開放式激光振鏡運動控制器的視覺校正振鏡精度解決方案

市場應用背景

激光振鏡控制系統(tǒng)因具有慣量小、低負載、響應速度極快等優(yōu)點，非常適合高速微加工應用，如激光標刻、焊接、3D打印和精密切割等應用。

激光振鏡控制系統(tǒng)主要涵蓋了激光振鏡控制和圖形校正等兩個技術層面，來共同控制激光在加工過程中導向的精準性。激光振鏡控制系統(tǒng)是通過高速偏轉鏡片來改變激光的方向，使激光動態(tài)聚焦于視場上的任意工作位置且按預定軌跡加工，實現高精度的激光加工。

在現實生產過程中，激光振鏡掃描過程受到光學和物理特性等多種因素的影響，導致掃描場出現固有的非線性誤差而引起加工圖形的畸變，影響最終產品的質量，導致次品率增加、返工成本高等一系列問題，不利于企業(yè)盈利，因此必須加以振鏡校正。

傳統(tǒng)振鏡校正方法的局限性：

現有傳統(tǒng)掃描振鏡校正上通常采用Box系數校正或多點校正方式，需要通過人工測量記錄理論與實際測量數據之間的對比。

隨著激光加工精度要求的提高，需要測量的掃描點間距和數量也相應成倍增加，導致校正過程需要多次疊加測量,造成振鏡校正效率和精度較低，校正過程繁瑣耗時，常常難以滿足高速高精激光加工市場的應用需求。

正運動技術解決方案:

正運動技術針對以上行業(yè)痛點，推出了一種基于激光振鏡運動控制器高精度振鏡視覺校正解決方案，通過機器視覺的校正補償，可大幅提高振鏡激光加工系統(tǒng)的精度。

通過校正補償后的運動控制平臺配合CCD圖像采集坐標，能自動定位并采集振鏡標刻多點數據，通過使用正運動的多點振鏡校正糾偏算法可快速生成高精度校正文件，進行相應調整振鏡的角度來糾正這些固有的偏差，可以有效的提高校正精度和效率。

01 激光振鏡運動控制器高精度振鏡視覺校正解決方案

激光振鏡控制系統(tǒng)加工示意圖

市面上振鏡校正解決方案痛點

人工測量校正數據誤差大、效率低

高精密二次元測量儀器成本高昂且操作復雜

軟件集成困難，不支持二次開發(fā)

正運動振鏡校正解決方案設計

1、正運動視覺校正軟件演示

（1）操作流程：

（2）校正結果測試對比：

振鏡校正前

振鏡校正后

從以上兩張激光振鏡校正前后的對比結果可以看出，未振鏡校正的大多數點誤差值較大，大約在±0.5mm左右，而校正后的誤差明顯較小，大多數點的誤差值控制在±0.005mm以內。

由此可看通過正運動技術的激光振鏡運動控制器高精度振鏡視覺校正解決方案極大地提升了加工精度。

2、方案核心技術優(yōu)勢

支持平臺螺距補償，二維補償算法提升精度

自動校正測試數據，提高校正效率與精度

軟件接口API接口開放，方便二次軟件快速開發(fā)，集成和定制

激光控制+振鏡控制+運動控制+機器視覺集成，加速軟件開發(fā)

3、方案硬件配置

4、客戶收益

簡化了校正流程，校正時間縮短30%，生產效率大幅提升

自動化流程減少人工干預，大幅降低人力和時間成本

統(tǒng)一的API函數接口，可兼容各種PC上位機高級語言開發(fā)，簡化了工程師的系統(tǒng)集成和應用開發(fā)過程

運動控制和激光工藝控制器內部嵌入式系統(tǒng)實時交互處理，降低PC交互運算需求，提交系統(tǒng)的響應速度和操作精度，精度可達到um級，加工效率和精度提升10%以上，有效降低廢品率

02 開放式激光振鏡運動控制器ZMC408SCAN-V22

獨立式激光振鏡運動控制器，集成激光控制、振鏡控制和總線軸/脈沖軸控制，助您實現高效精確的EtherCAT總線運動控制+激光振鏡解決方案。

可選6-64軸運動控制(脈沖+EtherCAT總線)

2路帶反饋激光振鏡接口、1路LASER和1路FIBER激光電源專用接口

支持一維/二維/三維PSO功能，可做視覺飛拍、精密點膠和激光能量控制

激光振鏡控制與運動控制相互融合，可靈活構建多軸聯動等方式的激光加工系統(tǒng)

多維位置同步輸出PSO，板載24路通用輸入和20路通用輸出，其中4路高速色標鎖存，4路PSO和8路PWM輸出

審核編輯 黃宇