飞行双工位异形切割控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及飞行双工位异形切割控制系统及控制方法，上位机与ACS主控制器、左右RTC6振镜控制卡及左右激光器单元相连，左右RTC6振镜控制卡分别与其对应的左右excelliSCAN14振镜单元及左右激光器单元相连；ACS主控制器分别与左右飞行X轴运动单元、左右Y轴运动单元连接，其上安装的光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连；ACS主控制器与左右Z轴驱动器连接，左右Z轴驱动器与其对应的Z轴步进电机单元驱动连接，左右Z轴步进电机单元上安装的光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连。左右双工位采用相同的控制方式，一台上位机，一套ACS运动控制系统，具有双工位同时加工特点，减少加工时间，互不影响、加工效率高。不影响、加工效率高。不影响、加工效率高。

【技术实现步骤摘要】
飞行双工位异形切割控制系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种基于振镜与XY轴位置坐标的飞行双工位异形切割控制系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，激光微加工、异形切割等方法是传统的XY叠加平台加工方法，受到振镜位置固定并影像安装等因素影响，平台的加工范围受到限制，且单工位的加工效率较低。
[0003]而采用飞行双工位切割系统控制时，将振镜和Z轴安装至飞行X轴上，可以扩大振镜的加工范围，提升加工效率；通过控制振镜可以进行钻孔、拼接等多种图形的加工。
[0004]因此，需要设计可更快速提升加工效率、减少加工时间、减少设备使用空间的双工位的控制系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种基于振镜与XY轴位置坐标的飞行双工位异形切割控制系统及其控制方法。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0007]飞行双工位异形切割控制系统，特点是：上位机与ACS主控制器、左右RTC6振镜控制卡及左右激光器单元相连，左右RTC6振镜控制卡分别与其对应的excelliSCAN14振镜单元及激光器单元相连；ACS主控制器分别与左右飞行X轴运动单元、左右Y轴运动单元连接，其上安装的光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连；ACS主控制器与左右Z轴驱动器连接，左右Z轴驱动器与其对应的Z轴步进电机单元驱动连接，左右Z轴步进电机单元上安装的光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连。
[0008]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，包含上位机、左激光器单元、左RTC6振镜控制卡、左excelliSCAN14振镜单元、右激光器单元、右RTC6振镜控制卡以及右excelliSCAN14振镜单元；
[0009]上位机分别与ACS主控制器、左激光器单元、左RTC6振镜控制卡、右激光器单元和右RTC6振镜控制卡连接；
[0010]左RTC6振镜控制卡分别与左excelliSCAN14振镜单元和左激光器单元连接；
[0011]右RTC6振镜控制卡分别与右excelliSCAN14振镜单元和右激光器单元连接；
[0012]ACS主控制器分别通过ETHERCAT网络与左飞行X轴运动单元、左飞行X轴光栅尺反馈单元、左Y轴运动单元、左Y轴光栅尺反馈单元、右飞行X轴运动单元、右飞行X轴光栅尺反馈单元、右Y轴运动单元、右Y轴光栅尺反馈单元、左Z轴驱动器、左Z轴光栅尺反馈单元、右Z轴驱动器以及右Z轴光栅尺反馈单元相连；左飞行X轴光栅尺反馈单元安装于左飞行X轴运动单元上，左Y轴光栅尺反馈单元安装于左Y轴运动单元上，右飞行X轴光栅尺反馈单元安装于右飞行X轴运动单元上，右Y轴光栅尺反馈单元安装于右Y轴运动单元上，左Z轴驱动器与左Z轴步进电机单元连接，右Z轴驱动器与右Z轴步进电机单元连接，左Z轴光栅尺反馈单元
安装于左Z轴步进电机单元上，右Z轴光栅尺反馈单元安装于右Z轴步进电机单元上。
[0013]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，上位机通过Ethercat总线与ACS主控制器相连，通过ETHERNET分别与左激光器单元和右激光器单元相连，用以调节激光器的脉冲、频率参数。
[0014]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，上位机通过PCIE总线分别与左RTC6振镜控制卡和右RTC6振镜控制卡相连，左RTC6振镜控制卡和右RTC6振镜控制卡安装于上位机的PC主板内PCIE卡槽之中，通过PCIE总线通讯控制左RTC6振镜控制卡和右RTC6振镜控制卡。
[0015]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，左RTC6振镜控制卡通过SL2
‑
100通讯方式与左excelliSCAN14振镜单元相连。
[0016]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，右RTC6振镜控制卡通过SL2
‑
100通讯方式与右excelliSCAN14振镜单元相连。
[0017]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，左激光器单元与左RTC6振镜控制卡通过高频控制线相连，左RTC6振镜控制卡以TTL电平控制左激光器单元出光。
[0018]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，右激光器单元与右RTC6振镜控制卡通过高频控制线相连，右RTC6振镜控制卡以TTL电平控制右激光器单元出光。
[0019]进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制系统，其中，ACS主控制器为SPiiPlusEC运动控制器，左RTC6振镜控制卡与右RTC6振镜控制卡是型号为TMS320DM642AZNZ的数字信号处理控制器，左激光器单元与右激光器单元为Marble UV
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15激光控制器。
[0020]本专利技术飞行双工位异形切割控制方法，特点是：
[0021]上位机通过ACS主控制器控制左飞行X轴运动单元、左Y轴运动单元、右飞行X轴运动单元、右Y轴运动单元、左Z轴步进电机单元和右Z轴步进电机单元；
[0022]左RTC6振镜控制卡通过SL2
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100协议控制左excelliSCAN14振镜单元；右RTC6振镜控制卡通过SL2
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100协议控制右excelliSCAN14振镜单元；
[0023]左RTC6振镜控制卡通过LASER接口DB15母头的PIN2与PIN10引脚发出TTL电平信号控制左激光器单元，进行激光开关光控制；右RTC6振镜控制卡通过LASER接口DB15母头的PIN2与PIN10引脚发出TTL电平信号控制右激光器单元，进行激光开关光控制；
[0024]上位机通过ACS控制器实时采集左飞行X轴运动单元、左Y轴运动单元的位置数据，上位机通过PCIE总线协议与左RTC6振镜控制卡进行数据交换，左RTC6振镜控制卡通过SL2
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100协议通讯控制左excelliSCAN14振镜单元的双摆镜；
[0025]上位机通过ACS控制器实时采集右飞行X轴运动单元、右Y轴运动单元的位置数据，上位机通过PCIE总线协议与右RTC6振镜控制卡进行数据交换，右RTC6振镜控制卡通过SL2
‑
100协议通讯控制右excelliSCAN14振镜单元的双摆镜。
[0026]更进一步地，上述的飞行双工位异形切割控制方法，其中，ACS主控制器对左飞行X轴运动单元、左Y轴运动单元、右飞行X轴运动单元、右Y轴运动单元、左Z轴步进电机单元和右Z轴步进电机单元的位置实时跟踪，通过左飞行X轴光栅尺反馈单元、左Y轴光栅尺反馈单元、右飞行X轴光栅尺反馈单元、右Y轴光栅尺反馈单元、左Z轴光栅尺反馈单元、右Z轴光栅尺反馈单元的A/B/Z增量式光栅尺反馈脉冲信号获取位置数据，上位机从ACS主控制器获取
位置信息，同时左RTC6振镜控制卡和右RTC6振镜控制卡通过PCIE总线与上位机进行数据交互，上位机获取左excelliSCAN14振镜单元和右excel本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：上位机与ACS主控制器、左右RTC6振镜控制卡及左右激光器单元相连，左右RTC6振镜控制卡分别与其对应的excelliSCAN14振镜单元及激光器单元相连；ACS主控制器分别与左右飞行X轴运动单元、左右Y轴运动单元连接，其上安装的光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连；ACS主控制器与左右Z轴驱动器连接，左右Z轴驱动器与其对应的Z轴步进电机单元驱动连接，左右Z轴步进电机单元上安装的光栅尺反馈单元与ACS主控制器相连。2.根据权利要求1所述的飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：包含上位机(1)、左激光器单元(2)、左RTC6振镜控制卡(3)、左excelliSCAN14振镜单元(4)、右激光器单元(5)、右RTC6振镜控制卡(6)以及右excelliSCAN14振镜单元(7)；上位机(1)分别与ACS主控制器(8)、左激光器单元(2)、左RTC6振镜控制卡(3)、右激光器单元(5)和右RTC6振镜控制卡(6)连接；左RTC6振镜控制卡(3)分别与左excelliSCAN14振镜单元(4)和左激光器单元(2)连接；右RTC6振镜控制卡(6)分别与右excelliSCAN14振镜单元(7)和右激光器单元(5)连接；ACS主控制器(8)分别通过ETHERCAT网络与左飞行X轴运动单元(9)、左飞行X轴光栅尺反馈单元(10)、左Y轴运动单元(11)、左Y轴光栅尺反馈单元(12)、右飞行X轴运动单元(13)、右飞行X轴光栅尺反馈单元(14)、右Y轴运动单元(15)、右Y轴光栅尺反馈单元(16)、左Z轴驱动器(17)、左Z轴光栅尺反馈单元(18)、右Z轴驱动器(19)以及右Z轴光栅尺反馈单元(20)相连；左飞行X轴光栅尺反馈单元(10)安装于左飞行X轴运动单元(9)上，左Y轴光栅尺反馈单元(12)安装于左Y轴运动单元(11)上，右飞行X轴光栅尺反馈单元(14)安装于右飞行X轴运动单元(13)上，右Y轴光栅尺反馈单元(16)安装于右Y轴运动单元(15)上，左Z轴驱动器(17)与左Z轴步进电机单元(21)驱动连接，右Z轴驱动器(19)与右Z轴步进电机单元(22)驱动连接，左Z轴光栅尺反馈单元(18)安装于左Z轴步进电机单元(21)上，右Z轴光栅尺反馈单元(20)安装于右Z轴步进电机单元(22)上。3.根据权利要求2所述的飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：上位机(1)通过Ethercat总线与ACS主控制器(8)相连，通过ETHERNET分别与左激光器单元(2)和右激光器单元(5)相连，用以调节激光器的脉冲、频率参数。4.根据权利要求2所述的飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：上位机(1)通过PCIE总线分别与左RTC6振镜控制卡(3)和右RTC6振镜控制卡(6)相连，左RTC6振镜控制卡(3)和右RTC6振镜控制卡(6)安装于上位机(1)的PC主板内PCIE卡槽之中，通过PCIE总线通讯控制左RTC6振镜控制卡(3)和右RTC6振镜控制卡(6)。5.根据权利要求2所述的飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：左RTC6振镜控制卡(3)通过SL2
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100通讯方式与左excelliSCAN14振镜单元(4)相连。6.根据权利要求2所述的飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：右RTC6振镜控制卡(6)通过SL2
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100通讯方式与右excelliSCAN14振镜单元(7)相连。7.根据权利要求2所述的飞行双工位异形切割控制系统，其特征在于：左激光器单元(2)与左RTC6振镜控制卡(3)通过高频控制线相连，左RTC6振镜控制卡(3)以TTL电平控制左激光器单元(2)出光。8.根据权利要求2所述的飞行双工位异形切割控制系...

【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
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