激光標刻設(shè)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(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時代、轉(zhuǎn)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(fù)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(jié)構(gòu)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(guān)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(diào)整,即將X /Y 軸振鏡鏡片偏轉(zhuǎn)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(diào)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(guān)鍵,不僅要求能快速響應(yīng),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(wù):
1.電源系統(tǒng)總開關(guān)打開,操作員在工控機上進行了相關(guān)參數(shù)設(shè)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(zhuǎn)換為振鏡系統(tǒng)所能識別的角度偏轉(zhuǎn)信號。
3.在單個字符標刻完畢時,工控機要控制調(diào)Q參數(shù)關(guān)激光器,此時激光器仍處于工作中;在完成整個標刻任務(wù)后,將激光器功率設(shè)置為0,從而徹底關(guān)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(jié)構(gòu),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。