運(yùn)動(dòng)控制器之ZMC420SCAN的控制振鏡矯正

今天，正運(yùn)動(dòng)小助手給大家分享一下運(yùn)動(dòng)控制器之ZMC420SCAN的控制振鏡矯正。

一ZMC420SCAN硬件介紹

1.功能介紹

ZMC420SCAN總線控制器支持ECAT/RTEX總線連接，支持最多達(dá)20軸運(yùn)動(dòng)控制，支持直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設(shè)置等;采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制。 ZMC420SCAN總線控制器支持脈沖軸/總線軸/振鏡軸混合插補(bǔ)。

ZMC420SCAN系列運(yùn)動(dòng)控制器支持以太網(wǎng)，RS232通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運(yùn)行，可以通過(guò)CAN總線去連接各個(gè)擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動(dòng)軸。

ZMC420SCAN系列運(yùn)動(dòng)控制卡的應(yīng)用程序可以使用VC,VB，VS，C++，C#等軟件來(lái)開發(fā)，程序運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)庫(kù)zmotion.dll。調(diào)試時(shí)可以把ZDevelop軟件同時(shí)連接到控制器，從而方便調(diào)試、方便觀察。

2.硬件接口

本地脈沖軸說(shuō)明

本地振鏡軸接口說(shuō)明

3.振鏡控制過(guò)程

激光振鏡是一種專門用于激光加工領(lǐng)域的特殊的運(yùn)動(dòng)器件，激光振鏡頭內(nèi)包含的主要元件是激光發(fā)生器，兩個(gè)電機(jī)和兩個(gè)振鏡片，它靠?jī)蓚€(gè)電機(jī)分別控制兩個(gè)振鏡片X和Y反射激光，形成XY平面的運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)電機(jī)使用控制器上的振鏡軸接口控制。

激光振鏡不同于一般的電機(jī)，激光振鏡具有非常小的慣量，且在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中負(fù)載非常小，只需要帶動(dòng)反射鏡片，系統(tǒng)的響應(yīng)非常快。

振鏡工作

ZMC420SCAN支持XY2-100振鏡協(xié)議，支持運(yùn)動(dòng)控制與振鏡聯(lián)合插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)口與控制器相連，通過(guò)XY2-100振鏡協(xié)議進(jìn)行控制振鏡軸的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)總線協(xié)議或者脈沖模式控制伺服軸運(yùn)動(dòng)。

使用ZMC420SCAN控制器的振鏡軸接口連接激光振鏡頭，每個(gè)振鏡軸接口內(nèi)包含兩路振鏡通道信號(hào)，分別控制振鏡片X、Y的偏轉(zhuǎn)，從而控制了激光打到工件的位置。

4.控制器PWM模擬量介紹

ZMC420SCAN的外部通用輸出口0-11都具有PWM輸出功能，PWM輸出受正常輸出功能的控制，只有輸出口狀態(tài)ON的時(shí)候PWM才能實(shí)際輸出，這樣可以用來(lái)控制激光能量。

ZMC420SCAN控制器存在兩路模擬量輸入輸出，可進(jìn)行控制激光器能量輸出，模擬量精度為12位。

5.控制器基本信息

軸0-3為普通脈沖軸，振鏡0為軸4、軸5控制振鏡XY，振鏡1為軸6、軸7控制XY。

二、C++進(jìn)行振鏡+運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)

1.新建MFC項(xiàng)目并添加函數(shù)庫(kù)

(1)在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項(xiàng)目”，啟動(dòng)創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/p>

(2)選擇開發(fā)語(yǔ)言為“Visual C++”和程序類型“MFC應(yīng)用程序”。

(3)點(diǎn)擊下一步即可。

(4)選擇類型為“基于對(duì)話框”，下一步或者完成。

(5)找到廠家提供的光盤資料，路徑如下(64位庫(kù)為例)。

A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。

B.選擇“函數(shù)庫(kù)2.1”文件夾。

C.選擇“Windows平臺(tái)”文件夾。

D.根據(jù)需要選擇對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)這里選擇64位庫(kù)。

E.解壓C++的壓縮包,里面有C++對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫(kù)。

F.函數(shù)庫(kù)具體路徑如下。

(6)將廠商提供的C++的庫(kù)文件和相關(guān)頭文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面。

(7)在項(xiàng)目中添加靜態(tài)庫(kù)和相關(guān)頭文件。

A.先右擊項(xiàng)目文件，接著依次選擇:“添加”→“現(xiàn)有項(xiàng)”。

B.在彈出的窗口中依次添加靜態(tài)庫(kù)和相關(guān)頭文件。

(8)聲明用到的頭文件和定義控制器連接句柄。

至此項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行MFC項(xiàng)目開發(fā)。

2.查看PC函數(shù)手冊(cè)，熟悉相關(guān)函數(shù)接口

(1)PC函數(shù)手冊(cè)也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料\8.PC函數(shù)\函數(shù)庫(kù)2.1\ZMotion函數(shù)庫(kù)編程手冊(cè) V2.1.pdf”

(2)鏈接控制器，獲取鏈接句柄。

ZAux_OpenEth()接口說(shuō)明：

為了使得振鏡運(yùn)動(dòng)能夠高速的執(zhí)行，采用打包所有文件下載到控制器的方式，提高振鏡的運(yùn)動(dòng)速度，保證過(guò)程中振鏡速度得到有效的提升，不會(huì)因?yàn)樯衔粰C(jī)下發(fā)過(guò)程跟不上控制器運(yùn)動(dòng)的情況，導(dǎo)致中間出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)停止。

3.MFC開發(fā)控制器振鏡運(yùn)動(dòng)例程

(1)例程界面如下。

(2)操作流程。

首先使用預(yù)矯正按鈕，在未進(jìn)行矯正之前打標(biāo)出一個(gè)設(shè)置尺寸的正方向，測(cè)量出正方向以中心為原點(diǎn)的九個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)使用填入編輯框中，之后點(diǎn)擊矯正按鈕使用指令ZSCAN_CORRECT指令矯正大小，之后再打標(biāo)出設(shè)置尺寸的正方形測(cè)量長(zhǎng)度，比較是否與設(shè)置的尺寸打出一致。

(3)鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth()，與控制器進(jìn)行鏈接,鏈接成功后啟動(dòng)定時(shí)器1監(jiān)控控制器狀態(tài)。

(4)通過(guò)預(yù)矯正按鈕的事件處理函數(shù)采用打包字符串的方式進(jìn)行運(yùn)行振鏡運(yùn)動(dòng)軌跡，打標(biāo)出一個(gè)未進(jìn)行矯正出來(lái)的正方形軌跡。

(5)通過(guò)矯正按鈕的事件處理函數(shù)獲取編輯框測(cè)量出來(lái)實(shí)際的尺寸，并進(jìn)行矯正打標(biāo)出一個(gè)矯正后的尺寸圖形。

(6)通過(guò)斷開按鈕的事件處理函數(shù)來(lái)斷開與控制卡的連接。

(7)在運(yùn)動(dòng)前進(jìn)行設(shè)置對(duì)應(yīng)的參數(shù)到控制器，并在數(shù)據(jù)加載后將所有字符串下載到控制器中對(duì)應(yīng)運(yùn)行。

三調(diào)試與監(jiān)控

編譯運(yùn)行例程，同時(shí)通過(guò)ZDevelop軟件連接控制器對(duì)控制器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

1.ZDevelop軟件連接控制器監(jiān)控控制器的狀態(tài)，查看振鏡軸對(duì)應(yīng)參數(shù)，并可搭配示波器檢測(cè)振鏡軌跡。

設(shè)置振鏡軸運(yùn)動(dòng)，首先需要將軸類型配置成21振鏡軸類型，并對(duì)應(yīng)配置振鏡軸的速度加減速等參數(shù)才可操作振鏡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

將未矯正的時(shí)打出尺寸的實(shí)際尺寸測(cè)量出來(lái)，填入編輯框，執(zhí)行矯正指令，數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)table，利用table寫入的實(shí)際尺寸與理論尺寸進(jìn)行矯正處理，矯正完成重新測(cè)量應(yīng)與理論尺寸一致。

2.通過(guò)ZDevelop軟件的示波器監(jiān)控振鏡運(yùn)動(dòng)運(yùn)行軌跡，并可監(jiān)控到運(yùn)行軌跡所用時(shí)間。

本次，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)開放式激光振鏡+運(yùn)動(dòng)控制器(三)：振鏡矯正，就分享到這里。

審核編輯：湯梓紅