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，因此，激光標刻的發展歷程就是標刻控制系統的發展過程。在短短7年時間里，控制系統在激光標刻領域就經歷了大幅面時代、轉鏡時代和振鏡時代，控制方式也同樣經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：

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

圖1

電源系統接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和激光電源。準備進行標刻作業時，由工控機向電源系統發送信號來控制激光器開關光以及其激光功率大小，同時根據標刻坐標數據作一定的變換后傳遞給振鏡掃描系統，振鏡掃描系統依照接收信號對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。

系統特點：

研華工控機在此系統中主要用于傳輸、處理激光標刻信號，并通過定時函數協調各部分工作。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，還要具有穩定、安全、抗干擾等特點，以便在惡劣的作業環境下正常生產。工控機在激光標刻系統中主要完成以下任務：

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

2.工控機對標刻坐標數據進行提取，并通過一定的算法將其轉換為振鏡系統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測控制，并將信息記錄存儲。

項目評價：

經過萬字符標刻生產驗證，達到了高控制精度要求，準確完成了客戶需求。

1．高穩定性：由于采用了高可靠的研華原裝整機作處理，增強了系統的穩定性；

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，優化整個系統的成本。