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激光器

ZMC408SCAN軸控光纖激光器加工

激光制造網(wǎng) 來源:正運動技術(shù)2022-09-06 我要評論(0 )   

本文以光纖激光器為例,采用控制器的LASER激光電源接口連接光纖激光器,配合脈沖軸的運動控制,完成激光加工。01功能簡介ZMC408SCAN是正運動技術(shù)新推出的一款支持EtherC...

本文以光纖激光器為例,采用控制器的LASER激光電源接口連接光纖激光器,配合脈沖軸的運動控制,完成激光加工。

01功能簡介

ZMC408SCAN是正運動技術(shù)新推出的一款支持EtherCAT總線的開放式激光振鏡運動控制器,專為工業(yè)激光+振鏡+運動控制方面的應(yīng)用而設(shè)計。支持16路運動軸的復(fù)雜連續(xù)軌跡控制需求,可實現(xiàn)振鏡軸+脈沖軸+總線軸的混合插補。


1.ZMC408SCAN實現(xiàn)激光加工包含運動控制與激光控制兩大部分,只需一臺ZMC408SCAN控制器便可實現(xiàn)振鏡控制+激光能量控制+運動軸控制。

(1)運動控制:使用常用的電機驅(qū)動設(shè)備(脈沖型或EtherCAT總線型驅(qū)動器均支持),或者通過激光振鏡實現(xiàn)運動;

(2)激光控制:通過LASER、支持PWM功能的OUT輸出口或者EXIO擴展接口連接市面上常用的多種類型的激光器。使用MOVE_OP指令控制激光開關(guān),MOVE_PWM指令調(diào)節(jié)激光的頻率和占空比,另外還有MOVE_DELAY指令和MOVEOP_DELAY指令控制開關(guān)光的延時。

2.ZMC408SCAN在激光加工領(lǐng)域的優(yōu)勢。

(1)ZMC408SCAN內(nèi)置高精度PSO位置同步輸出功能,在加工圓角、曲線部分時即使進(jìn)行了減速調(diào)整,在高速加工的場合,也能控制激光輸出的間距保持恒定;

(2)支持激光振鏡控制和振鏡反饋,包含2個振鏡接口,支持2D振鏡和3D振鏡,配合不帶加減速的運動指令MOVESCAN,拐角處振鏡加工自動延時,完成精準(zhǔn)高效的激光控制,提高激光加工設(shè)備的產(chǎn)能;

(3)通過指令在運動中靈活的調(diào)節(jié)激光開關(guān)/關(guān)光延時,響應(yīng)快,精確到us級別的控制,且設(shè)置過程簡單,大大縮短了工程師的調(diào)參時間;

(4)自帶LASER激光器控制接口,支持支持IPG、YLR、YLS等類型激光電源,還帶一個EXIO擴展IO接口,通過定制轉(zhuǎn)接板,靈活控制市場上主流的各種激光器;

(5)支持PC同時控制16個ZMC408SCAN控制器同時工作,形成一種振鏡陣列的激光加工。

(6)板載4路高速差分脈沖輸出,并帶4路高速差分編碼器反饋,支持EtherCAT總線驅(qū)動器的控制,支持5軸XYZAC軸的插補,支持振鏡軸與運動軸混合插補。


02接口說明


1.控制器的接口說明如下表:

2.ZMC408SCAN控制器LASER激光電源接口功能:

(1)LASER激光電源接口支持連接IPG、YLR、YLS等類型激光電源;

(2)可通過控制器的指令直接發(fā)送激光、紅光、使能等輸出信號進(jìn)行操作激光器,讓激光器產(chǎn)生響應(yīng);

(3)DB接口中帶有1個PWM輸出口;

(4)可接收激光器信號,可顯示IN信號并作出對應(yīng)響應(yīng)。

3.LASER激光電源接口采用DB25針公頭,針腳說明參見下表:


注意:

(1)上表的輸入輸出除PWM和Modulation之外其它信號作用支持自定義;

(2)OUT(9)、AOUT(2)和AIN(2)為預(yù)留信號,標(biāo)準(zhǔn)型號中沒有,如果需要請訂貨時選擇特殊型號。


03、控制系統(tǒng)接線參考

1.以ZMC408SCAN控制FIBER激光器為例,分為運動控制和激光控制兩部分。參考架構(gòu)如下圖。

→運動控制部分采用脈沖型驅(qū)動器,使用自帶的AXIS差分脈沖輸入接口連接脈沖型驅(qū)動器。

→激光控制部分采用LASER接口連接激光器,根據(jù)激光器手冊的說明完成控制電路的接線,通過DA模擬量輸出口調(diào)節(jié)激光的能量,通過Modulation調(diào)制信號端口控制激光開關(guān)。

2.控制器與激光器接線參考

LASER激光電源接口內(nèi)部電路圖和與IPG200W光纖激光器的接線參考如下圖所示:

(1)使用LASER接口內(nèi)的16位DA接線參考(特殊型號支持)

(2)使用控制器外部端口上的12位DA接線參考

(3)LASER激光器接口接線原理如上圖所示,數(shù)字IO接口除OUT8,OUT9外可自行定義。

(4)對于需要模擬量輸入的激光器有兩種接線選項,對分辨率要求不高的可以選用控制器12位DA接口實現(xiàn),對于分辨率要求較高的可以選擇LASER接口中帶的16位DA實現(xiàn)功能。

(5)請使用屏蔽線接線,尤其是環(huán)境惡劣的場合,務(wù)必使屏蔽層充分接地。

3.控制器與脈沖驅(qū)動器接線參考

ZMC408SCAN提供4個本地差分脈沖軸接口,同時包含差分編碼器輸入,每個接口為標(biāo)準(zhǔn)DB26母座。

與松下A5/A6伺服驅(qū)動器差分接線參考示例:

差分脈沖軸接口接線原理如上圖所示,不同型號驅(qū)動器接線方法存在差異,請謹(jǐn)慎連接;

請使用屏蔽雙絞線接線,尤其是環(huán)境惡劣的場合,務(wù)必使屏蔽層充分接地。


04、光纖激光器控制實例

1.操作步驟

(1)請按照以上接線說明正確接線;

(2)上電后請選用EtherNET、RS232(默認(rèn)參數(shù)可直接連接)、RS485(默認(rèn)參數(shù)可直接連接,硬件需使用轉(zhuǎn)接頭)三種任一種接口連接ZDevelop;

(3)通過ZDevelop視圖欄中輸入輸出窗口操作監(jiān)控對應(yīng)IO點;

(4)通過ZDevelop視圖欄中AD/DA窗口操作監(jiān)控對應(yīng)模擬量輸入輸出口;

(5)通過ZDevelop在線命令發(fā)送指令 PWM_FREQ(PWM編號) = 頻率,PWM_DUTY(PWM編號) = 占空比。

2.參考BASIC例程:激光控制參考上節(jié)引腳說明

示波器采樣運動波形如下:在運動到位置(0,200)之前提前1.5ms開光,標(biāo)刻字母Z,運動結(jié)束延時2.5ms光關(guān)。

3D模式下便于查看哪段運動激光開啟。

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