识；所述垂直轴的标识；所述水平轴与所述垂直轴的关联关系；所述运动机构的测量单位。

14、可见，运动机构的属性信息具有多种实施方式。

15、在一个实施方式中，所述第一文件包含第一功能块和第二功能块；其中所述第一功能块，适配于解析数字控制语言以创建数字控制运行环境；所述第二功能块，适配于基于所述属性信息在所述数字控制运行环境中控制所述运动机构的运动。

16、因此，通过在第一文件中设置功能块，便于plc创建数字控制运行环境和控制运动机构的运动。

17、在一个实施方式中，所述第一功能块为lkinlang_parser功能块；所述第二功能块为lkinctrl功能库中的lkinctrl_mc_movepath功能块。

18、可见，第一功能块和第二功能块均易于实现，具有实施便利性。

19、在一个实施方式中，所述第二文件包含第一控制指令，所述第一控制指令适配于指示所述运动机构中的水平轴与所述垂直轴同时运动；所述方法包括：

20、基于所述能力执行所述第一控制指令，以在所述粉末床熔融中同时运动所述水平轴与所述垂直轴。

21、因此，本发明实施方式还便利地实现了同时运动水平轴与垂直轴，可以扩展pbf工艺。

22、在一个实施方式中，所述第一控制指令包含水平轴的目标移动位置、垂直轴的目标移动位置及所述水平轴与垂直轴的矢量合成移动速度；

23、所述基于所述能力执行所述第一控制指令包括：

24、将所述矢量合成移动速度分解为水平轴的移动速度和垂直轴的移动速度；

25、调用所述能力以在所述粉末床熔融中同时运动所述水平轴与所述垂直轴，其中所述水平轴以所述水平轴的移动速度移动到所述水平轴的目标移动位置，所述垂直轴以所述垂直轴的移动速度移动到所述垂直轴的目标移动位置。

26、可见，基于矢量合成移动速度可以方便地同时运动水平轴与垂直轴，提高了实施便利性。

27、在一个实施方式中，所述第二文件包含第二控制指令，所述第二控制指令适配于指示完成所述粉末床熔融的当前运动轮次的运动机构进入等待模式；所述方法还包括：

28、当所述plc接收到用于通知已完成当前熔融轮次的通知消息后，基于接口变量控制所述运动机构退出所述等待模式。

29、因此，基于第二文件还可以便利地控制多个轮次之间的等待与重新启动。

30、一种pbf系统的控制装置，所述pbf系统包括水平轴和垂直轴，所述装置包括：

31、配置模块，用于基于plc开发工具，配置包含所述水平轴与所述垂直轴的运动机构的属性信息；

32、生成模块，用于生成包含所述属性信息的第一文件，所述第一文件适配于创建数字控制运行环境及在所述数字控制运行环境中提供基于所述属性信息控制所述运动机构的能力；

33、发送模块，用于将所述第一文件发送到plc，以由所述plc基于所述第一文件创建所述数字控制运行环境，并由所述plc在所述数字控制运行环境中运行数字控制文件格式的第二文件，所述第二文件适配于调用所述能力以控制所述运动机构在pbf过程中的运动。

34、可见，将数字控制能力引入plc的pbf运动控制中，以数字控制方式控制包含垂直轴与水平轴的运动机构的运动，降低了实施难度。而且，受控对象的数目从两个(垂直轴与水平轴)减少为一个(运动机构)，因此还减少了控制指令，并有利于故障检测。

35、在一个实施方式中，所述配置模块，用于在所述plc开发工具的第一组态页面中，创建所述水平轴的工艺对象和所述垂直轴的工艺对象；在所述plc开发工具的第二组态页面中，创建包含所述水平轴的工艺对象和所述垂直轴的工艺对象的运动机构；在所述plc开发工具的第三组态页面中，配置所述运动机构的属性信息。

36、因此，通过plc开发工具的组态页面配置，可以方便地配置运动机构的属性信息。

37、在一个实施方式中，所述第一文件包含第一功能块和第二功能块；其中所述第一功能块，适配于解析数字控制语言以创建数字控制运行环境；所述第二功能块，适配于基于所述属性信息在所述数字控制运行环境中控制所述运动机构的运动。

38、因此，通过在第一文件中设置功能块，便于plc创建数字控制运行环境和控制运动机构的运动。

39、一种pbf系统的控制系统，所述pbf系统包括水平轴和垂直轴，所述控制系统包括配置终端和plc，其中：

40、所述配置终端，用于基于plc开发工具，配置包含所述水平轴与所述垂直轴的运动机构的属性信息；生成包含所述属性信息的第一文件，所述第一文件适配于创建数字控制运行环境及在所述数字控制运行环境中提供基于所述属性信息控制所述运动机构的能力；将所述第一文件发送到所述plc；

41、所述plc，用于基于所述第一文件创建所述数字控制运行环境；接收数字控制文件格式的第二文件，其中所述第二文件适配于调用所述能力以控制所述运动机构在pbf过程中的运动；在所述数字控制运行环境中运行所述第二文件。

42、可见，将数字控制能力引入plc的pbf运动控制中，以数字控制方式控制包含垂直轴与水平轴的运动机构的运动，降低了实施难度。而且，受控对象的数目从两个(垂直轴与水平轴)减少为一个(运动机构)，因此还减少了控制指令，并有利于故障检测。

43、在一个实施方式中，所述第二文件包含第一控制指令，所述第一控制指令适配于指示所述运动机构中的水平轴与所述垂直轴同时运动；

44、所述plc，用于基于所述能力执行所述第一控制指令，以在所述粉末床熔融中同时运动所述水平轴与所述垂直轴。

45、因此，本发明实施方式还便利地实现了同时运动水平轴与垂直轴，可以扩展pbf工艺。

46、在一个实施方式中，所述第一控制指令包含水平轴的目标移动位置、垂直轴的目标移动位置及所述水平轴与垂直轴的矢量合成移动速度；

47、所述plc，用于将所述矢量合成移动速度分解为水平轴的移动速度和垂直轴的移动速度；调用所述能力以在所述粉末床熔融中同时运动所述水平轴与所述垂直轴，其中所述水平轴以所述水平轴的移动速度移动到所述水平轴的目标移动位置，所述垂直轴以所述垂直轴的移动速度移动到所述垂直轴的目标移动位置。

48、可见，基于矢量合成移动速度可以方便地同时运动水平轴与垂直轴，提高了实施便利性。

49、一种电子设备，包括：

50、处理器；

51、存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

52、所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实施如上任一项所述的pbf系统的控制方法。

53、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实施如上任一项所述的pbf系统的控制方法。

54、一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实施如上任一项所述的pbf系统的控制方法。