MPC03-LS運動控制卡在激光雕刻機行業(yè)的應(yīng)用

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1、MPC03-L能動控制卡在激光雕刻機行業(yè)的應(yīng) 用 MPC03-LS運動控制卡介紹 MPC03-LS空制卡是基于PC機PCI總線的步進電機或數(shù)字式伺 服電機的上位控制單元，它與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負 責人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（例 如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、控制指令的發(fā)送、外部 信號的監(jiān)控等等），MPC03-LS#完成運動控制的所有細節(jié) （包括脈 沖和方向信號的輸出、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卡可才制4軸步進電機或數(shù)字式伺服 電機，并支持多卡共用，以實現(xiàn)多于 4 個運動軸的控制；每軸均 可輸

2、出脈沖和方向信號， 以控制電機的運轉(zhuǎn)； 同時， 可外接原點、 減速、限位等開關(guān)信號，以實現(xiàn)回原點、保護等功能，這些開關(guān) 信號由MPC03-LS#自動檢測并作出反應(yīng)。 另外，MPC03-LS#還提 供了通用 I/O 信號的接口。 MPC03-LS#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,并帶有編碼器反饋端口，可以實 時讀取數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的編碼器信號或其他位置檢測設(shè)備 （如光柵尺等）的反饋信號。 MPC03-LS配備了功能強大、內(nèi)容豐富的運動控制驅(qū)動軟件工 具。MPC03-L除插補算法和運動函數(shù)的執(zhí)行效率方面采用了更有 效的方法，提高了插補精度

3、、插補速度和實時性。這些軟件工具 主要分為示范軟件和運動函數(shù)庫兩大類。 利用MPC03-LS勺示范軟 件既可以很快地熟悉 MPC03-LS空制卡的軟、硬件功能，又可以方 便快捷地測試執(zhí)行電機及驅(qū)動系統(tǒng)在完成各種運動時的性能特性。 MPC03-LS運動函數(shù)庫用于二次開發(fā)，用戶只要用 VC+ +或 VisualBasic 等支持 DLL 調(diào)用的開發(fā)工具編制所需的用戶界面程 序，并把它與MPC03-LS1動庫鏈接起來，就可以開發(fā)出自己的控 制系統(tǒng)，例如：數(shù)控系統(tǒng)、檢測設(shè)備、自動生產(chǎn)線等。 MPC03-LS 的運動函數(shù)庫能夠完成與運動控制有關(guān)的復(fù)雜細節(jié)（比如：升降 速、直線插補、圓弧

4、插補等） ，這樣就可以大大縮短控制系統(tǒng)的開 發(fā)周期。 激光雕刻機行業(yè)存在的問題 大幅面激光雕刻機以前的控制系統(tǒng)主要采用激光印章機的控 制方案，該方案采用單片機控制，并將控制電路與驅(qū)動電路做成 一體。主要存在以下問題：雕刻速度低，只能達到 200 毫米 / 秒， 加工速度設(shè)置偏高就會出現(xiàn)錯位的現(xiàn)象； 切割只能使用勻速切割， 一般只能達到 20 毫米 / 秒，而且容易出現(xiàn)“鋸齒” ；同時返修率也 比較高。不能滿足用戶的要求。 MPC03-LS勺解決方案 為了解決高速錯位的問題，我們基于開辟的 RAM區(qū)，采用位 圖象素控制，不僅解決了大幅面圖形的處理，而且實現(xiàn)了在同步 掃描中

5、，采用了將運動指令和激光開關(guān)光指令結(jié)合的方法，提高 了掃描精度，保證了雕刻質(zhì)量。 為了解決高速切割產(chǎn)生“鋸齒”的問題，我們采用了微線段 跨段加減速控制技術(shù)， 即使切割速度高達 200 毫米 / 秒也不會產(chǎn)生 “鋸齒”，極大地提高了切割速度。同時采用 PW瞰術(shù)實時控制激 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 大地提高了加工質(zhì)量。 MPC03-LS針對激光行業(yè)應(yīng)用的特殊性，優(yōu)化了軟件和硬件配 置，大大地提高了激光加工設(shè)備的輸出速度和輸出質(zhì)量。同時， 為了方便設(shè)備制造商盡快推出高性能的產(chǎn)品，在深入研究激光雕 刻機加工工藝及特點的基礎(chǔ)上， 我們基于MPC03-L

6、S空制卡開發(fā)了 整套控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要功能有： A支持BMP PLK DXF DST（田島繡花軟件）等圖形圖象數(shù)據(jù) 格式。 B、系統(tǒng)調(diào)入圖形、圖像數(shù)據(jù)后，可進行簡單排版編輯（如縮 放、旋轉(zhuǎn)等） 。 C、可以分層輸出數(shù)據(jù)，對每層可以單獨定義輸出功率、輸出 速度、輸出順序、輸出類型（雕刻 / 切割） ，并對每層的定義參數(shù) 自動保存。 D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(shè)置雕刻精度。 E、支持陣列輸出，立即（定點）輸出，模擬輸出。 F、輸出時可以“暫?！薄ⅰ袄^續(xù)”，“手動定位”，所有輸出控 制操作可以直接接到設(shè)備的操作控制面版上，操作方便。 G輸出時有

7、“走邊框”功能，方便找到放料位置。 H、 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(shè)備制造商只需要選用該軟件及 MPC03-LS空制卡即 可生產(chǎn)出高性能的激光雕刻切割設(shè)備，大大縮短了新產(chǎn)品的開發(fā) 周期，極大地提高了設(shè)備制造商的市場競爭力。 目前的應(yīng)用和發(fā)展趨勢 MPC03-LS空制卡優(yōu)越的性能解決了困擾激光雕刻機多年的技 術(shù)難題，突破了激光雕刻機在運動控制方面的瓶頸，在激光加工 設(shè)備制造行業(yè)取得了極大的影響，目前已有數(shù)十家用戶使用該產(chǎn) 品，在布料加工、皮革加工、有機玻璃加工、工藝品加工等行業(yè) 得到了廣泛的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 MPC03-LS空制卡將緊跟激光行業(yè)技術(shù)的進步，不斷提高產(chǎn)品 性能，努力提高激光加工設(shè)備行業(yè)的制造技術(shù)水平。