一種激光微加工控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于汽車發(fā)動機缸體內(nèi)壁加工的激光微加工控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前激光微加工技術(shù)越來越多的使用于精細(xì)產(chǎn)品的加工中，它解決了傳統(tǒng)加工設(shè)備無法完成的任務(wù)，最常見的是對汽車發(fā)動機缸體內(nèi)壁的加工，汽車發(fā)動機缸體內(nèi)壁設(shè)計有凹陷紋路，傳統(tǒng)設(shè)備無法精確的加工，而通過激光微加工對其進(jìn)行反復(fù)多次加工，可以完美的實現(xiàn)發(fā)動機缸體的加工；現(xiàn)有的激光微加工控制系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及控制精度低的缺陷；這些缺陷主要是由于現(xiàn)有激光微加工控制系統(tǒng)的工作臺在X、Y、Z以及Θ軸四個方向運行，對發(fā)動機缸體內(nèi)壁的加工精度很難控制，加工精度往往不符合設(shè)計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種激光微加工控制系統(tǒng)，本控制系統(tǒng)采用了模塊化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，控制精確，實現(xiàn)方便。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種激光微加工控制系統(tǒng)，其特征在于:包括工控機和與所述工控機通過ISA總線相接的運動控制卡、激光調(diào)Q控制卡，所述運動控制卡的輸出端接有軸驅(qū)動模塊，所述軸驅(qū)動模塊由用于驅(qū)動工作臺X軸方向運動的X軸驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動工作臺Y軸方向運動的Y軸驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動激光器Z軸方向運動的Z軸驅(qū)動模塊和用于驅(qū)動激光器Θ軸旋轉(zhuǎn)運動的Θ軸驅(qū)動模塊構(gòu)成，所述X軸驅(qū)動模塊由X軸伺服驅(qū)動器和X軸電動機構(gòu)成，所述Y軸驅(qū)動模塊由Y軸伺服驅(qū)動器和Y軸電動機構(gòu)成，所述Z軸驅(qū)動模塊由Z軸伺服驅(qū)動器和Z軸電動機構(gòu)成，所述Θ軸驅(qū)動模塊由θ軸伺服驅(qū)動器和θ軸電動機構(gòu)成，所述X軸電動機和Y軸電動機均與工作臺連接，所述Z軸電動機和θ軸電動機均與激光器連接，工作臺上的用于測量工作臺X-Y軸向位移的X軸光柵尺和Y軸光柵尺均與運動控制卡連接，激光器上的用于測量激光器Z軸軸向位移和Θ軸旋轉(zhuǎn)位移的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺均與運動控制卡連接，所述激光調(diào)Q控制卡的輸出端連接有控制激光器的Q開關(guān)驅(qū)動器和氣體開關(guān)，所述Q開關(guān)驅(qū)動器的輸出端與激光器連接。
[0005]上述的一種激光微加工控制系統(tǒng)，其特征在于:所述運動控制卡為MC8041A運動控制卡。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0007]1、本發(fā)明設(shè)計簡單合理，控制精確，實現(xiàn)方便。
[0008]2、本發(fā)明操作方便，由于采用了運動控制卡對工作臺和激光器的控制，并且采用光柵尺將測量到的信息反饋到運動控制卡，運動控制卡再傳送給工控機，繼而工控機根據(jù)反饋信息對運動控制卡作出更合理的控制，簡化了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了控制精度。
[0009]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0011]附圖標(biāo)記說明:
[0012]I一工控機；2—運動控制卡； 3—軸驅(qū)動模塊；
[0013]3-1一X軸驅(qū)動模塊；3_11—X軸驅(qū)動器；3_12—X軸電動機；
[0014]3-2 — Y軸驅(qū)動模塊；3-21—Y軸驅(qū)動器；3_22— Y軸電動機；
[0015]3-3一Z軸驅(qū)動模塊；3_31—Z軸驅(qū)動器；3_32—Z軸電動機；
[0016]3-4一 Θ軸驅(qū)動模塊；3-41 — Θ軸驅(qū)動器；3-42 — Θ軸電動機；
[0017]4一激光調(diào)Q控制卡；5—Q開關(guān)驅(qū)動器；6—工作臺；
[0018]7一激光器；8一氣體開關(guān)。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所不的一種激光微加工控制系統(tǒng)，包括工控機I和與所述工控機I通過ISA總線相接的運動控制卡2、激光調(diào)Q控制卡4,所述運動控制卡2的輸出端接有軸驅(qū)動|吳塊3，所述軸驅(qū)動模塊3由用于驅(qū)動工作臺6X軸方向運動的X軸驅(qū)動模塊3-1、用于驅(qū)動工作臺6Y軸方向運動的Y軸驅(qū)動模塊3-2、用于驅(qū)動激光器7Z軸方向運動的Z軸驅(qū)動模塊3-3和用于驅(qū)動激光器7Θ軸旋轉(zhuǎn)運動的Θ軸驅(qū)動模塊3-4構(gòu)成，所述X軸驅(qū)動模塊3-1由X軸伺服驅(qū)動器3-11和X軸電動機3-12構(gòu)成，所述Y軸驅(qū)動模塊3-2由Y軸伺服驅(qū)動器3-21和Y軸電動機3-22構(gòu)成，所述Z軸驅(qū)動模塊3-3由Z軸伺服驅(qū)動器3_31和Z軸電動機3-32構(gòu)成，所述Θ軸驅(qū)動模塊3-4由Θ軸伺服驅(qū)動器3-41和Θ軸電動機3_42構(gòu)成，所述X軸電動機3-12和Y軸電動機3-22均與工作臺6連接，所述Z軸電動機3_32和Θ軸電動機3-42均與激光器7連接，工作臺6上的用于測量工作臺X-Y軸向位移的X軸光柵尺和Y軸光柵尺均與運動控制卡2連接，激光器7上的用于測量激光器Z軸軸向位移和Θ軸旋轉(zhuǎn)位移的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺均與運動控制卡2連接，所述激光調(diào)Q控制卡4的輸出端連接有控制激光器的Q開關(guān)驅(qū)動器5和氣體開關(guān)8，所述Q開關(guān)驅(qū)動器5的輸出端與激光器7連接。
[0020]如圖1所示，本實施例中，所述運動控制卡2為MC8041A運動控制卡。
[0021]本發(fā)明的工作原理是:工控機I通過運動控制卡2控制X軸驅(qū)動模塊3-1和Y軸驅(qū)動模塊3-2使工作臺6在X、Y軸方向運動，同時工控機I通過運動控制卡2控制Z軸驅(qū)動模塊3-3和Θ軸驅(qū)動模塊3-4使激光器7在Z軸方向和Θ軸方向運動，安裝在工作臺6上的X軸光柵尺和Y軸光柵尺將感應(yīng)到的工作臺6的位移信號轉(zhuǎn)換成光柵脈沖信號傳送給運動控制卡2，安裝在激光器7上的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺將感應(yīng)到的激光器7的位移信號轉(zhuǎn)換成光柵脈沖信號傳送給運動控制卡2，運動控制卡2再將信號傳送給工控機1，工控機I根據(jù)運動控制卡2傳送的信息對運動控制卡2和激光調(diào)Q控制卡4實時控制，運動控制卡2通過X軸驅(qū)動模塊3-1和Y軸驅(qū)動模塊3-2控制工作臺6運動，運動控制卡2通過Z軸驅(qū)動模塊3-3和Θ軸驅(qū)動模塊3-4控制激光器7運動，同時激光調(diào)Q控制卡4通過Q開關(guān)驅(qū)動器5控制激光器7工作，綜上，激光器7和工作臺6密切配合完成激光微加工工作。
[0022]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光微加工控制系統(tǒng)，其特征在于:包括工控機(I)和與所述工控機(I)通過ISA總線相接的運動控制卡(2)、激光調(diào)Q控制卡(4)，所述運動控制卡(2)的輸出端接有軸驅(qū)動模塊(3 )，所述軸驅(qū)動模塊(3 )由用于驅(qū)動工作臺(6 ) X軸方向運動的X軸驅(qū)動模塊(3-1)、用于驅(qū)動工作臺(6)Y軸方向運動的Y軸驅(qū)動模塊(3-2)、用于驅(qū)動激光器(7)Z軸方向運動的Z軸驅(qū)動模塊(3-3)和用于驅(qū)動激光器(7) Θ軸旋轉(zhuǎn)運動的Θ軸驅(qū)動模塊(3-4)構(gòu)成，所述X軸驅(qū)動模塊(3-1)由X軸伺服驅(qū)動器(3-11)和X軸電動機(3-12)構(gòu)成，所述Y軸驅(qū)動模塊(3-2)由Y軸伺服驅(qū)動器(3-21)和Y軸電動機(3-22)構(gòu)成，所述Z軸驅(qū)動模塊(3-3)由Z軸伺服驅(qū)動器(3-31)和Z軸電動機(3-32)構(gòu)成，所述Θ軸驅(qū)動模塊(3_4)由Θ軸伺服驅(qū)動器(3-41)和Θ軸電動機(3-42)構(gòu)成，所述X軸電動機(3-12)和Y軸電動機(3-22 )均與工作臺(6 )連接，所述Z軸電動機(3-32 )和Θ軸電動機(3-42 )均與激光器(7)連接，工作臺(6)上X軸光柵尺和Y軸光柵尺均與運動控制卡(2)連接，激光器(7)上的Z軸光柵尺和Θ軸光柵尺均與運動控制卡(2)連接，所述激光調(diào)Q控制卡(4)的輸出端連接有控制激光器的Q開關(guān)驅(qū)動器(5)和氣體開關(guān)(8)，所述Q開關(guān)驅(qū)動器(5)的輸出端與激光器(7)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種激光微加工控制系統(tǒng)，其特征在于:所述運動控制卡(2)為MC8041A運動控制卡。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光微加工控制系統(tǒng)，包括工控機和與工控機相接的運動控制卡、激光調(diào)Q控制卡，運動控制卡的輸出端接有軸驅(qū)動模塊，軸驅(qū)動模塊由X軸驅(qū)動模塊、Y軸驅(qū)動模塊、Z軸驅(qū)動模塊和θ軸驅(qū)動模塊構(gòu)成，軸驅(qū)動模塊由伺服驅(qū)動器和電動機構(gòu)成，X軸電動機和Y軸電動機驅(qū)動連接工作臺，Z軸電動機和θ軸電動機驅(qū)動連接激光器，X軸光柵尺、Y軸光柵尺、Z軸光柵尺和θ軸光柵尺均與運動控制卡連接，激光調(diào)Q控制卡的輸出端均與Q開關(guān)驅(qū)動器和氣體開關(guān)連接，Q開關(guān)驅(qū)動器的輸出端連接有激光器。本發(fā)明采用了模塊化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，控制精確，實現(xiàn)方便。
【IPC分類】B23K26-36, G05B19-414
【公開號】CN104635626
【申請?zhí)枴緾N201310561760
【發(fā)明人】蒲維新
【申請人】西安中科麥特電子技術(shù)設(shè)備有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月12日