[发明专利]一种模块化多轴激光振镜运动控制器

说明书

本发明公开了一种模块化多轴激光振镜运动控制器，包括PC操作软件模块、USB转CAN通讯模块、同步控制模块以及激光振镜控制模块；PC操作软件模块通过USB转CAN通讯模块对同步控制模块以及激光振镜控制模块进行运动坐标参数设定、启停控制；同步控制模块根据外部编码器反馈传送带运行速度，计算同步周期，发出脉冲同步信号；激光振镜控制模块接收到脉冲同步信号后，控制外部激光器出光、振镜摆动，实现整体图案刻制。本发明有效解决了单台激光振镜无法刻制较大图案，多轴激光振镜无法同步控制的问题。

技术领域

本发明属于激光打标技术领域，具体涉及一种模块化多轴激光振镜运动控制器。

背景技术

凭借非接触、无污染、高效率的特性，激光打标技术广泛应用于激光加工行业当中，如激光雕刻、激光焊接、激光切割以及激光清洗等。近年来，随着光学技术、电子科学技术以及计算机控制技术的飞速发展，激光打标技术日趋成熟，正在逐步取代传统标刻工艺。

目前，单台激光振镜控制技术已较为成熟。但是，单台激光振镜的物理场范围有限，对于刻制平面较大的工况，一般采用以下两种方式：一是采用增大场镜物理场范围的方式，但随着场镜范围的增加，激光功率衰减成指数上升，为保证相同刻制效果，需采用更大功率的激光器，带来成本的急剧上升；二是采用增加激光器、振镜设备的方式，考虑到同步性的问题，目前多采用一台控制器控制多台激光器、振镜设备的方式，该方式由于控制器接口资源、微处理器处理能力的限制，激光器、振镜设备控制数量有限，且往往需要根据实际工况进行定制化设计，通用性不强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化多轴激光振镜运动控制器，用以解决目前已有激光振镜控制器控制单台激光振镜设备物理场范围有限、多台激光振镜设备无法同步控制的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种模块化多轴激光振镜运动控制器，该运动控制器包括PC操作软件模块、USB转CAN通讯模块、同步控制模块和激光振镜控制模块；PC操作软件模块通过解析用户输入的刻制曲线图案，得到激光振镜在某一固定传送带速度下的工作点数据，并将其通过USB转CAN通讯模块下发给同步控制模块以及激光振镜控制模块；同步控制模块实时采集传送带运行速度，与PC操作软件模块下发工作点数据的基础速度进行比较，对其进行补偿，发出不同频率的脉冲同步信号；激光振镜控制模块每接收到一个脉冲同步信号，即对激光器、振镜设备进行控制，完成相应工作点的刻制。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：(1)本发明提出的控制器具有可重构能力，采用模块化设计，方式灵活，激光振镜控制模块数量可根据实际工况需要的物理场范围进行改变；(2)本发明提出的控制器具有同步控制能力，利用高速脉冲同步信号对激光振镜设备的每个工作点进行同步，可应用于被刻件位于移动生产线上的工况。

附图说明

图1为本发明模块化多轴激光振镜运动控制器结构示意图。

图2为同步控制模块组成示意图。

图3为激光振镜控制模块组成示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种模块化多轴激光振镜运动控制器，包括PC操作软件模块1、USB转CAN通讯模块2、同步控制模块3以及激光振镜控制模块4；其中，PC操作软件模块1通过解析用户输入的刻制曲线图案，得到激光振镜在某一固定传送带速度下的工作点数据，并将其通过USB转CAN通讯模块2下发给同步控制模块3以及激光振镜控制模块4；同步控制模块3实时采集传送带运行速度，与PC操作软件模块1下发工作点数据的基础速度进行比较，对其进行补偿，发出不同频率的脉冲同步信号；激光振镜控制模块4每接收到一个脉冲同步信号，立即对激光器、振镜设备进行控制，完成相应工作点的刻制。