[发明专利]一种振镜扫描控制卡

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种振镜扫描控制卡。

背景技术

振镜式激光扫描技术是目前激光加工领域最常用的激光扫描技术，几乎所有的激光打标设备、激光加工设备都采用振镜式激光扫描系统。工控机产生的打标或者加工命令无法直接控制振镜和激光器，必须经过控制卡将控制命令转换为固定的格式和接口类型才能驱动振镜和激光器正常工作。

专利201110329789.1公开了一种振镜式激光打标机及其打标机控制卡。其中振镜式激光打标机包括激光器；顺次置于激光器发出的激光束光路上的振镜系统及聚焦透镜；存储打标参数的上位机；打标控制卡，用于获取打标参数，并根据获取的打标参数驱动振镜系统中振镜电机的转动，以带动振镜系统中的振镜转动；打标控制卡通过光纤连接振镜系统，避免了现有电连接方式所产生的电磁干扰，且光纤传输信号损耗低，抗干扰能力强，为打标控制卡与振镜系统之间的远距离可靠传输带来了可能，提高了打标机的工作效率，拓展了振镜式激光打标机的应用范围。

专利201010277258.8公开了一种激光打标控制卡，该控制卡包括对打标数据进行实时处理的数字信号处理器；与所述数字信号处理器连接，负责逻辑电路的实现以及对激光打标机的激光器进行控制的FPGA模块；与所述数字信号处理器连接，并对该数字信号处理器进行增大存储空间的内存扩展模块；与所述数字信号处理器连接，传输上位机的数字信号处理器程序给数字信号处理器的USB通信接口。其采用特殊的保护电路，有效的滤除了电磁干扰；采用功耗较小、处理能力更强的定制高性能DSP作为处理器，并且采用大面积覆铜的方法加快了热量的散发，实现了7*24小时的连续打标。

专利201520020474.2公开了一种激光打标控制卡，包括，包括PCB板，所述PCB板上设置有数据连接识别部分、数据传输处理部分和数据缓存输出部分。所述数据连接识别部分包括USB接口和IO数据模块。所述数据传输处理部分包括FPGA数字处理模块和内存扩展模块。所述数据缓存输出部分包括IO扩展模块接口、振镜数字输出控制模块接口、数字处理信号接口。其解决了控制卡制造问题对性能的影响、提高了板块的稳定性、增大了芯片的尺寸、提高了芯片的处理能力、增强了板卡的抗干扰能力。

现有的振镜扫描控制卡几乎都针对于激光打标领域，激光打标领域由于扫描幅面较小，聚焦镜放置于振镜扫描头到扫描面之间，因此这类型控制卡控制信号只包括两路振镜控制信号以及一路激光器控制信号。对于大幅面激光扫描系统来说，振镜采用动态聚焦系统，除了两路振镜控制信号还需要一路动态调焦控制信号，上述专利公开的控制卡都不具备大幅面振镜扫描系统的控制功能。此外，上述专利公开的控制卡与上位机的连接方式为串口(专利201110329789.1)或者USB(专利201010277258.8、专利201520020474.2)，这种连接方式传输速率低，安装方式不稳定，在打标或者加工过程中容易脱落。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种振镜扫描控制卡。

为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：

一种振镜扫描控制卡，所述振镜扫描控制卡直接安装于工控机PCI卡槽内，所述振镜扫描控制卡包括：

金手指，用于从工控机主板上获得供电并和主机进行数据交换；

通信芯片，用于实现主机和FPGA芯片之间的数据通信；

FPGA芯片，用于从主机接收控制命令，并发送该控制命令；

供电模块，用于从金手指获得供电并进行电压转化后为振镜扫描控制卡的其他模块或芯片供电；

配置模块，用于通过对FPGA芯片进行配置；

外扩存储模块，用于固化FPGA芯片；

电机控制I/O口，用于通过FPGA芯片控制振镜扫描系统中的电机；

激光器I/O口，用于控制振镜扫描系统中激光器的开关以及激光器的功率。

作为本发明的进一步改进，所述通信芯片分别与金手指和FPGA芯片通过PCI总线相连，用于实现主机和FPGA芯片之间通过PCI总线协议进行数据通信。

作为本发明的进一步改进，所述通信芯片为PCI9052芯片。

作为本发明的进一步改进，所述FPGA芯片分别与电机控制I/O口、激光器I/O口、配置模块、外扩存储模块和供电模块相连。

作为本发明的进一步改进，所述配置模块包括JTAG口配置单元和ASP口配置单元，所述JTAG口配置单元和ASP口配置单元分别通过JTAG或者ASP的方式对FPGA芯片进行配置。