双头同步切割系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及双头同步切割系统及方法，ACS运动控制器与两UDMhp驱控一体模块连接，两UDMhp驱控一体模块分别与两X‑Y轴加工平台的运动单元连接，各运动单元上均安装有光栅尺读数头，光栅尺读数头与对应的UDMhp驱控一体模块相连，滚筒驱动器与ACS运动控制器通过ETHERCAT总线连接；工控机通过ACS运动控制器控制各运动单元运动，光栅尺读数头输出增量式AB相信号构成全闭环，控制各运动单元轨迹运动，实时控制和采集各轴位置；ACS运动控制器对滚筒驱动器位置控制，并读取位置；工控机发送差分/单端脉冲信号至激光控制器，控制激光出光，由两3D振镜进行加工，实现对大幅面曲面产品加工，极大提高激光加工效率。

【技术实现步骤摘要】
双头同步切割系统及其方法
本专利技术涉及一种基于3D振镜与双轴平台轨迹位置坐标的双头同步切割系统及其方法。
技术介绍
随着激光技术的快速发展，激光的加工形式也在逐渐发生转变，为了适应曲面加工的需求，现在的3D激光技术也正在逐渐兴起。与以前的2D激光标记相比，3D激光标记对于表面不平整以及形状不规则的产品都可以进行快速的激光标记，不仅提高了加工的效率，同时也满足了个性化的加工需求，给予加工生产丰富的展现样式，为材料加工提供更有创意的加工工艺。近年来随着市场对3D业务需求的逐渐扩大，3D激光技术也被众多业内企业所关注，3D激光技术广泛应用于手机制造、立体电路、医疗器械、模具、3C电子、汽车零部件、电子通讯等行业。精细化的曲面标记为曲面加工提供专业的解决方案。目前3D激光机采用前聚焦光学模式，采用较大的X、Y轴偏转镜片，这样就有利于传导更大的激光光斑，在聚焦精度方面以及能量效果方面都有很大的提升，标记的表面也更大，同时3D标记不会像2D激光标记那样随着激光焦距的上移，而影响加工物品表面的能量，最终导致雕刻的效果不理想。使用3D标记以后，对于有一定幅度的曲面都可以利用现有的3D激光标记一次完成，极大的提高了加工效率。目前加工制造中，由于为了满足特定需要，有许多形状不规则的产品，有一些产品可能表面还存在凹凸不平的现象，利用传统的2D方式无能为力，这就需要利用3D激光才能完成加工。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种基于3D振镜与双轴平台轨迹位置坐标的双头同步切割系统及其方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：双头同步切割系统，特点是：工控机分别与ACS运动控制器、激光控制器一、激光控制器二、3D振镜控制器一、3D振镜控制器二、3D振镜一、3D振镜二相连，ACS运动控制器与UDMhp驱控一体模块一和UDMhp驱控一体模块二通过ETHERCAT总线相连，UDMhp驱控一体模块一与X-Y轴加工平台一的X轴运动单元一与Y轴运动单元一相连，UDMhp驱控一体模块二与X-Y轴加工平台二的X轴运动单元二与Y轴运动单元二相连，X-Y轴加工平台一的X轴运动单元一上安装有X轴光栅尺读数头一，Y轴运动单元一上安装有Y轴光栅尺读数头一，X-Y轴加工平台二的X轴运动单元二上安装有X轴光栅尺读数头二，Y轴运动单元二上安装有Y轴光栅尺读数头二，X轴光栅尺读数头一和Y轴光栅尺读数头一与UDMhp驱控一体模块一相连，X轴光栅尺读数头二和Y轴光栅尺读数头二与UDMhp驱控一体模块二相连，滚筒驱动器与ACS运动控制器通过ETHERCAT总线相连。进一步地，上述的双头同步切割系统，其中，工控机配置有振镜控制卡，振镜控制卡为德国SCANLAB的振镜控制RCT6卡。进一步地，上述的双头同步切割系统，其中，所述振镜控制卡通过XY2-100协议与3D振镜控制器一、3D振镜控制器二通讯，通过SL2-100协议与3D振镜一、3D振镜二通讯。进一步地，上述的双头同步切割系统，其中，工控机通过TCP/IP协议与ACS运动控制器通信。进一步地，上述的双头同步切割系统，其中，工控机通过TCP/IP协议与激光控制器一、激光控制器二通信，控制开关光。本专利技术双头同步切割方法，包括以下步骤：1)工控机通过ACS运动控制器控制X-Y轴加工平台一的X轴运动单元一、Y轴运动单元一以及X-Y轴加工平台二的X轴运动单元二、Y轴运动单元二运动，X轴光栅尺读数头一、Y轴光栅尺读数头一和X轴光栅尺读数头二、Y轴光栅尺读数头二输出增量式AB相信号构成全闭环，控制运动单元轨迹运动，实时控制和采集各轴位置；ACS运动控制器对滚筒驱动器位置控制，并读取位置；2)工控机发送加工参数至3D振镜控制器一、3D振镜控制器二，设置振镜的加工参数；3)加工面到位，由工控机发送差分/单端脉冲信号至激光控制器一、激光控制器二，控制激光器出光，由3D振镜一、3D振镜二进行加工，实现对曲面产品加工；4)一个幅面内加工完毕，两X-Y轴加工平台同步移动进行下一幅面扫描切割。更进一步地，上述的双头同步切割方法，其中，工控机通过其振镜控制卡LaserConnector接口的PIN2及PIN10引脚发出LaserON+5V控制信号，通过BNC接头到达激光器GATE控制接口，直接控制激光器出光。更进一步地，上述的双头同步切割方法，其中，振镜控制卡上具有TMS320DM642AZNZ芯片，由其发出单端信号通过激光器GATE接口控制激光器出光。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：本专利技术通过双加工平台与双3D振镜系统，实现对大幅面曲面产品进行加工，ACS运动控制器与两UDMhp驱控一体模块连接，两UDMhp驱控一体模块分别与两X-Y轴加工平台的运动单元连接，各运动单元上均安装有光栅尺读数头，光栅尺读数头与对应的UDMhp驱控一体模块相连，滚筒驱动器与ACS运动控制器通过ETHERCAT总线连接；工控机通过ACS运动控制器控制各运动单元运动，光栅尺读数头输出增量式AB相信号构成全闭环，控制各运动单元轨迹运动，实时控制和采集各轴位置；ACS运动控制器对滚筒驱动器位置控制，并读取位置；工控机发送差分/单端脉冲信号至激光控制器，控制激光出光，由两3D振镜进行加工，实现对曲面产品加工，极大提高激光加工效率。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、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明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。图1：本专利技术的系统框图；图2：运动单元与滚筒之间的布置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1、图2所示，双头同步切割系统，工控机1分别与ACS运动控制器2、激光控制器一16、激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双头同步切割系统，其特征在于：工控机(1)分别与ACS运动控制器(2)、激光控制器一(16)、激光控制器二(19)、3D振镜控制器一(14)、3D振镜控制器二(17)、3D振镜一(15)、3D振镜二(18)相连，ACS运动控制器(2)与UDMhp驱控一体模块一(7)和UDMhp驱控一体模块二(12)通过ETHERCAT总线相连，UDMhp驱控一体模块一(7)与X-Y轴加工平台一的X轴运动单元一(3)与Y轴运动单元一(4)相连，UDMhp驱控一体模块二(12)与X-Y轴加工平台二的X轴运动单元二(8)与Y轴运动单元二(9)相连，X轴运动单元一(3)上安装有X轴光栅尺读数头一(5)，Y轴运动单元一(4)上安装有Y轴光栅尺读数头一(6)，X轴运动单元(8)二上安装有X轴光栅尺读数头二(10)，Y轴运动单元二(9)上安装有Y轴光栅尺读数头二(11)，X轴光栅尺读数头一(5)和Y轴光栅尺读数头一(6)与UDMhp驱控一体模块一(7)相连，X轴光栅尺读数头二(10)和Y轴光栅尺读数头二(11)与UDMhp驱控一体模块二(12)相连，滚筒驱动器(13)与ACS运动控制器(2)通过ETHERCAT总线相连。/n...

【技术特征摘要】
1.双头同步切割系统，其特征在于：工控机(1)分别与ACS运动控制器(2)、激光控制器一(16)、激光控制器二(19)、3D振镜控制器一(14)、3D振镜控制器二(17)、3D振镜一(15)、3D振镜二(18)相连，ACS运动控制器(2)与UDMhp驱控一体模块一(7)和UDMhp驱控一体模块二(12)通过ETHERCAT总线相连，UDMhp驱控一体模块一(7)与X-Y轴加工平台一的X轴运动单元一(3)与Y轴运动单元一(4)相连，UDMhp驱控一体模块二(12)与X-Y轴加工平台二的X轴运动单元二(8)与Y轴运动单元二(9)相连，X轴运动单元一(3)上安装有X轴光栅尺读数头一(5)，Y轴运动单元一(4)上安装有Y轴光栅尺读数头一(6)，X轴运动单元(8)二上安装有X轴光栅尺读数头二(10)，Y轴运动单元二(9)上安装有Y轴光栅尺读数头二(11)，X轴光栅尺读数头一(5)和Y轴光栅尺读数头一(6)与UDMhp驱控一体模块一(7)相连，X轴光栅尺读数头二(10)和Y轴光栅尺读数头二(11)与UDMhp驱控一体模块二(12)相连，滚筒驱动器(13)与ACS运动控制器(2)通过ETHERCAT总线相连。


2.根据权利要求1所述的双头同步切割系统，其特征在于：工控机(1)配置有振镜控制卡，振镜控制卡为德国SCANLAB的振镜控制RCT6卡。


3.根据权利要求2所述的双头同步切割系统，其特征在于：所述振镜控制卡通过XY2-100协议与3D振镜控制器一(14)、3D振镜控制器二(17)通讯，通过SL2-100协议与3D振镜一(15)、3D振镜二(18)通讯。


4.根据权利要求1所述的双头同步切割系统，其特征在于：工控机(1)通过TCP/IP协议与ACS...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，沈培其，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，江阴德力激光设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32