新中工控-研華工控機(jī)在激光標(biāo)刻機(jī)中的應(yīng)用

項(xiàng)目背景：
90年代初，由于材料加工需求的增加，激光標(biāo)刻這一繼激光焊接、激光熱處理、激光切割、激光打孔等應(yīng)用技術(shù)之后發(fā)展起來的新技術(shù)，開始成為必不可少的加工手段。激光標(biāo)刻技術(shù)以其非接觸、無污染、無磨損的新標(biāo)刻工藝，成為目前激光加工領(lǐng)域應(yīng)用中最廣泛、最成熟的一項(xiàng)技術(shù)。
激光標(biāo)刻設(shè)備的核心是激光標(biāo)刻控制系統(tǒng)，因此，激光標(biāo)刻的發(fā)展歷程就是標(biāo)刻控制系統(tǒng)的發(fā)展過程。在短短7年時(shí)間里，控制系統(tǒng)在激光標(biāo)刻領(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時(shí)代、轉(zhuǎn)鏡時(shí)代和振鏡時(shí)代，控制方式也同樣經(jīng)歷了從軟件直接控制到上下位機(jī)控制，最后到實(shí)時(shí)處理、分時(shí)復(fù)用的一系列演變。
項(xiàng)目原理：
激光標(biāo)刻系統(tǒng)主要由研華工控機(jī)、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：

電源系統(tǒng)接220V(50Hz)分別給工控機(jī)和（氣體/固體）激光器供電，工控機(jī)通過激光標(biāo)刻軟件控制振鏡掃描系統(tǒng)和激光電源。準(zhǔn)備進(jìn)行標(biāo)刻作業(yè)時(shí)，由工控機(jī)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(shí)根據(jù)標(biāo)刻坐標(biāo)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(jìn)行調(diào)整，即將X /Y 軸振鏡鏡片偏轉(zhuǎn)一定的角度。此時(shí)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(biāo)刻工件表面。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
研華工控機(jī)在此系統(tǒng)中主要用于傳輸、處理激光標(biāo)刻信號，并通過定時(shí)函數(shù)協(xié)調(diào)各部分工作。由于激光標(biāo)刻的適時(shí)性能要求較高，因此對工控機(jī)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(diǎn)，以便在惡劣的作業(yè)環(huán)境下正常生產(chǎn)。工控機(jī)在激光標(biāo)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(jī)上進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)設(shè)置后，完全由工控機(jī)對系統(tǒng)各硬件部分進(jìn)行控制。
 2.工控機(jī)對標(biāo)刻坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)別的角度偏轉(zhuǎn)信號。
 3.在單個(gè)字符標(biāo)刻完畢時(shí)，工控機(jī)要控制調(diào)Q參數(shù)關(guān)激光器，此時(shí)激光器仍處于工作中；在完成整個(gè)標(biāo)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(jī)要對標(biāo)刻過程進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測控制，并將信息記錄存儲(chǔ)。
項(xiàng)目評價(jià)：
經(jīng)過萬字符標(biāo)刻生產(chǎn)驗(yàn)證，達(dá)到了高控制精度要求，準(zhǔn)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(jī)作處理，增強(qiáng)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(jià)比：研華工控機(jī)具有較好的擴(kuò)充性，合理運(yùn)用各種方式，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的成本。