一種激光微加工控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于自動控制技術領域，尤其是涉及一種用于汽車發動機缸體內壁加工的激光微加工控制系統。
【背景技術】
[0002]目前激光微加工技術越來越多的使用于精細產品的加工中，它解決了傳統加工設備無法完成的任務，最常見的是對汽車發動機缸體內壁的加工，汽車發動機缸體內壁設計有凹陷紋路，傳統設備無法精確的加工，而通過激光微加工對其進行反復多次加工，可以完美的實現發動機缸體的加工；現有的激光微加工控制系統存在結構復雜以及控制精度低的缺陷；這些缺陷主要是由于現有激光微加工控制系統的工作臺在X、Y、Z以及Θ軸四個方向運行，對發動機缸體內壁的加工精度很難控制，加工精度往往不符合設計要求。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種激光微加工控制系統，本控制系統采用了模塊化的設計，結構簡單，設計合理，控制精確，實現方便。
[0004]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種激光微加工控制系統，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Q控制卡，所述運動控制卡的輸出端接有軸驅動模塊，所述軸驅動模塊由用于驅動工作臺X軸方向運動的X軸驅動模塊、用于驅動工作臺Y軸方向運動的Y軸驅動模塊、用于驅動激光器Z軸方向運動的Z軸驅動模塊和用于驅動激光器Θ軸旋轉運動的Θ軸驅動模塊構成，所述X軸驅動模塊由X軸伺服驅動器和X軸電動機構成，所述Y軸驅動模塊由Y軸伺服驅動器和Y軸電動機構成，所述Z軸驅動模塊由Z軸伺服驅動器和Z軸電動機構成，所述Θ軸驅動模塊由θ軸伺服驅動器和θ軸電動機構成，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Q控制卡的輸出端連接有控制激光器的Q開關驅動器和氣體開關，所述Q開關驅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，其特征在于:所述運動控制卡為MC8041A運動控制卡。
[0006]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0007]1、本發明設計簡單合理，控制精確，實現方便。
[0008]2、本發明操作方便，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，繼而工控機根據反饋信息對運動控制卡作出更合理的控制，簡化了傳統結構，提高了控制精度。
[0009]下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的電路原理框圖。
[0011]附圖標記說明:
[0012]I一工控機；2—運動控制卡； 3—軸驅動模塊；
[0013]3-1一X軸驅動模塊；3_11—X軸驅動器；3_12—X軸電動機；
[0014]3-2 — Y軸驅動模塊；3-21—Y軸驅動器；3_22— Y軸電動機；
[0015]3-3一Z軸驅動模塊；3_31—Z軸驅動器；3_32—Z軸電動機；
[0016]3-4一 Θ軸驅動模塊；3-41 — Θ軸驅動器；3-42 — Θ軸電動機；
[0017]4一激光調Q控制卡；5—Q開關驅動器；6—工作臺；
[0018]7一激光器；8一氣體開關。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所不的一種激光微加工控制系統，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Q控制卡4,所述運動控制卡2的輸出端接有軸驅動|吳塊3，所述軸驅動模塊3由用于驅動工作臺6X軸方向運動的X軸驅動模塊3-1、用于驅動工作臺6Y軸方向運動的Y軸驅動模塊3-2、用于驅動激光器7Z軸方向運動的Z軸驅動模塊3-3和用于驅動激光器7Θ軸旋轉運動的Θ軸驅動模塊3-4構成，所述X軸驅動模塊3-1由X軸伺服驅動器3-11和X軸電動機3-12構成，所述Y軸驅動模塊3-2由Y軸伺服驅動器3-21和Y軸電動機3-22構成，所述Z軸驅動模塊3-3由Z軸伺服驅動器3_31和Z軸電動機3-32構成，所述Θ軸驅動模塊3-4由Θ軸伺服驅動器3-41和Θ軸電動機3_42構成，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Q控制卡4的輸出端連接有控制激光器的Q開關驅動器5和氣體開關8，所述Q開關驅動器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]本發明的工作原理是:工控機I通過運動控制卡2控制X軸驅動模塊3-1和Y軸驅動模塊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軸驅動模塊3-3和Θ軸驅動模塊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軸光柵尺將感應到的工作臺6的位移信號轉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軸光柵尺將感應到的激光器7的位移信號轉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根據運動控制卡2傳送的信息對運動控制卡2和激光調Q控制卡4實時控制，運動控制卡2通過X軸驅動模塊3-1和Y軸驅動模塊3-2控制工作臺6運動，運動控制卡2通過Z軸驅動模塊3-3和Θ軸驅動模塊3-4控制激光器7運動，同時激光調Q控制卡4通過Q開關驅動器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，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種激光微加工控制系統，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Q控制卡(4)，所述運動控制卡(2)的輸出端接有軸驅動模塊(3 )，所述軸驅動模塊(3 )由用于驅動工作臺(6 ) X軸方向運動的X軸驅動模塊(3-1)、用于驅動工作臺(6)Y軸方向運動的Y軸驅動模塊(3-2)、用于驅動激光器(7)Z軸方向運動的Z軸驅動模塊(3-3)和用于驅動激光器(7) Θ軸旋轉運動的Θ軸驅動模塊(3-4)構成，所述X軸驅動模塊(3-1)由X軸伺服驅動器(3-11)和X軸電動機(3-12)構成，所述Y軸驅動模塊(3-2)由Y軸伺服驅動器(3-21)和Y軸電動機(3-22)構成，所述Z軸驅動模塊(3-3)由Z軸伺服驅動器(3-31)和Z軸電動機(3-32)構成，所述Θ軸驅動模塊(3_4)由Θ軸伺服驅動器(3-41)和Θ軸電動機(3-42)構成，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Q控制卡(4)的輸出端連接有控制激光器的Q開關驅動器(5)和氣體開關(8)，所述Q開關驅動器(5)的輸出端與激光器(7)連接。
2.按照權利要求1所述的一種激光微加工控制系統，其特征在于:所述運動控制卡(2)為MC8041A運動控制卡。
【專利摘要】本發明公開了一種激光微加工控制系統，包括工控機和與工控機相接的運動控制卡、激光調Q控制卡，運動控制卡的輸出端接有軸驅動模塊，軸驅動模塊由X軸驅動模塊、Y軸驅動模塊、Z軸驅動模塊和θ軸驅動模塊構成，軸驅動模塊由伺服驅動器和電動機構成，X軸電動機和Y軸電動機驅動連接工作臺，Z軸電動機和θ軸電動機驅動連接激光器，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Q控制卡的輸出端均與Q開關驅動器和氣體開關連接，Q開關驅動器的輸出端連接有激光器。本發明采用了模塊化的設計，結構簡單，設計合理，控制精確，實現方便。
【IPC分類】B23K26-36, G05B19-414
【公開號】CN104635626
【申請號】CN201310561760
【發明人】蒲維新
【申請人】西安中科麥特電子技術設備有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月12日