MPC0LS運動控制卡在激光雕刻機機械的應(yīng)用講解

1、MPC03丄樂動控制卡在激光雕刻機機械的應(yīng)用本文介紹了 MPC03-LS運動控制卡及其在激光雕刻機行業(yè)的應(yīng)用，并對 MPC03- LS控制卡的發(fā)展進(jìn)行了展望。MPC03-LS!動控制卡介紹MPC03-LS空制卡是基 于PC機PCI總線的步進(jìn)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(fù)責(zé)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(biāo)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(xì)節(jié)（包括脈沖和方向 本文介紹了 MPC03-LS運動控制卡及其在激光雕刻機行業(yè)的應(yīng)用，并對 MPC03-LS空制卡

2、的發(fā)展進(jìn)行了展望。MPC03-LS動控制卡介紹MPC03-LS空制卡是基于PC機PCI總線的步進(jìn)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(fù)責(zé)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(biāo)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(xì)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可控制4軸步進(jìn)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、

3、限位等 開關(guān)信號，以實現(xiàn) 回原點、保護(hù)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(jìn)的DSP芯片，具有梯形及S形升降速曲線，最高 輸出頻率可達(dá)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-LSE備了功能強大、內(nèi)容豐富的運動控制驅(qū)動軟件工具。 MPC03-LS在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、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的示范

4、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!動函數(shù)庫用于二次開發(fā)，用戶只要用 VC+或 Visual Basic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-LS運動庫鏈接起來，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勺運動函數(shù)庫能夠完成與運動控制有 關(guān)的復(fù)雜細(xì)節(jié)（比如：升降速、直線插補、圓弧插補等），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

5、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(dá)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(dá)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 RAME,采用位圖象素控制，不僅解決了大幅面圖形勺處理，而且實現(xiàn)了在同步掃描中，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(dá) 200

6、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PWM技術(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十對激光行業(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-LS空制卡開發(fā)了整套控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要功能有：支持BMP PLT DXF DST（田島繡花軟件）等圖形圖象數(shù)據(jù)格式。系統(tǒng)調(diào)入圖形 圖像數(shù)據(jù)后，可進(jìn)行簡單排版編輯（如縮放 旋轉(zhuǎn) 等）?？梢苑謱虞敵鰯?shù)據(jù)，對每層可以單

7、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?？梢詫D像進(jìn)行雕刻，對矢量圖進(jìn)行畫線 切割和雕刻，可以設(shè)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?！?“繼續(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。輸出時有“走邊框”功能，方便找到放料位置。雕刻速度可以達(dá)到1500mm/s切割速度可以達(dá)到220mm/s雕刻精度 可以達(dá)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