การออกแบบใหม่ของระบบควบคุมความแม่นยำสำหรับเครื่องเชื่อมเลเซอร์?

ในฐานะที่เป็นวิธีการเชื่อมที่มีคุณภาพสูงและมีประสิทธิภาพเครื่องเชื่อมเลเซอร์จึงถูกนำมาใช้มากขึ้นในด้านการผลิตเครื่องจักรอุตสาหกรรมรถยนต์ชีวการแพทย์อุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ เครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่เป็นเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบควบคุมที่ไม่ใช่แบบเรียลไทม์ในปัจจุบันซึ่งมีความแม่นยำในการควบคุมที่ไม่ดีระบบอัตโนมัติความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือและข้อเสียที่สำคัญอื่น ๆ เป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของการผลิตระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมบทความนี้ออกแบบและเสนอชุดโซลูชันที่สมบูรณ์และดำเนินการในอุตสาหกรรมตามข้อกำหนดของเครื่องเชื่อมข้อเสนอแนะเชิงลบพลังงานเลเซอร์ควบคุมรูปคลื่นในแง่ของการตั้งค่าความปลอดภัยการใช้ฟังก์ชัน การควบคุมระยะไกลการเชื่อมโยงหลายเครื่องและการผลิตอัตโนมัติ

ระบบควบคุมเครื่องเชื่อมเลเซอร์มีหน้าที่หลักดังต่อไปนี้:

ฟังก์ชั่นบทสนทนาระหว่างเครื่องจักร

การตรวจจับอัตโนมัติและการตรวจจับความผิดปกติและสัญญาณเตือนแบบเรียลไทม์

ฟังก์ชั่นการสื่อสาร RS-485

ฟังก์ชั่นการควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าและการชาร์จและการคายประจุ

1. ฟังก์ชั่นการสนทนาระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร

ผู้ใช้สามารถตั้งค่าเปลี่ยนแปลงตรวจสอบและสอบถามสถานะการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ผ่านอินเทอร์เฟซสำหรับเครื่องจักร

2. การตรวจจับอัตโนมัติและการตรวจจับข้อผิดพลาดและสัญญาณเตือนแบบเรียลไทม์

เมื่อเริ่มต้นระบบซอฟต์แวร์จะสามารถทำการตรวจจับสถานะเริ่มต้นได้ด้วยตัวเองสื่อสารกับอินเทอร์เฟซสำหรับมนุษย์และเครื่องจักรและมีความสามารถในการป้องกันการรบกวน มีฟังก์ชั่นตรวจสอบการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบเรียลไทม์: สามารถตรวจจับสัญญาณเซ็นเซอร์ 27 ชุด (อนาล็อกและดิจิตอล) แบบเรียลไทม์และควรปิดระบบจ่ายไฟกำลังสูงทันทีและสัญญาณเตือนเมื่อมัน พบความผิดปกติ

3. ฟังก์ชั่นการสื่อสาร RS-485

ยอมรับระบบควบคุมระยะไกลในพื้นที่และการควบคุมเครื่องภายนอก 32 เครื่องและการเชื่อมโยง ฯลฯ

4. ฟังก์ชั่นการควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าและการชาร์จและการปลดปล่อย

สามารถควบคุมการทำงานของหน่วยก่อนการเผาไหม้หน่วยชาร์จและหน่วยปล่อยของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ส่งสัญญาณรูปคลื่นพลังงานเลเซอร์ที่ตั้งไว้ไปยังหน่วยจ่ายในแบบเรียลไทม์รับพลังงานเลเซอร์จริงและสัญญาณพลังงานไฟฟ้าของเลเซอร์ หน่วยตรวจจับกำลังและทำการคำนวณเพื่อตรวจสอบว่ากำลังขับเลเซอร์อยู่ในช่วงที่อนุญาตหรือไม่ ตามข้อกำหนดการทำงานข้างต้นของระบบเครื่องเชื่อมเลเซอร์โหมดการทำงานของระบบควบคุมจะถูกกำหนดดังนี้:

(1) เมื่อพิจารณาว่าการควบคุมซอฟต์แวร์ต้องการการแปลง A / D, D / A และการคำนวณเวลาในการควบคุมไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการควบคุมเครื่องเชื่อมเลเซอร์แบบเรียลไทม์ความเร็วสูงได้ดังนั้นการควบคุมฮาร์ดแวร์ของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ และระบบตอบรับการปลดปล่อยสามารถทำให้รอบการควบคุมถึง 20 ไมโครวินาทีและปรับปรุงเสถียรภาพของเอาต์พุตเลเซอร์ได้อย่างมาก ระบบซอฟต์แวร์มีหน้าที่ตรวจจับการสื่อสารการคำนวณการจัดเก็บและอินพุตและเอาต์พุตแบบเรียลไทม์

(2) บางครั้งเพื่อความปลอดภัยและการใช้งานที่สะดวกอินเทอร์เฟซการทำงานจำเป็นต้องอยู่ห่างจากเครื่องเชื่อมเลเซอร์เมื่อระบบทำงานดังนั้นระบบควบคุมเครื่องเชื่อมเลเซอร์จึงแบ่งออกเป็นสองส่วน: ส่วนหนึ่งคือระบบแสดงผลอินพุตไปยัง ตระหนักถึงการตั้งค่าการปรับเปลี่ยนการตรวจสอบแบบสอบถามบันทึกข้อผิดพลาดของสถานะการทำงานของเครื่องเชื่อมเลเซอร์และการสื่อสาร ส่วนอื่น ๆ คือระบบควบคุมหลักซึ่งรับผิดชอบในการตรวจจับการทำงานการบันทึกการคำนวณและการจัดเก็บระบบควบคุมแบบเรียลไทม์

(3) โหมดการสื่อสารแบบอนุกรม RS-485 ถูกนำมาใช้ระหว่างระบบแสดงผลอินพุตและระบบควบคุมหลัก การควบคุมภายนอกแบ่งออกเป็นการควบคุม I / O และโหมดการสื่อสารแบบอนุกรม RS-485 ซึ่งผู้ใช้สามารถเลือกได้ตามความต้องการที่แท้จริง

การออกแบบนี้ใช้วิธีการสื่อสารแบบอนุกรมของซีพียูสองระดับเพื่อจัดสรรทรัพยากรระบบควบคุมได้ดีขึ้นและแก้ปัญหาการควบคุมที่ซับซ้อนของเครื่องเชื่อมเลเซอร์ข้อเสนอแนะเชิงลบของการควบคุมรูปคลื่นการควบคุมรูปคลื่นการควบคุมแบบเรียลไทม์ที่ยากและการควบคุมระยะไกลของเครื่องเชื่อมเลเซอร์,เครื่องมาร์คกิ้งเลเซอร์ CO2,เครื่องมาร์คกิ้งไฟเบอร์เลเซอร์ที่ถูกแทรกแซงได้ง่าย