一、ZMC420SCAN產(chǎn)品功能介紹

　　1.ZMC420SCAN的振鏡功能

　　? XY2-100的振鏡控制協(xié)議，刷新周期50us

　　? 兩組二軸激光振鏡的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)及連續(xù)軌跡加工等輸出

　　? 簡單的振鏡工藝參數(shù)設(shè)置，降低客戶的開發(fā)難度

　　? 振鏡矯正功能，保證激光加工的精度

　　2.ZMC420SCAN的激光控制

　　? O-10V模擬量輸出、高速PWM輸出可控制激光能量

　　? 可實(shí)現(xiàn)PWM輸出、模擬量輸出與運(yùn)動(dòng)速度的同步

　　? 數(shù)字量輸入輸出可控制激光器的開關(guān)閘、光纖激光器的能量控制等

　　? 精準(zhǔn)輸出，可以設(shè)置微秒級的提前、延時(shí)開關(guān)激光

　　3.ZMC420SCAN的運(yùn)動(dòng)控制

　　? 20軸EtherCAT總線/RTEX總線/脈沖控制，可混合使用

　　? 4096段運(yùn)動(dòng)緩沖，可實(shí)現(xiàn)脈沖軸/總線軸和振鏡軸的混合插補(bǔ)

　　? 多維硬件位置比較輸出，位置同步輸出PSO功能

　　? 電子凸輪、同步跟隨、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、連續(xù)軌跡加工、30+種機(jī)械手正

　　二、ZMC420SCAN的振鏡應(yīng)用

　　激光振鏡打標(biāo)和切割是利用高能量密度的激光對工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下標(biāo)記或者完成切割，可以打出各種文字、符號和圖案以及切割不同材質(zhì)成為不同形狀的工件。按照激光器類型和行業(yè)應(yīng)用，市場主流可分為光纖激光打標(biāo)、紫外激光打標(biāo)、二氧化碳激光打標(biāo)、二氧化碳激光切割、光纖激光切割等，廣泛應(yīng)用于手機(jī)制造業(yè)、汽車行業(yè)、新能源、五金、家電、鐘表、醫(yī)療和食品包裝材料、電子元器件、陶瓷玻璃等行業(yè)。

　　激光振鏡是一種專門用于激光加工領(lǐng)域的特殊的運(yùn)動(dòng)器件，激光振鏡頭內(nèi)包含的主要元件是激光發(fā)生器，兩個(gè)電機(jī)和兩個(gè)振鏡片，它靠兩個(gè)電機(jī)分別控制兩個(gè)振鏡片X和Y反射激光，形成XY平面的運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)電機(jī)使用控制器上的振鏡軸接口控制。

　　激光振鏡不同于一般的電機(jī)，激光振鏡具有非常小的慣量，且在運(yùn)動(dòng)的過程中負(fù)載非常小，只需要帶動(dòng)反射鏡片，系統(tǒng)的響應(yīng)非?？?。

振鏡原理圖

　　正運(yùn)動(dòng)技術(shù)ZMC420SCAN標(biāo)配兩組二軸振鏡軸接口，可與市面上絕大多數(shù)激光器接口進(jìn)行適配，底層內(nèi)置XY2-100的通用協(xié)議，簡單配置參數(shù)即可以實(shí)現(xiàn)振鏡的控制。兩組振鏡軸接口，可以獨(dú)立控制兩個(gè)激光振鏡頭，配合控制器本身的運(yùn)動(dòng)控制功能，既可以實(shí)現(xiàn)普通振鏡+運(yùn)動(dòng)控制的大幅面振鏡拼接打標(biāo)、切割，流水線動(dòng)態(tài)打標(biāo)，也可以實(shí)現(xiàn)振鏡+運(yùn)動(dòng)控制的三軸旋轉(zhuǎn)打標(biāo)、切割以及4軸聯(lián)動(dòng)打標(biāo)、切割等應(yīng)用場合。

　　三、ZMC420SCAN振鏡+運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)方式

　　通過ZDevelop開發(fā)平臺(tái)，用戶能夠很容易的對ZMC420SCAN振鏡控制器進(jìn)行振鏡控制、激光能量控制、運(yùn)動(dòng)控制。除了使用ZDevelop軟件，還可以使用其他上位機(jī)軟件開發(fā)，ZMC420SCAN使用一套API函數(shù)，支持C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等開發(fā)語言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平臺(tái)，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系統(tǒng)。ZMC420SCAN振鏡控制+運(yùn)動(dòng)控制一體化的硬件和統(tǒng)一開放的開發(fā)環(huán)境，提升開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，應(yīng)用更簡單，成本更經(jīng)濟(jì)。

ZMC420SCAN 控制原理

　　1.基于ZDevelop軟件的激光振鏡應(yīng)用開發(fā)方式

　　2.基于PC軟件的激光振鏡應(yīng)用開發(fā)方式

　　3.基于PC+ZDevelop的PWM輸出與模擬量輸出和運(yùn)動(dòng)速度的同步

　　四、ZMC420SCAN振鏡+運(yùn)動(dòng)+激光控制的開發(fā)與仿真

　　1.振鏡控制

　　ZMC420SCAN帶兩個(gè)振鏡軸接口，本地軸號4/5可以ATYPE=21 配置為第1個(gè)振鏡, 本地軸號 6/7可以ATYPE=21

　　配置為第2個(gè)振鏡，可通過 AXIS_ADDRESS 配置可以更改軸號。

　　振鏡軸接口引腳的定義如下表：

振鏡軸接口

　　振鏡軸的運(yùn)動(dòng)與普通軸運(yùn)動(dòng)的使用方式一樣，可以使用點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)和插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)指令MOVE，圓弧指令MOVECIRC，連續(xù)插補(bǔ)開啟MERGE=ON，前瞻參數(shù)設(shè)定CORNER_MODE等。

　　2. 激光控制

　　ZMC420SCAN可以通過PWM功能、模擬量輸出、IO輸入輸出等對激光能量進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)能量輸出與運(yùn)動(dòng)速度的同步;精準(zhǔn)輸出功能可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)、提前開關(guān)激光。

　　PWM輸出口和精準(zhǔn)輸出口配置如下表：

　　ZMC420SCAN自帶12路1MHz高速PWM輸出，通過調(diào)節(jié)PWM的占空比來實(shí)現(xiàn)激光能量的控制。同時(shí)ZMC420SCAN有8個(gè)輸出口支持精準(zhǔn)輸出和硬件位置比較輸出，可以采用MOVE_DELAY指令相互獨(dú)立設(shè)置提前、延時(shí)開光激光，以及實(shí)現(xiàn)位置同步PSO功能。

　　3.運(yùn)動(dòng)控制

　　ZMC420SCAN有20個(gè)運(yùn)動(dòng)控制軸(EtherCAT/RTEX/脈沖可同時(shí)支持)，同時(shí)支持電子凸輪、同步跟隨、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、連續(xù)軌跡速度前瞻、30+種機(jī)械手正逆解算法等運(yùn)動(dòng)控制功能，與振鏡控制、激光能量控制在同一套開發(fā)環(huán)境應(yīng)用，也可以實(shí)現(xiàn)振鏡+運(yùn)動(dòng)控制的流水線動(dòng)態(tài)打標(biāo)，三軸旋轉(zhuǎn)打標(biāo)、切割以及4軸聯(lián)動(dòng)打標(biāo)、切割等多種應(yīng)用場景。

　　振鏡切割25個(gè)圓形，用ZDevelop示波器顯示結(jié)果如下：

　　振鏡打標(biāo)二維碼，用ZDevelop示波器顯示結(jié)果如下：

　　五、方案和產(chǎn)品優(yōu)勢

　　? 集成專有振鏡軸接口、PWM和模擬量等激光能量控制方式、運(yùn)動(dòng)控制、IO控制于一體;

　　? 精準(zhǔn)輸出實(shí)現(xiàn)位置同步輸出PSO，提前、延時(shí)開光激光;

　　? EtherCAT/RTEX總線運(yùn)動(dòng)軸、脈沖軸、振鏡軸可以實(shí)現(xiàn)混合插補(bǔ)、聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)。