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亚搏手机版网页登陆 盛开式激光振镜通顺截至器(四):ZMC408SCAN振镜截至光纤激光器加工

时间:2022-09-23 18:25 点击:54 次

亚搏手机版网页登陆 盛开式激光振镜通顺截至器(四):ZMC408SCAN振镜截至光纤激光器加工

上一节先容了截至器的激光联系的接口与如何完结激光的截至。本节先容ZMC408SCAN截至激光振镜的法度。

01 激光与振镜功能简介

ZMC408SCAN是正通顺技艺新推出的一款撑持EtherCAT总线的盛开式激光振镜通顺截至器,集激光截至+振镜截至+轴控于一体。撑持16路通顺轴的复杂的连气儿轨迹截至需求,可完结振镜轴+脉冲轴+总线轴的羼杂插补。

ZMC408SCAN截至器上包含两个SCAN振镜接口,SCAN撑持XY2-100振镜契约,撑持振镜轴与通顺轴结伙插补通顺,完结激光输出与通顺的同步截至。

撑持激光振镜截至和振镜反馈,配合不带加延缓的通顺辅导MOVESCAN,拐角处振镜加工自动延时,完成精确高效的激光截至,进步激光加工拓荒的产能。

→激光器的接口可选LASER,EXIO扩张IO口或OP输出口。

→LASER激光电源接口撑持聚拢 IPG、YLR、YLS 等类型激光电源。

→EXIO扩张接口现在可撑持扩张标准的YGA、SPI、FIBER等激光器类型,通过EXIO扩张接口聚拢扩张板,调养TTL信号后截至激光器的激光使能、红光开关以及8位数字量输出口截至激光能量,接线完成还需使用辅导竖立EXIO扩张接口,竖立聚拢扩张板的输入/输出信号。

→输出口OUT0-7撑持PWM功能,可机动聚拢激光器。

02 激光振镜截至旨趣

1.什么是激光振镜

激光振镜是一种专诚用于激光加工范畴的特别的通顺器件,2D激光振镜头包含的主要元件是激光发生器,两个电机和两个振镜片,它靠两个电机诀别截至两个振镜片X和Y反射激光,变成XY平面的通顺,这两个电机使用截至器上的振镜轴接口截至,暗示图如下。

激光振镜不同于一般的电机,激光振镜具有相配小的惯量,且在通顺的过程中负载相配小,只需要带动反射镜片,系统的反应相配快。

激光发生器的能量和开关可采用PWM截至或模拟量截至,凭证激光器的类型遴荐接线款式和截至款式。

2. SCAN振镜接口

使用ZMC408SCAN截至器的SCAN振镜轴接口聚拢激光振镜头,每个振镜轴接口内包含两路振镜通道信号,诀别截至振镜片X、Y的偏转,从而截至了激光打到工件的位置,激光的开关一般通过OP口截至,部分OP口撑持PWM功能,通过PWM截至激光的能量和开关。

SCAN振镜接口采用25针母头,针脚号讲解参见下表:

提防:

(1)2D振镜默许情况下,SCAN0的对应2D振镜Axis4,Axis5,SCAN1的对应2D振镜Axis6,Axis7;

(2)3D振镜默许情况下,SCAN0的对应3D振镜Axis4,Axis5,Axis8,SCAN1的对应3D振镜Axis6,Axis7,Axis9。

3. XY2-100振镜契约

ZMC408SCAN撑持XY2-100振镜契约,刷新周期10us-50us,撑持通顺截至与振镜结伙插补通顺。上位机通过网口与截至器说合,通过XY2-100振镜契约进行截至振镜轴的通顺,通过EtherCAT总线大要脉冲模式截至伺服轴通顺。

ZMC408SCAN同期撑持XY2-100E振镜契约,撑持瑞雷振镜闭环,振镜通顺过程中会实施反馈MPOS的振镜位置,可通过读取的位置进行对应贬责完结闭环,何况会对应报警。

4.激光振镜截至过程

振镜通顺采用缓冲区通顺款式,即用户需要向轴通顺缓冲区传递通顺及工艺数据,然后启动缓冲区通顺,通顺截至器则会纪律连气儿实施用户所传递的通顺数据,直到通盘的通顺数据全部通顺完成。

在激光振镜通顺截至系统中不但有通顺的截至,还有激光的截至。如何灵验地贬责振镜通顺和激光开关的配合是一个很蹙迫的问题,惟有灵验的合作了激光和通顺的关系,才智通顺出精确的轨迹。

通顺截至: 打标通顺时,激光会按照设定的打标速率沿着给定的打标轨迹通顺,在实施打标联系辅导时,激光振镜通顺截至器会自动开启激光。如若下一条依然打标辅导,激光一直呈开启情景,直到临了一条打标辅导完了,或缓存区辅导实施完毕,半途在缓冲区若遭遇跳转辅导,则激光自动关闭,直到遭遇打标辅导,激光才从头开启。启程点通顺前为保证打标轨迹正确需调整振镜坐标,同期清空缓冲区。

激光截至: 主要包括截至激光的开关截至与发出激光的时长,截至激光的开断使用OP辅导,激光能量的截至可凭证激光器的不同,对应通过模拟量,数字量输出口,以及输出口PWM的占空比对应截至能量的大小。

5. 激光振镜截至架构

ZMC408SCAN盛开式激光振镜截至系统的参考架构如下图:

完结激光加工包含通顺截至与激光截至两大部分。

激光振镜截至系统的截至过程可选正通顺的API函数库通过常用上位机环境截至,或正通顺自主研发的ZDevelop开发环境,或第三方用户法度。

激光振镜用于径直截至激光的轨迹,选用撑持标准XY2-100契约的居品。

激光截至可通过LASER、撑持PWM功能的OUT输出口大要EXIO扩张接口接标准的激光器。

工件需要通顺时可采用脉冲轴或EtherCAT总线轴截至,撑持与激光振镜轴结伙插补。

ZMC408SCAN上的SCAN0对应的2D振镜轴号为4和5,SCAN1对应的振镜轴号为6和7,ATYPE轴类型设为21(振镜的轴类型),振镜轴的通顺截至与脉冲型驱动器的截至法度相易,可使用常用的MOVE等一系列通顺截至辅导。

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同期出奇封装了MOVESCAN(MOVESCANABS完全通顺)振镜通顺辅导,MOVESCAN与MOVE辅导区别是此辅导不带加延缓,撑持微秒级别的时辰截至,反应速率更快。

03 激光振镜截至实例

例程用ZDevelop软件开发,以ZMC408SCAN截至FIBER激光器为例,分为通顺截至和激光截至两部分。

通顺截至部分采用SCAN0接口截至2D激光振镜,振镜轴对应轴号为4和5。

激光截至部分采用EXIO扩张IO接口扩张,通过标准Fiber转接板聚拢激光器。

1. 截至器与激光振镜接线

采用标准的配线完成截至器与激光振镜接线,接线参考图如下:

(1)SCAN振镜轴接口接线旨趣如上图所示,请使用差分接线标准,提防信号规格互相匹配;

(2)请使用屏蔽双绞线接线,尤其是环境恶劣的时事,务必使屏蔽层充分接地。

2.截至器与激光器接线参考

截至器与转接板、激光器与转接板均采用标准DB25线直连,配线轻佻浮浅,转接板与激光器采用长入接口,采用专用线缆直连。接线参考图如下:

Fiber激光器转接板输出接口讲解如下表,通过EXIO_DIR确立好IO方针后,便可通过右侧的IO编号截至激光器。

D0和D7一共8位组合确立激光器的功率,激光出光口为OUT8,激光出光前先确立好激光器的功率并掀开激光使能开关OUT47,红光的开关为OUT48。

→EXIO扩张IO竖立

讲解:采用EXIO接口扩张后, 均需要使用EXIO_DIR辅导对扩张IO进行方针竖立才可昔时使用。

按上节接线完成后,竖立好EXIO扩张IO接口的IO方针之后才智截至激光器,扩张IO功能确立EXIO_DIR(0,新闻中心 $8FFFF)。

辅导语法:

EXIO_DIR(isel, dirbit)

Isel:0(指定激光器类型)

dirbit: 按位确立是否输出, 0- 输入, 1-输出 (自界说竖立转接口对应的信号类型)

截至器与激光器的接线参考图如下:

3. 激光截至讲解

举例某激光器的截至端口针脚讲解如下表,对比上表可知,Fiber-DB25头转接板输出接口采用与该激光器匹配的标准端口,针脚界说一致,可径直与该激光器说合,再通过OUT引脚截至激光器。

主要截至端子讲解:

功率信号界说:确立针 1~8 的 TTL 信号,通过 TTL 信号的组合来确立泵浦激光二极管的电流,从而截至激光器的输出功率。通过 1~8 针不错确立 0~255 范围内的编码,对应于 0~100%的功率输出。

电源:针17和GND构成激光器截至端口的供电回路,采用5V直流供电。

4.打标运用例程

编程界面如下图,采用Basic和HMI羼杂编程,Basic完成截至过程,HMI编写界面。

驱动化界说联系变量,驱动化轴参数,竖立好FIBER转接板的方针为输出,后续的激光加工截至由HMI界面的按钮触发。

D0和D7一共8位组合确立激光器的功率,通过AOUT3竖立激光功率;激光出光口为OUT8,激光出光前先确立好激光器的功率并掀开激光使能开关OUT47,红光的开关为OUT48。

(1)Basic法度如下

' **********************************************************HMI驱动化 Global Sub Sub_HmiInit() Sub_VarDefine() '界说变量 Sub_AxisInit() '驱动轴参数 Sub_SetExioFiber 'Fiber滚动板参数确立 End Sub ' **********************************************************HMI刷新扫描 Global Sub Sub_HmiScan() End Sub ' **********************************************************变量界说驱动化 Global Sub Sub_VarDefine() Global Const Gc_AxisX = 4 Global Const Gc_AxisY = 5 Global Const Gc_Out_Laser = 8 '出光OUT口 Global Const Gc_Out_LaserEnable = 47 '激光使能 Global Const Gc_Out_Red = 48 '红灯 Global Const Gc_Aout_Laser = 3 '激光能量模拟量输出口 Global Gv_StartDelay '开光延时us Gv_StartDelay = 1000 Global Gv_LastDelay '关光延时us Gv_LastDelay = 1000 Global Gv_CorDelay '拐角延时us Gv_CorDelay = 1000 Global Gv_JumpDelay '跳转延时us Gv_JumpDelay = 1000 Global Gv_LaserPower '激光功率0-2^8 Gv_LaserPower = 128 Global Gv_EmpSp '空移速率 Gv_EmpSp = 10000 Global Gv_WorkSp '加工速率 Gv_WorkSp = 5000 Global Gv_WorkMode '加工模式 0-红光 1-激光 Gv_WorkMode = 0 Global Gv_MarkSize '标刻大小 Gv_MarkSize = 80 End Sub ' **********************************************************轴参数驱动化 Global Sub Sub_AxisInit() base(Gc_AxisX,Gc_AxisY) Atype = 21,21 '轴类型 振镜轴 Units = 500,500 '脉冲当量 speed = 100,100 '通顺速率 Accel = 10000,10000 '加快度 AXIS_ZSET = 3,3 '开启精确输出 End Sub ' **********************************************************切换红光 Global Sub Sub_Btn_Red() if op(Gc_Out_Red) THEN op(Gc_Out_Red,OFF) ELSE op(Gc_Out_Red,ON) endif End Sub ' **********************************************************切换出光 Global Sub Sub_Btn_Laser() if op(Gc_Out_Laser) THEN Aout(Gc_Aout_Laser) = 0 op(Gc_Out_Laser,OFF) DELAY(100) op(Gc_Out_LaserEnable,OFF) ELSE Aout(Gc_Aout_Laser) = Gv_LaserPower '确立能量 op(Gc_Out_LaserEnable,ON) '掀开激光使能 DELAY(100) op(Gc_Out_Laser,ON) '出光 endif End Sub ' **********************************************************fiber调养板贬责 GLOBAL SUB Sub_SetExioFiber() '修改扩张接口方针为输出 EXIO_DIR(0, $FFFFF) END SUB ' **********************************************************空移到启程点 Global Sub Sub_MoveEmp(StartX,StartY) base(Gc_AxisX,Gc_AxisY) FORCE_SPEED = Gv_EmpSp MOVESCANABS(StartX,StartY) '空移到启程点 MOVE_DELAY(Gv_JumpDelay/1000) '跳转延时 if Gv_WorkMode =1 then MOVE_OP(Gc_Out_Laser, ON) ELSE MOVE_OP(Gc_Out_Red, ON) endif MOVE_DELAY(Gv_StartDelay/1000) '开光延时 End Sub ' **********************************************************直线通顺 'XPos 运行完了点X坐标 'YPos 运行完了点Y坐标 'If_End 是否临了的完了点,是启动关光参数 Global Sub Sub_MoveLine(XPos,YPos,If_End) FORCE_SPEED = Gv_WorkSp MOVESCANABS(XPos,YPos) '通顺到加工点 if(If_End) then MOVE_DELAY(Gv_LastDelay/1000) '关光延时 if Gv_WorkMode =1 then MOVE_OP(Gc_Out_Laser, OFF) ELSE MOVE_OP(Gc_Out_Red, OFF) endif endif End Sub ' **********************************************************画矩形通顺 'XPos 运行完了点X坐标 'YPos 运行完了点Y坐标 'If_End 是否临了的完了点,是启动关光参数 Global Sub Sub_MoveRect(StartX, StartY, EndX,EndY,If_End) FORCE_SPEED = Gv_WorkSp MOVESCANABS(StartX,EndY) MOVE_DELAY(Gv_CorDelay/1000) MOVESCANABS(EndX, EndY) MOVE_DELAY(Gv_CorDelay/1000) MOVESCANABS(EndX, StartX) MOVE_DELAY(Gv_CorDelay/1000) MOVESCANABS(StartX, StartY) if(If_End) then MOVE_DELAY(Gv_LastDelay/1000) '关光延时 if Gv_WorkMode =1 then MOVE_OP(Gc_Out_Laser, OFF) ELSE MOVE_OP(Gc_Out_Red, OFF) endif endif End Sub ' ********************************************************** Global Sub Sub_Move9Point() Local dScanSize dScanSize = Gv_MarkSize MOVE_Aout(Gc_Aout_Laser,Gv_LaserPower) '确立能量 MOVE_op(Gc_Out_LaserEnable,ON) '掀开激光使能 MOVE_DELAY(10) TRIGGER '画图横线 Sub_MoveEmp((-dScanSize/2 - dScanSize/10), 0) Sub_MoveLine((dScanSize/2 + dScanSize/10), 0,TRUE) '画图竖线 Sub_MoveEmp(0, (-dScanSize/2 - dScanSize/10)) Sub_MoveLine(0,(dScanSize/2 + dScanSize/10),TRUE) '矩形 Sub_MoveEmp(-dScanSize/2, -dScanSize/2) Sub_MoveRect(-dScanSize/2, -dScanSize/2, dScanSize/2, dScanSize/2,TRUE) '画图X Sub_MoveEmp((dScanSize/2-0.06*dScanSize), -0.02*dScanSize) Sub_MoveLine((dScanSize/2-0.02*dScanSize), -0.08*dScanSize,TRUE) Sub_MoveEmp((dScanSize/2-0.02*dScanSize), -0.02*dScanSize) Sub_MoveLine((dScanSize/2-0.06*dScanSize), -0.08*dScanSize,TRUE) '画图Y Sub_MoveEmp(0.02*dScanSize, (dScanSize/2-0.02*dScanSize)) Sub_MoveLine(0.04*dScanSize, (dScanSize/2-0.05*dScanSize),TRUE) Sub_MoveEmp(0.06*dScanSize, (dScanSize/2-0.02*dScanSize)) Sub_MoveLine(0.04*dScanSize, (dScanSize/2-0.05*dScanSize),FALSE) Sub_MoveLine(0.04*dScanSize, (dScanSize/2-0.08*dScanSize),TRUE) '回原点 FORCE_SPEED = Gv_EmpSp MOVESCANABS(0,0) '空移到原点 MOVE_Aout(Gc_Aout_Laser,0) '关闭能量 MOVE_op(Gc_Out_LaserEnable,OFF) '关闭激光使能 End Sub ' ********************************************************** Global Sub Sub_Bnt_TaskRun() '九点标定按钮 STOPTASK 1 RUNTASK 1,Sub_Move9Point End Sub ' ********************************************************** Global Sub Sub_Btn_TaskStop() '住手按钮 STOPTASK 1 base(Gc_AxisX,Gc_AxisY) Cancel(2) End Sub

(2)HMI界面如下

通过HMI界面可确立激光加工的参数,遴荐红光模式大要激光模式加工,何况能调整振镜轴的速率,标刻幅面的大小,标刻的轨迹如界面右侧所示。

操作经由: 基础参数确立-出光模式遴荐-点击”九点标定“按钮启程点打标,通顺时点击”住手 “按钮住手通顺并关闭出光。

(3)通顺遵循

通过示波器可采样振镜轴的通顺波形,采样振镜轴4和轴5的位置,激光输出口OP(8)的情景,若为红光模式,采样OP(48)。

按上图的通顺参数,XY模式下的两个振镜轴的插补轨迹如下,轨迹包含打标和空走两部分,打标轨迹为三部分,十字线+方框+XY字符。

XYZ模式下波形图如下,加入激光输出OP(8)的情景为Z轴参数,上半部分图形为打标轨迹,下半部分的图形为空走轨迹。

(4)视频演示

本次,正通顺技艺盛开式激光振镜通顺截至器(四):ZMC408SCAN振镜截至光纤激光器加工,就共享到这里 。

本文由正通顺技艺原创,迎接各人转载,共同学习亚搏手机版网页登陆,一道进步中国智能制造水平。著作版权反正通顺技艺通盘,如有转载请注明著作着手。

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