本文先容了MPC03-LS運動控製卡及其在激光雕刻機行業(ye) 的應用,並對MPC03-LS控製卡的發展進行了展看。
MPC03-LS運動控製卡先容
MPC03-LS控製卡是基於(yu) PC機PCI總線的步進電機或數字式伺服電機的上位控製單元,它與(yu) PC機構成主從(cong) 式控製結構:PC機負責人機交互界麵的治理和控製係統的實時監控等方麵的工作(例如鍵盤和鼠標的治理、係統狀態的顯示、控製指令的發送、外部信號的監控等等),MPC03-LS卡完成運動控製的所有細節(包括脈衝(chong) 和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等)。每塊MPC03-LS卡可控製4軸步進電機或數字式伺服電機,並支持多卡共用,以實現多於(yu) 4個(ge) 運動軸的控製;每軸均可輸出脈衝(chong) 和方向信號,以控製電機的運轉;同時,可外接原點、減速、限位等開關(guan) 信號,以實現回原點、保護等功能,這些開關(guan) 信號由MPC03-LS卡自動檢測並作出反應。另外,MPC03-LS卡還提供了通用I/O信號的接口。
MPC03-LS卡采用先進的DSP芯片,具有梯形及S形升降速曲線,最高輸出頻率可達4.0MHz,並帶有編碼器反饋端口,可以實時讀取數字式交流伺服係統的編碼器信號或其他位置檢測設備(如光柵尺等)的反饋信號。
MPC03-LS配備了功能強大、內(nei) 容豐(feng) 富的運動控製驅動軟件工具。MPC03-LS在插補算法和運動函數的執行效率方麵采用了更有效的方法,進步了插補精度、插補速度和實時性。這些軟件工具主要分為(wei) 示範軟件和運動函數庫兩(liang) 大類。利用MPC03-LS的示範軟件既可以很快地熟悉MPC03-LS控製卡的軟、硬件功能,又可以方便快捷地測試執行電機及驅動係統在完成各種運動時的性能特性。MPC03-LS運動函數庫用於(yu) 二次開發,用戶隻要用VC++或Visual Basic等支持DLL調用的開發工具編製所需的用戶界麵程序,並把它與(yu) MPC03-LS運動庫鏈接起來,就可以開發出自己的控製係統,例如:數控係統、檢測設備、自動生產(chan) 線等。MPC03-LS的運動函數庫能夠完成與(yu) 運動控製有關(guan) 的複雜細節(比如:升降速、直線插補、圓弧插補等),這樣就可以大大縮短控製係統的開發周期。
激光雕刻機行業(ye) 存在的題目
大幅麵激光雕刻機以前的控製係統主要采用激光印章機的控製方案,該方案采用單片機控製,並將控製電路與(yu) 驅動電路做成一體(ti) 。主要存在以下題目:雕刻速度低,隻能達到200毫米/秒,加工速度設置偏高就會(hui) 出現錯位的現象;切割隻能使用勻速切割,一般隻能達到20毫米/秒,而且輕易出現“鋸齒”;同時返修率也比較高。不能滿足用戶的要求。
MPC03-LS的解決(jue) 方案
為(wei) 了解決(jue) 高速錯位的題目,我們(men) 基於(yu) 開辟的RAM區,采用位圖象素控製,不僅(jin) 解決(jue) 了大幅麵圖形的處理,而且實現了在同步掃描中,采用了將運動指令和激光開關(guan) 光指令結合的方法,進步了掃描精度,保證了雕刻質量。
為(wei) 了解決(jue) 高速切割產(chan) 生“鋸齒”的題目,我們(men) 采用了微線段跨段加減速控製技術,即使切割速度高達200毫米/秒也不會(hui) 產(chan) 生“鋸齒”,極大地進步了切割速度。同時采用PWM技術實時控製激光能量,使工件加工深度在不同的加工速度下均能保持一致,大大地進步了加工質量。
MPC03-LS針對激光行業(ye) 應用的特殊性,優(you) 化了軟件和硬件配置,大大地進步了激光加工設備的輸出速度和輸出質量。同時,為(wei) 了方便設備製造商盡快推出高性能的產(chan) 品,在深進研究激光雕刻機加工工藝及特點的基礎上,我們(men) 基於(yu) MPC03-LS控製卡開發了整套控製係統,該係統主要功能有:
支持BMP、PLT、DXF、DST(田島繡花軟件)等圖形圖象數據格式。
係統調進圖形、圖像數據後,可進行簡單排版編輯(如縮放、旋轉等)。
可以分層輸出數據,對每層可以單獨定義(yi) 輸出功率、輸出速度、輸出順序、輸出類型(雕刻/切割),並對每層的定義(yi) 參數自動保存。
可以對圖像進行雕刻,對矢量圖進行畫線、切割和雕刻,可以設置雕刻精度。
支持陣列輸出,立即(定點)輸出,模擬輸出。
輸出時可以“暫停”、“繼續”,“手動定位”,所有輸出控製操縱可以直接接到設備的操縱控製麵版上,操縱方便。
輸出時有“走邊框”功能,方便找到放料位置。
雕刻速度可以達到1500mm/s,切割速度可以達到220mm/s,雕刻精度可以達到0.1mm。
激光加工設備製造商隻需要選用該軟件及MPC03-LS控製卡即可生產(chan) 出高性能的激光雕刻切割設備,大大縮短了新產(chan) 品的開發周期,極大地進步了設備製造商的市場競爭(zheng) 力。
目前的應用和發展趨勢
MPC03-LS控製卡優(you) 越的性能解決(jue) 了困擾激光雕刻機多年的技術困難,突破了激光雕刻機在運動控製方麵的瓶頸,在激光加工設備製造行業(ye) 取得了極大的影響,目前已有數十家用戶使用該產(chan) 品,在布料加工、皮革加工、有機玻璃加工、工藝品加工等行業(ye) 得到了廣泛的應用,取得了良好的經濟效益和社會(hui) 效益。
MPC03-LS控製卡將緊跟激光行業(ye) 技術的進步,不斷進步產(chan) 品性能,努力進步激光加工設備行業(ye) 的製造技術水平。
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