研華工控機在激光標刻機中的應用

90年代初，由于材料加工需求的增加，激光標刻這一繼激光焊接、激光熱處理、激光切割、激光打孔等應用技術之后發(fā)展起來的新技術，開始成為必不可少的加工手段。 激光標刻技術以其非接觸、無污染、無磨損的新標刻工藝，成為目前激光加工領域應用中最廣泛、最成熟的一項技術。

激光標刻設備的核心是激光標刻控制系統(tǒng)，因此，激光標刻的發(fā)展歷程就是標刻控制系統(tǒng)的發(fā)展過程。在短短7年時間里，控制系統(tǒng)在激光標刻領域就經(jīng)歷了大幅面時代、轉鏡時代和振鏡時代，控制方式也同樣經(jīng)歷了從軟件直接控制到上下位機控制，最后到實時處理、分時復用的一系列演變。

項目原理：

激光標刻系統(tǒng)主要由研華工控機、激光器、振鏡掃描系統(tǒng)、f-θ透鏡幾部分組成，其系統(tǒng)結構原理圖如下圖所示：

圖1

電源系統(tǒng)接220V(50Hz)分別給工控機和（氣體/固體）激光器供電，工控機通過激光標刻軟件控制振鏡掃描系統(tǒng)和激光電源。準備進行標刻作業(yè)時，由工控機向電源系統(tǒng)發(fā)送信號來控制激光器開關光以及其激光功率大小，同時根據(jù)標刻坐標數(shù)據(jù)作一定的變換后傳遞給振鏡掃描系統(tǒng)，振鏡掃描系統(tǒng)依照接收信號對X /Y 軸振鏡進行調整，即將X /Y 軸振鏡鏡片偏轉一定的角度。此時完整的光路傳輸路徑為激光器發(fā)出的光束通過X 和Y 振鏡折射后，入射至待標刻工件表面。

系統(tǒng)特點：

研華工控機在此系統(tǒng)中主要用于傳輸、處理激光標刻信號，并通過定時函數(shù)協(xié)調各部分工作。由于激光標刻的適時性能要求較高，因此對工控機的選擇是關鍵，不僅要求能快速響應，還要具有穩(wěn)定、安全、抗干擾等特點，以便在惡劣的作業(yè)環(huán)境下正常生產(chǎn)。工控機在激光標刻系統(tǒng)中主要完成以下任務：

1.電源系統(tǒng)總開關打開，操作員在工控機上進行了相關參數(shù)設置后，完全由工控機對系統(tǒng)各硬件部分進行控制。

2.工控機對標刻坐標數(shù)據(jù)進行提取，并通過一定的算法將其轉換為振鏡系統(tǒng)所能識別的角度偏轉信號。

3.在單個字符標刻完畢時，工控機要控制調Q參數(shù)關激光器，此時激光器仍處于工作中；在完成整個標刻任務后，將激光器功率設置為0，從而徹底關閉激光器。

4.工控機要對標刻過程進行適時監(jiān)測控制，并將信息記錄存儲。

項目評價：

經(jīng)過萬字符標刻生產(chǎn)驗證，達到了高控制精度要求，準確完成了客戶需求。

1．高穩(wěn)定性：由于采用了高可靠的研華原裝整機作處理，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

2．靈活配置：采用分布式結構，配置靈活；

3．高性價比：研華工控機具有較好的擴充性，合理運用各種方式，優(yōu)化整個系統(tǒng)的成本。