MPC03-LS運(yùn)動(dòng)控制卡在激光雕刻機(jī)行業(yè)的應(yīng)用MPC03-LS 運(yùn)動(dòng)控制卡介紹MPC03-LS 空制卡是基于 PC 機(jī) PCI 總線的步進(jìn)電機(jī)或數(shù)字式伺 服電機(jī)的上位控制單元，它與 PC 機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC 機(jī)負(fù) 責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)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(hào)的監(jiān)控等等），MPC03 丄 S 卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié) （包括脈 沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的 檢測(cè)等等）。每塊 MPC03 丄 S卡可控制 4 軸步進(jìn)電機(jī)或數(shù)字式伺服 電機(jī)，并支持多卡共用，以實(shí)現(xiàn)多于 4 個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的控制；每軸均 可輸出脈沖和方向信號(hào)， 以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)； 同時(shí)，可外接原點(diǎn)、 減速、限位等開關(guān)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)回原點(diǎn)、保護(hù)等功能，這些開關(guān) 信號(hào)由 MPC03-LS 卡自動(dòng)檢測(cè)并作出反應(yīng)。 另外，MPC03-LS 卡還提 供了通用 I/O 信號(hào)的接口。MPC03-LS 卡采用先進(jìn)的 DSP 芯片，具有梯形及 S 形升降速曲 線，最咼輸出頻率可達(dá) 4.0MHz,并帶有編碼器反饋端口，可以實(shí) 時(shí)讀取數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的編碼器信號(hào)或其他位置檢測(cè)設(shè)備 （如光柵尺等）的反饋信號(hào)。MPC03-LS 配備了功能強(qiáng)大、內(nèi)容豐富的運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)軟件工 具。MPC03-LS 在插補(bǔ)算法和運(yùn)動(dòng)函數(shù)的執(zhí)行效率方面采用了更有 效的方法，提咼了插補(bǔ)精度、插補(bǔ)速度和實(shí)時(shí)性。這些軟件工具主要分為示范軟件和運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)兩大類。利用 MPC03-LS 的示范軟件既可以很快地熟悉 MPC03-LS 空制卡的軟、硬件功能，又可以方 便快捷地測(cè)試執(zhí)行電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在完成各種運(yùn)動(dòng)時(shí)的性能特性。MPC03-LS運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)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(yùn)動(dòng)庫(kù)鏈接起來，就可以開發(fā)出自己的控 制系統(tǒng)，例如：數(shù)空系統(tǒng)、檢測(cè)設(shè)備、自動(dòng)生產(chǎn)線等。 MPC03-LS 的運(yùn)動(dòng)函數(shù)庫(kù)能夠完成與運(yùn)動(dòng)控制有關(guān)的復(fù)雜細(xì)節(jié)（比如：升降 速、直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)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(jī)行業(yè)存在的問題 大幅面激光雕刻機(jī)以前的控制系統(tǒng)主要采用激光印章機(jī)的控 制方案，該方案采用單片機(jī)控制，并將控制電路與驅(qū)動(dòng)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(huì)出現(xiàn)錯(cuò)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(shí)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(cuò)位的問題，我們基于開辟的RAM 區(qū)，米用位圖象素控制，不僅解決了大幅面圖形的處理，而且實(shí)現(xiàn)了在同步 掃描中，米用了將運(yùn)動(dòng)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，我們米用了微線段 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(huì)產(chǎn)生 “鋸齒”，極大地提高了切割速度。同時(shí)采用 PWM 技術(shù)實(shí)時(shí)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(duì)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(shí)， 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(jī)加工工藝及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們基于 MPC03-LS 空制卡開發(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(jìn)行簡(jiǎn)單排版編輯（如縮 放、旋轉(zhuǎn)等） 。C、可以分層輸出數(shù)據(jù)，對(duì)每層可以單獨(dú)定義輸出功率、輸出 速度、輸出順序、輸出類型（雕刻 / 切割），并對(duì)每層的定義參數(shù) 自動(dòng)保存。D 可以對(duì)圖像進(jìn)行雕刻，對(duì)矢量圖進(jìn)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(diǎn)）輸出，模擬輸出。F、輸出時(shí)可以“暫?！?、“繼續(xù)”，“手動(dòng)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(shí)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 0.1mm。激光加工設(shè)備制造商只需要選用該軟件及MPC03-LS 空制卡即可生產(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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)MPC03-LS 空制卡優(yōu)越的性能解決了困擾激光雕刻機(jī)多年的技術(shù)難題，突破了激光雕刻機(jī)在運(yùn)動(dòng)空制方面的瓶頸，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(jī)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(jì)效益和社會(huì)效益。MPC03-LS 空制卡將緊跟激光行業(yè)技術(shù)的進(jìn)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。