[发明专利]振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统及控制方法

权利要求书

1.振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：包含上位机单元(1)、RTC6振镜控制卡(3)、excelliSCAN14振镜单元(4)和ACS主控器(5)，上位机单元(1)分别与ACS主控制器(5)、RTC6振镜控制卡(3)及激光器单元(2)相连，RTC6振镜控制卡(3)与excelliSCAN14振镜单元(4)和激光器单元(2)相连；ACS主控制器(5)分别与X轴运动单元(6)和旋转轴运动单元(8)连接，X轴运动单元(6)上安装的X轴光栅尺反馈单元(7)和旋转轴运动单元(8)上安装的旋转轴绝对值反馈单元(9)与ACS主控制器(5)相连；ACS主控制器(5)与Z轴运动单元(10)连接，Z轴运动单元(10)上安装的Z轴光栅尺反馈单元(11)与ACS主控制器(5)相连。

2.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：上位机单元(1)通过ETHERNET与ACS主控器(5)相连，与激光器单元(2)通过ETHERNET相连，用以调节激光器的脉冲、频率、能量参数。

3.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：上位机单元(1)通过PCIE总线与RTC6振镜控制卡(3)相连，RTC6振镜控制卡(3)安装于上位机PC主板内PCIE卡槽之中，通过PCIE总线通讯控制RTC6振镜控制卡。

4.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：RTC6振镜控制卡(3)通过SL2-100通讯方式与excelliSCAN14振镜单元(4)通讯连接。

5.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：旋转轴运动单元(8)与X轴运动单元(6)为垂直安装方式，旋转轴运动单元(8)的法兰面垂直于X轴运动单元(6)。

6.根据权利要求1或5所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：旋转轴运动单元(8)为直驱旋转电机，旋转轴绝对值反馈单元(9)的反馈为HEIDENHAIN的29位EnDat2.2绝对值式编码器。

7.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：激光器单元(2)与RTC6振镜控制卡(3)通过高频控制线相连，RTC6振镜控制卡(3)通过TTL电平控制方式控制激光器出光。

8.根据权利要求1所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割系统，其特征在于：ACS主控制器(5)为SPiiPlusEC运动控制器，RTC6振镜控制卡(3)是型号TMS320DM642AZNZ的数字信号处理控制器，激光器单元(2)为Amber NX UV-10激光控制器。

9.利用根据权利要求1所述的系统实现振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割控制方法，其特征在于：由ACS主控制器(5)进行位置实时跟踪，ACS主控制器(5)采集X轴光栅尺反馈单元(7)反馈的A/B/Z增量式反馈位置数据与旋转轴反馈单元(9)反馈的EnDat2.2绝对位置数据进行计算，通过旋转轴运动单元(8)旋转以及X轴运动单元(6)的移动进行异形加工；上位机单元(1)通过ACS主控制器(5)获取位置信息，通过Z轴运动单元(10)对加工焦点进行调整；RTC6振镜控制卡(3)通过PCIE总线与上位机单元(1)进行数据交互，上位机单元(1)获取振镜的状态及位置信息；RTC6振镜控制卡(3)通过SL2-100协议与excelliSCAN14振镜单元(4)通讯，RTC6振镜控制卡(3)根据上位机单元(1)获取的指令位置信息控制振镜内的双反馈步进摆轴进行运动，同时RTC6振镜控制卡(3)从SCANHEAD口发送TTL单端信号或Trig信号至激光器单元(2)的GATE接口或Trig接口控制激光器出光，进行异形图形加工。

10.根据权利要求9所述的振镜与X轴旋转轴位置坐标的异形切割控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)上位机单元(1)通过ACS主控制器(5)控制X轴运动单元(6)、旋转轴运动单元(8)及Z轴运动单元(10)运动，X轴运动单元(6)为直线电机，水平安装，旋转轴运动单元(8)为旋转直驱电机，旋转轴运动单元(8)的法兰面与X轴运动单元(6)呈垂直安装，Z轴运动单元(10)为直线电机，水平安装垂直于X轴运动单元(6)，运动方向与旋转轴运动单元(8)的法兰面平行；

X轴光栅尺反馈单元(7)和Z轴光栅尺反馈单元(11)为增量式光栅尺，旋转轴绝对值反馈单元(9)采用EnDat2.2反馈，ACS主控制器(5)通过ETHERCAT网络连接从站，对X轴运动单元(6)和Z轴运动单元(10)的UDMba模块，以及旋转轴运动单元(8)的UDMhv模块进行实时通讯数据交换；

2)RTC6振镜控制卡(3)通过SL2-100协议控制excelliSCAN14振镜单元(4)；

3)RTC6振镜控制卡(3)控制激光器单元(2)进行激光开关光控制；

4)RTC6振镜控制卡(3)控制激光器单元(2)的频率、占空比进行激光能量以及开关光控制；

5)上位机单元(1)通过ACS控制器(5)实时采集X轴运动单元(6)、旋转轴运动单元(8)、Z轴运动单元(10)的位置数据，上位机单元(1)通过PCIE总线协议与RTC6振镜控制卡(3)进行数据交换，RTC6振镜控制卡(3)利用SL2-100协议通讯控制excelliSCAN14振镜单元(4)的双摆臂镜。