MPC03-LS控制卡是基于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(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卡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卡可控制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卡自動檢測并作出反應(yīng)。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(dá),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-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的示范軟件既可以很快地熟悉MPC03-LS控制卡的軟、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-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的運動函數(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的解決方案
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,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-LS控制卡開發(fā)了整套控制系統(tǒng),該系統(tǒng)主要功能有:
A、支持BMP、PLT、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“暫停”、“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。
G、輸出時有“走邊框”功能,方便找到放料位置。
H、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。
激光加工設(shè)備制造商只需要選用該軟件及MPC03-LS控制卡即可生產(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控制卡優(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控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。
