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今天,正運動技術為大家分享一下應用ZMC408SCAN開放式激光振鏡運動控製器的C++開發,實現激光振鏡打標 ,可在文章末尾掃碼獲取例程源碼。
除了C++還支持使用其他上位機軟件來開發,上位機程序運行時需要動態庫“zmotion.dll”,上位機開發調試時可以把ZDevelop軟件同時連接到控製器輔助調試。
01 ZMC408SCAN控製器介紹
ZMC408SCAN是正運動技術新推出的一款支持EtherCAT總線的開放式激光振鏡運動控製器,專為工業激光+振鏡+運動控製方麵的應用而設計。通過EtherCAT總線和脈衝軸接口能實現多軸聯動運動控製。
ZMC408SCAN支持ETHERNET、EtherCAT、USB、CAN、RS485、RS232等通訊接口,通過CAN、EtherCAT總線可以連接各個擴展模塊,從而擴展數字量、模擬量或運動軸。

(1)ZMC408SCAN內置高精度PSO位置同步輸出功能,在加工圓角、曲線部分時即使進行了減速調整,在高速加工的場合,也能控製激光輸出的間距保持恒定;
(2)支持激光振鏡控製和振鏡反饋,包含2個振鏡接口,支持2D振鏡和3D振鏡,配合不帶加減速的運動指令MOVESCAN,拐角處振鏡加工自動延時,完成精準高效的激光控製,提高激光加工設備的產能;
(3)通過指令在運動中靈活的調節激光開光/關光延時,響應快,精確到us級別的控製,且設置過程簡單,大大縮短了工程師的調參時間;
(4)自帶LASER激光器控製接口,支持IPG、YLR、YLS等類型激光電源,還帶一個EXIO擴展IO接口,通過定製轉接板,靈活控製市場上主流的各種激光器;
(5)支持PC同時控製16個ZMC408SCAN控製器同時工作,形成一種振鏡陣列的激光加工;
(6)板載4路高速差分脈衝輸出,並帶4路高速差分編碼器反饋,支持EtherCAT總線驅動器的控製,支持5軸XYZAC軸的插補,支持振鏡軸與運動軸混合插補。
(7)支持直線插補、任意圓弧插補、空間圓弧、螺旋插補、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設置等多種運動控製功能。
02 係統架構
下圖為ZMC408SCAN開放式激光 控製器的參考架構,支持多種不同類型的激光器控製。

03 上位機和控製器通訊
上位機和控製器通訊調用正運動封裝好的函數庫,提供運動控製和激光控製等眾多函數庫接口,激光振鏡的係統架構參見下圖。

本例采用EtherNET網口連接控製器,通過函數ZAux_OpenEth()建立通訊連接,用戶可在設置好的界麵中選擇當前網段下的控製器IP完成連接,控製器出廠IP地址192.168.0.11,參見下圖。

04 激光控製
一、指令介紹
下(xia)麵(mian)是(shi)我(wo)們(men)程(cheng)序(xu)中(zhong)用(yong)到(dao)的(de)接(jie)口(kou)函(han)數(shu),主(zhu)要(yao)包(bao)含(han)激(ji)光(guang)控(kong)製(zhi)和(he)激(ji)光(guang)振(zhen)鏡(jing)控(kong)製(zhi)兩(liang)部(bu)分(fen),程(cheng)序(xu)的(de)實(shi)現(xian)可(ke)直(zhi)接(jie)使(shi)用(yong)封(feng)裝(zhuang)好(hao)的(de)接(jie)口(kou)函(han)數(shu)發(fa)送(song)命(ming)令(ling)給(gei)控(kong)製(zhi)器(qi) 。
本例采用FIBER激光器和2D激光振鏡,用到下麵的函數接口:
-
ZAux_Direct_MoveScanAbs:振鏡軸多軸絕對直線插補SCAN運動,不帶加減速過程,我們這裏用來控製振鏡軸運動,通過小線段的形式擬合圓形軌跡;
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ZAux_Direct_MoveOpDelay:緩衝輸出延時,提前開光時將延時時間設置為負數;
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ZAux_Direct_MoveDelay:緩衝輸出延時,我們這裏用來延時關光。
激光功率設置:
提供模擬量ZAux_Direct_SetDA、PWM的占空比ZAux_Direct_SetPwmDuty和頻率ZAux_Direct_SetPwmFreq等方式控製
設置振鏡軸拐角處自動延時:
ZAux_Direct_SetCornerMode
1.振鏡軸直線插補
ZAux_Direct_MoveScanAbs絕對運動,ZAux_Direct_MoveScan相對運動。

2.設置開關光
輸出狀態為0關光,輸出狀態為1開光。

3. 開關光延時

4. 提前/延時開關光
正數時間延時,負數時間提前開關光。

5. 設置激光能量(功率)
通過改變模擬量輸出的電壓值來控製激光能量大小。

6. PWM占空比
通過設置 PWM 的占空比來調整激光頻率,在開始打軌跡之前一定要先設置好。

7. PWM頻率

8. 振鏡軸拐角延時

9. 拐角延時起始角度

10. 拐角延時結束角度

二、程序流程
先xian建jian立li控kong製zhi器qi通tong訊xun,獲huo取qu連lian接jie句ju柄bing,激ji光guang器qi選xuan擇ze及ji參can數shu設she置zhi,然ran後hou編bian輯ji紅hong光guang與yu激ji光guang口kou控kong製zhi開kai關guan,運yun動dong參can數shu設she置zhi,軌gui跡ji參can數shu進jin行xing小xiao線xian段duan處chu理li,開kai始shi運yun動dong,停ting止zhi運yun動dong。


三、主要程序展示
初始化定義相關變量,初始化軸參數,配置好 FIBER 轉接板的方向為輸出,後續的激光軌跡加工控製由按鈕觸發。
在運動之前我們要設置好空移速度、打標速度、開關光延時、軌跡圓半徑、標刻行列數、圓心距等參數。運動開始直接調用這些相關參數執行,獲取完軌跡後調用3次文件執行。
1.初始化408FIBER轉換板針腳定義,不同激光器類型定義一套不同的輸出口,輸出口可以在選擇激光器類型後對應在界麵上進行修改。
408 FIBER轉換板參數初始化程序:

2.設置拐角延時與激光功率,再調用運動執行,程序如下。

3.圓弧轉小線段是將我們的設置的圓弧軌跡轉換為小線段存起來,然後轉換後由3次文件的形式加載執行。
圓弧轉小線段程序如下:

4.這裏程序完成空移,然後移動完成之前,如果下一條運動指令執行的是軌跡運動,那麼提前將激光打開。

5.延時關光是在打標軌跡完成後,將激光延時關閉。
延時關光程序如下:

四、最終效果
首先點擊下拉框選擇控製器IP,點擊連接,依次設置好激光器參數、運動參數,設置好後輸入打軌跡的參數,點擊運動開始打圓形軌跡,點擊停止結束。

通過 Z develop 軟件的示波器采樣運動結果:先從其他位置空移到起始位置,然後提前 1ms 開光,走完一個圓形軌跡,關閉激光(延時關光),再空移到下一個圓形軌跡的起點,開光(提前 1ms 開光) , 又走完一個軌跡後,關光(延時 5ms 關光),如此循環執行,直到設置的行列數打完停止(打軌跡中也能點擊停止)。

XY模式下的軌跡,軌跡包括了圓形打標軌跡和空走軌跡:

實際效果運行視頻:

本次,正運動技術開放式激光振鏡運動控製器:C++快速開發 ,就分享到這裏。
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正運動技術專注於運動控製技術研究和通用運動控製軟硬件產品的研發,是國家級高新技術企業。正運動技術彙集了來自華為、zhongxingdenggongsideyouxiurencai,zaijianchizizhuchuangxindetongshi,jijilianhegedagaoxiaoxietongyundongkongzhijichujishudeyanjiu,shiguoneigongkonglingyufazhanzuikuaideqiyezhiyi,yeshiguoneishaoyou、完整掌握運動控製核心技術和實時工控軟件平台技術的企業。主要業務有:運動控製卡_運動控製器_EtherCAT運動控製卡_EtherCAT控製器_運動控製係統_視覺控製器__運動控製PLC_運動控製_機器人控製器_視覺定位等等。
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