技术频道

娓娓工业
您现在的位置: 中国传动网 > 技术频道 > 应用方案 > ZMC420SCAN 激光振镜运动控制器的应用

ZMC420SCAN 激光振镜运动控制器的应用

时间:2021-11-17 17:16:16来源:深圳市正运动技术有限公司

导语:​ZMC420SCAN系列是正运动技术推出的振镜运动控制器,集成了复杂的运动控制和振镜控制等功能,是一款为激光行业客户提供需要同时控制电机轴运动、振镜轴运动、激光能量控制的专业控制器,在一台设备上完成振镜打标或者轨迹切割的功能,广泛应用于金属或非金属的大幅面拼接打标及切割、普通振镜打标及切割、XY+振镜轴联动无拼接打标及切割等场合。本文通过对ZMC420SCAN的产品介绍来了解其在激光行业的相关应用。

       一、ZMC420SCAN产品功能介绍

ZMC420SCAN产品.png

  1.ZMC420SCAN的振镜功能

  • XY2-100的振镜控制协议,刷新周期50us

  • 两组二轴激光振镜的直线插补、圆弧插补及连续轨迹加工等输出

  • 简单的振镜工艺参数设置,降低客户的开发难度

  • 振镜矫正功能,保证激光加工的精度

  2.ZMC420SCAN的激光控制

  • O-10V模拟量输出、高速PWM输出可控制激光能量

  • 可实现PWM输出、模拟量输出与运动速度的同步

  • 数字量输入输出可控制激光器的开关闸、光纤激光器的能量控制等

  • 精准输出,可以设置微秒级的提前、延时开关激光

  3.ZMC420SCAN的运动控制

  • 20轴EtherCAT总线/RTEX总线/脉冲控制,可混合使用

  • 4096段运动缓冲,可实现脉冲轴/总线轴和振镜轴的混合插补

  • 多维硬件位置比较输出,位置同步输出PSO功能

  • 电子凸轮、同步跟随、直线插补、圆弧插补、连续轨迹加工、30+种机械手正逆解算法等

  二、ZMC420SCAN的振镜应用

  激光振镜打标和切割是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应, 从而留下标记或者完成切割,可以打出各种文字、符号和图案以及切割不同材质成为不同形状的工件。按照激光器类型和行业应用,市场主流可分为光纤激光打标、紫外激光打标、二氧化碳激光打标、二氧化碳激光切割、光纤激光切割等,广泛应用于手机制造业、汽车行业、新能源、五金、家电、钟表、医疗和食品包装材料、电子元器件、陶瓷玻璃等行业。

  激光振镜是一种专门用于激光加工领域的特殊的运动器件,激光振镜头内包含的主要元件是激光发生器,两个电机和两个振镜片,它靠两个电机分别控制两个振镜片X和Y反射激光,形成XY平面的运动,这两个电机使用控制器上的振镜轴接口控制。

  激光振镜不同于一般的电机,激光振镜具有非常小的惯量,且在运动的过程中负载非常小,只需要带动反射镜片, 系统的响应非常快。

  

振镜原理图.png

  振镜原理图

  正运动技术ZMC420SCAN标配两组二轴振镜轴接口, 可与市面上绝大多数激光器接口进行适配,底层内置XY2-100的通用协议,简单配置参数即可以实现振镜的控制。两组振镜轴接口,可以独立控制两个激光振镜头,配合控制器本身的运动控制功能,既可以实现普通振镜+运动控制的大幅面振镜拼接打标、切割,流水线动态打标,也可以实现振镜+运动控制的三轴旋转打标、切割以及4轴联动打标、切割等应用场合。

  三、ZMC420SCAN振镜+运动控制的实现方式

  通过ZD ev elo p 开发平台,用户能够很容易的对ZMC420SCAN振镜控制器进行振镜控制、激光能量控制、运动控制。除了使用ZDevelop软件,还可以使用其他上位机软件开发,ZMC420SCAN使用一套API函数,支持C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等开发语言,支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平台,支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系统。ZMC420SCAN振镜控制+运动控制一体化的硬件和统一开放的开发环境,提升开发效率, 缩短开发周期,应用更简单,成本更经济。


 ZMC420SCAN 控制原理.png 

ZMC420SCAN 控制原理1.png

  ZMC420SCAN 控制原理

  1. 基于ZDevelop软件的激光振镜应用开发方式

1.基于ZDevelop软件的激光振镜应用开发方式.png

 2.基于PC软件的激光振镜应用开发方式

  基于PC软件的激光振镜应用开发方式.png


  3. 基于PC+ZDevelop的PWM输出与模拟量输出和运动速度的同步

  

3.基于PC+ZDevelop的PWM输出与模拟量输出和运动速度的同步.png

  四、ZMC420SCAN振镜+运动+激光控制的开发与仿真

  1.振镜控制

  ZMC420SCAN带两个振镜轴接口,本地轴号4/5可以ATYPE=21 配置为第1个振镜, 本地轴号 6/7可以ATYPE=21配置为第2个振镜,可通过 AXIS_ADDRESS 配置可以更改轴号。

  振镜轴接口引脚的定义如下表:

振镜轴接口.png

振镜轴接口

振镜轴接口引脚的定义.jpg

   振镜轴的运动与普通轴运动的使用方式一样,可以使用点位运动和插补运动指令MOVE,圆弧指令MOVECIRC, 连续插补开启MERGE=ON,前瞻参数设定CORNER_ MODE等。

振镜轴接口引脚的定义1.jpg

  2. 激光控制

  ZMC420SCAN可以通过PWM功能、模拟量输出、IO输入输出等对激光能量进行控制,实现能量输出与运动速度的同步;精准输出功能可以实现延时、提前开关激光。

  PWM输出口和精准输出口配置如下表:

PWM输出口和精准输出口配置.jpg

  ZMC420 SCAN自带12 路1 MHz高速P WM输出, 通过调节P W M的占空比来实现激光能量的控制。同时ZMC420SCAN有8个输出口支持精准输出和硬件位置比较输出,可以采用MOVE_DELAY指令相互独立设置提前、延时开光激光,以及实现位置同步PSO功能。

  PWM输出口和精准输出口配置1.jpg

       3.运动控制

  ZMC420SCAN有20个运动控制轴(EtherCAT/RTEX/ 脉冲可同时支持),同时支持电子凸轮、同步跟随、直线插补、圆弧插补、连续轨迹速度前瞻、30+种机械手正逆解算法等运动控制功能,与振镜控制、激光能量控制在同一套开发环境应用,也可以实现振镜+运动控制的流水线动态打标,三轴旋转打标、切割以及4轴联动打标、切割等多种应用场景。

  运动控制.jpg

振镜切割25个圆形,用ZDevelop示波器显示结果如下:

振镜切割25个圆形.png

振镜打标二维码,用ZDevelop示波器显示结果如下:

振镜打标二维码.png

  五、方案和产品优势

  • 集成专有振镜轴接口、PWM和模拟量等激光能量控制方式、运动控制、IO控制于一体;

  • 精准输出实现位置同步输出PSO,提前、延时开光激光;

  • EtherCAT/RTEX总线运动轴、脉冲轴、振镜轴可以实现混合插补、联动插补。


标签: 运动控制

点赞

分享到:

上一篇:一秒 10 次轻松植毛!辛格林纳...

下一篇:有关动力电池寿命、锁电、续...

中国传动网版权与免责声明:凡本网注明[来源:中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件,版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。如需转载请与0755-82949061联系。任何媒体、网站或个人转载使用时须注明来源“中国传动网”,违反者本网将追究其法律责任。

本网转载并注明其他来源的稿件,均来自互联网或业内投稿人士,版权属于原版权人。转载请保留稿件来源及作者,禁止擅自篡改,违者自负版权法律责任。

网站简介|会员服务|联系方式|帮助信息|版权信息|网站地图|友情链接|法律支持|意见反馈|sitemap

中国传动网-工业自动化与智能制造的全媒体“互联网+”创新服务平台

网站客服服务咨询采购咨询媒体合作

Chuandong.com Copyright ©2005 - 2021 ,All Rights Reserved 版权所有 粤ICP备 14004826号 | 营业执照证书 | 不良信息举报中心 | 粤公网安备 44030402000946号