激光快速成型是模具制造方面的新技術，在國外已獲得廣泛應用。激光快速成型機的成型方法是采用材料累加原理，激光掃描器在計算機控制下根據分層數據連續掃描液態光敏樹脂表面，利用液態光敏樹脂經激光照射凝固的原理，層層固化光敏樹脂，一層固化后，工件的托板下移一個精確距離，然后掃描下一層，并且保證相鄰層可靠粘結，如此反復累加，便可精確地制造出任意幾何形狀的產品原型，無需考慮其復雜程度，真正實現無模制造。具有成型速度快、成型精度高、表面質量好、后處理簡單省時、模型制造周期短等特點。適用于汽車、家電、航空、船舶、醫療等所有制造及研究行業，具有廣泛的應用前景。

由上可知，激光成型機的控制可以分為兩大部分，一部分是對激光光束的二維掃描控制，另一部分是對液面刮平、樹脂液位控制及托板升降的控制，后者傳統的處理辦法是用步進電機通過PC機直接控制，這樣不僅大量占用主機CPU資源，而且響應不及時。研華公司新開發的PCL-839三軸高速步進電機控制卡，由于內置CPU，可以實現運動控制和插補算法，形成上下層計算機結構，這樣大大減輕主機的負擔，實現快速的運動控制。

PCL-839控制卡功能

PCL-839卡的結構如圖1所示,控制卡具有以下功能:

能同時控制三個軸的動作，為每個步進電機提供驅動脈沖和方向控制信號;

可編程梯形曲線規劃和S曲線規劃，在線刷新運動控制參數;

具有連續直線插補、圓弧插補及三軸聯動軌跡插補算法;

帶光電隔離的16路通用數字輸入和16路通用數字輸出。

由于該控制卡自帶DSP芯片可實現實時高速插補、計算功能，可大大減輕主機負擔，其內置的通訊緩沖區，可降低對主機通訊速度的要求。PCL-839卡通過ISA總線和計算機通訊，一方面將從各控制軸采集到的數據送給主機，另一方面，將主機根據工藝及數學模型發出的運動控制指令經過運算處理送給各軸驅動器，完成各軸的運動控制。

PCL-839控制卡配備了功能強大、內容豐富的運動控制驅動軟件工具。PCL-839在插補算法和運動函數的執行效率方面采用了更有效的方法，提高了插補精度、插補速度和實用性。這些軟件工具主要分為示范軟件和運動函數庫兩大類。利用PCL-839的示范軟件既可以很快地熟悉PCL-839控制卡的軟硬件功能，又可以方便快捷地測試執行電機及驅動系統在完成各種運動時的性能特性。PCL-839運動函數庫用于二次開發，用戶只要用VC++等支持DLL調用的開發工具編制所需的用戶界面程序，并把它與PCL-839運動庫鏈接起來，就可以開發出自己的控制系統。

PCL-839在激光快速成型機上的應用

采用PCL-839卡組成的激光成型機三軸步進電機控制系統圖如圖2所示。圖2中Z軸即托板升降采用步進電機C驅動，經精密滾珠絲杠傳動，實現工件制作過程中托板逐次下移的要求。制作工件的過程中，由于托板升降運動及成型件光敏樹脂的固化，引起體積變化，樹脂槽的液位會發生變化，為了解決液面波動問題，采用步進電機A作X方向刮平系統，激光每掃描一層后，由刮平機構將液面刮平，這樣就能保證液面的水平。為解決液位變化，采用液位檢測儀表及Y向步進電機B，驅動浮塊的升降進行動態補償，以保證液位的恒定。

PCL-839控制卡在激光快速成型機上的成功應用，簡化了激光快速成型機中多坐標運動的協調控制問題，達到了工藝的要求，提高了加工件的質量和精度。開創了運動控制的應用新領域。