基于固高控制器的激光跟踪打标设计.pdf

系统应用SYSTEMAPPLICATION基于固高控制器的激光跟踪打标设计Laser Tracking Marking Design Based on Googo Controller李光辉(LiGuanghui)，高韩(GaoHan)1.济宁市第一中学任城校区，山东济宁，2 7 2 0 0 7；2.山东理工职业学院，山东济宁，2 7 2 0 6 7摘要：基于固高运动控制器实现工业生产现场的激光跟踪打标技术，结合工业现场的给出控制轨迹要求，实现实时跟踪打标。利用直线插补和圆弧插补等相关技术，实现实时轮廓跟踪、完成激光打标等工业控制要求。关键词：激光打标；运动控制；直线插补；圆弧插补；运动跟踪Abstract:Based on Googo motion controller,laser tracking marking technology in industrial production field is realized.Combined with the control trajectory requirements in industrial field,real-time tracking marking is realized.Using linearinterpolation and arc interpolation and other related technologies to achieve real-time contour tracking,laser markingand otherindustrial requirements.Key words:Laser marking;Motion control;Linear interpolation;Circular interpolation;Motion tracking【中图分类号】TN249【文献标识码】B【文章编号】1 56 1-0 3 3 0(2 0 2 4)0 4-0 0 1 1 0-0 21引言激光打标技术广泛应用于机床加工领域。激光打标通过高能量的激光对工件进行局部照射，最终通过材料发生相关的化学变化，从而能够为企业工业产品留下相关的工业标志。激光打标的特点是能够实现非接触加工，能够在任何异形表面进行雕刻，广泛的应用于工业现场。本文以固高运动控制卡作为主要控制器。设计相关程序实现仿真激光打标，能够实现复杂激光打标轨迹跟踪。运动控制器作为PC机的下位机，表现出了良好的激光控制精度，能够实现激光打标、轮廓跟踪。2激光打标硬件实现(1）机械准备以X-Y-Z模组构建一个三维的运动控制平台，坐标系的方向为笛卡尔坐标系方向，那么运动控制器的末端的位置就可以通过笛卡尔坐标系的点进行具体描述，将激光发射器安装在Z轴上进行激光打标。110THEWORLDOFINVERTERS(2）电气准备硬件平台的的电气连接主要包括传感器与端子排的连接。同时保证伺服驱动器能够与电动机、编码器连接可靠。传感器与端子排信号连接如表1 所示。表1 传感器与端子排信号连接模块引脚153端子板941043激光打标软件设计(1）控制流程首先从企业获取需要激光打标的图案，通过MCT2008软件手动jog运动获取需要激光打标的图像坐标点，该坐标点的值是脉冲值。通过MCT2008软件写入插补运动的控制器参数，主要包括I0状态、控制器的限位信号、零点信号，保存为gts800.cfg，方便程序中进行读取配置文件。写入激光打标的位置坐标，在正式打标之前，将第一步手动jog运动获取的坐标信息进行参数输入，包括图1 三轴运动控制模组运动的坐标、速度、加速度等参数。将各参数写入到缓信号OVCCHOMEOOGNDLIMT+OGNDLIMT-OGND第2 7 卷第0 4 期变频器世界2 0 2 4 年0 4 月存区，启动激光打标运动指令，即可实现个性化企业定制激光打标方案。获取企业打标方案写入插补运动控制参数立开始写入激光打标位置坐标解析插补指令，写入缓存区N写入成功？表2 激光打标主要设备介绍激光打标设备组成部分X-Y-Z运动模组模拟激光气缸吸盘设备介绍固高伺服运动模组激光打标设备搬运设备乙车启动激光打标激光打标完成图2 程序控制流程图(2)程序设计为了能够实现激光跟踪打标，必须首先对固高运动控制器初始化工作。初始化主要是为了能够打开运动控制，清除运动控制器的相关状态，加载运动控制器的必要参数，并进行位置清零，从而能够为下一步的激光打标做准备。在激光打标的运动设计中，通过对三维运动控制模组进行回零点运动。该运动是为了能够让运动控制器记录机械零点，从而为下一步建立工件坐标系做准备。工件坐标系的建立。上一步进行了机械的回零，该零点为零点开关记录的零点，但是工业生产现场会进行工件坐标系的建立，这样方便记录工件的运动位置，实现工件轮廓的跟踪。通过指令打开激光打标输出I/O点，真实工业现场在确保安全的前提下，通过控制相关数字量输出，打开激光打标装置，准备打标。建立好坐标系，并进行了激光打标数字量输出的设置，那么可以通过直线插补运动和圆弧插补运动进行激光跟踪打标，激光打标过程中的速度设置不宜过大，通过适当位置的圆弧插补和直线插补运动的相互配合，能够实现激光打标的任务。激光打标设备组成如表2 所示，激光打标运行图如图3 所示。图3 激光打标运行图4结语本文以固高运动控制器为下位机，PC作为上位机。通过硬件设计与软件的设计，实现了实时激光打标。根据现场精度情况分析，能够完成高精度的激光打标任务。参考文献：1徐林林，戴本俊，尹平，等.全自动激光打标焊牌机器人在方坏连铸机上的应用 J.冶金动力,2 0 2 4,(0 1):6 8-7 1.2李向东.多异形三维激光打标技术的研究及应用 Z.山东省，山东省科学院自动化研究所,2 0 2 1-0 1-2 9.3罗俊，廖伯勋，激光打标算法优化设计 J.广东石油化工学院学报,2 0 2 3,3 3(0 4):6 2-6 4.作者简介：李光辉（1 9 9 4-），女，硕士。工作单位：济宁第一中学任城校区。研究方向：工业软件设计、人工智能。高韩（1 9 9 4-），男，硕士。工作单位：山东理工职业学院。研究方向：工业网络技术。WWW.CA168.COM111