振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统及控制方法，上位机单元分别与ACS主控制器、RTC6振镜控制卡及激光器单元相连，RTC6振镜控制卡与excelliSCAN14振镜单元和激光器单元相连；ACS主控制器分别与X轴运动单元和旋转轴运动单元连接，X轴运动单元上安装的X轴光栅尺反馈单元和旋转轴运动单元上安装的旋转轴绝对值反馈单元与ACS主控制器相连；ACS主控制器与Z轴运动单元连接，Z轴运动单元上安装的Z轴光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连。实时获取当前加工产品的位置及状态，通过振镜对圆柱形产品进行精确的位置加工，对整个圆周位置精确的定位，对整个产品拼接部分加工出很好的拼接效果。的拼接效果。的拼接效果。

【技术实现步骤摘要】
振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，激光微加工、异形切割等工艺方法主要采用传统的X
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Y叠加平台加工方式，受到传统振镜位置固定且影像安装等因素的影响，加工圆柱体形状的产品受到限制，无法有效进行旋转加工，难以实现多种异形图形的加工，加工具有局限性。
[0003]因此，需要研发一种用于异形图形加工的异形切割系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统及控制方法。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0006]振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，特点是：包含上位机单元、RTC6振镜控制卡、excelliSCAN14振镜单元和ACS主控器，上位机单元分别与ACS主控制器、RTC6振镜控制卡及激光器单元相连，RTC6振镜控制卡与excelliSCAN14振镜单元和激光器单元相连；ACS主控制器分别与X轴运动单元和旋转轴运动单元连接，X轴运动单元上安装的X轴光栅尺反馈单元和旋转轴运动单元上安装的旋转轴绝对值反馈单元与ACS主控制器相连；ACS主控制器与Z轴运动单元连接，Z轴运动单元上安装的Z轴光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连。
[0007]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，上位机单元通过ETHERNET与ACS主控器相连，与激光器单元通过ETHERNET相连，用以调节激光器的脉冲、频率、能量参数。
[0008]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，上位机单元通过PCIE总线与RTC6振镜控制卡相连，RTC6振镜控制卡安装于上位机PC主板内PCIE卡槽之中，通过PCIE总线通讯控制RTC6振镜控制卡。
[0009]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，RTC6振镜控制卡通过SL2
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100通讯方式与excelliSCAN14振镜单元通讯连接。
[0010]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，旋转轴运动单元与X轴运动单元为垂直安装方式，旋转轴运动单元的法兰面垂直于X轴运动单元。
[0011]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，旋转轴运动单元为直驱旋转电机，旋转轴绝对值反馈单元的反馈为HEIDENHAIN的29位EnDat2.2绝对值式编码器。
[0012]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，激光器单元与RTC6振镜控制卡通过高频控制线相连，RTC6振镜控制卡通过TTL电平控制方式控制激光器出光。
[0013]进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其中，ACS主控制器
为SPiiPlusEC运动控制器，RTC6振镜控制卡是型号TMS320DM642AZNZ的数字信号处理控制器，激光器单元为Amber NX UV
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10激光控制器。
[0014]本专利技术振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割控制方法，由ACS主控制器进行位置实时跟踪，ACS主控制器采集X轴光栅尺反馈单元反馈的A/B/Z增量式反馈位置数据与旋转轴反馈单元反馈的EnDat2.2绝对位置数据进行计算，通过旋转轴运动单元旋转以及X轴运动单元的移动进行异形加工；上位机单元通过ACS主控制器获取位置信息，通过Z轴运动单元对加工焦点进行调整；RTC6振镜控制卡通过PCIE总线与上位机单元进行数据交互，上位机单元获取振镜的状态及位置信息；RTC6振镜控制卡通过SL2
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100协议与excelliSCAN14振镜单元通讯，RTC6振镜控制卡根据上位机单元获取的指令位置信息控制振镜内的双反馈步进摆轴进行运动，同时RTC6振镜控制卡从SCANHEAD口发送TTL单端信号或Trig信号至激光器单元的GATE接口或Trig接口控制激光器出光，进行异形图形加工。
[0015]更进一步地，上述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割控制方法，包括以下步骤：
[0016]1)上位机单元通过ACS主控制器控制X轴运动单元、旋转轴运动单元及Z轴运动单元运动，X轴运动单元为直线电机，水平安装，旋转轴运动单元为旋转直驱电机，旋转轴运动单元的法兰面与X轴运动单元呈垂直安装，Z轴运动单元为直线电机，水平安装垂直于X轴运动单元，运动方向与旋转轴运动单元的法兰面平行；
[0017]X轴光栅尺反馈单元和Z轴光栅尺反馈单元为增量式光栅尺，旋转轴绝对值反馈单元采用EnDat2.2反馈，ACS主控制器通过ETHERCAT网络连接从站，对X轴运动单元和Z轴运动单元的UDMba模块，以及旋转轴运动单元的UDMhv模块进行实时通讯数据交换；
[0018]2)RTC6振镜控制卡通过SL2
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100协议控制excelliSCAN14振镜单元；
[0019]3)RTC6振镜控制卡控制激光器单元进行激光开关光控制；
[0020]4)RTC6振镜控制卡控制激光器单元的频率、占空比进行激光能量以及开关光控制；
[0021]5)上位机单元通过ACS控制器实时采集X轴运动单元、旋转轴运动单元、Z轴运动单元的位置数据，上位机单元通过PCIE总线协议与RTC6振镜控制卡进行数据交换，RTC6振镜控制卡利用SL2
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100协议通讯控制excelliSCAN14振镜单元的双摆臂镜。
[0022]本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
[0023]本专利技术基于振镜与X轴旋转轴位置坐标实时获取当前加工产品的位置以及状态，满足高精度同步加工的工艺需求；通过振镜对圆柱形产品进行精确的位置加工，对整个圆周位置精确的定位，从而能对整个产品拼接部分加工出很好的拼接效果；
[0024]将振镜与Z轴安装至X轴上，扩大振镜的加工范围，提升加工效率，旋转轴旋转可将圆柱形产品进行精确的位置定位，保证产品表面均可进行均匀的激光加工；通过控制振镜可进行钻孔、拼接等多种图形的加工，使产品加工更具有多样性；可应用于滚筒印刷等行业，极大的提升了加工材料的位置精度，显著提升精度。
[0025]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术具体实施方式了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1：本专利技术系统的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：包含上位机单元(1)、RTC6振镜控制卡(3)、excelliSCAN14振镜单元(4)和ACS主控器(5)，上位机单元(1)分别与ACS主控制器(5)、RTC6振镜控制卡(3)及激光器单元(2)相连，RTC6振镜控制卡(3)与excelliSCAN14振镜单元(4)和激光器单元(2)相连；ACS主控制器(5)分别与X轴运动单元(6)和旋转轴运动单元(8)连接，X轴运动单元(6)上安装的X轴光栅尺反馈单元(7)和旋转轴运动单元(8)上安装的旋转轴绝对值反馈单元(9)与ACS主控制器(5)相连；ACS主控制器(5)与Z轴运动单元(10)连接，Z轴运动单元(10)上安装的Z轴光栅尺反馈单元(11)与ACS主控制器(5)相连。2.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：上位机单元(1)通过ETHERNET与ACS主控器(5)相连，与激光器单元(2)通过ETHERNET相连，用以调节激光器的脉冲、频率、能量参数。3.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：上位机单元(1)通过PCIE总线与RTC6振镜控制卡(3)相连，RTC6振镜控制卡(3)安装于上位机PC主板内PCIE卡槽之中，通过PCIE总线通讯控制RTC6振镜控制卡。4.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：RTC6振镜控制卡(3)通过SL2
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100通讯方式与excelliSCAN14振镜单元(4)通讯连接。5.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：旋转轴运动单元(8)与X轴运动单元(6)为垂直安装方式，旋转轴运动单元(8)的法兰面垂直于X轴运动单元(6)。6.根据权利要求1或5所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：旋转轴运动单元(8)为直驱旋转电机，旋转轴绝对值反馈单元(9)的反馈为HEIDENHAIN的29位EnDat2.2绝对值式编码器。7.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：激光器单元(2)与RTC6振镜控制卡(3)通过高频控制线相连，RTC6振镜控制卡(3)通过TTL电平控制方式控制激光器出光。8.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：ACS主控制器(5)为SPiiPlusEC运动控制器，RTC6振镜控制卡(3)是型号TMS320DM642AZNZ的数字信号处理控制器，激光器单元(2)为Amber NX UV
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10激光控制器。9.利用根据权利要求1所述的系统实现振镜与X...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，张威，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：