激光切割工艺的原理是对工件的指定部分进行加热,使其达到预先定义的温度。快速加热的过程之后紧接着进行快速冷却,使玻璃内部产生垂直向的应力带,在该方向出现一条无碎屑或裂纹的裂缝。激光切割设备对运动平台的轨迹精度与切割效率有极高的要求,且具有机械跨度大、系统负载大、轴间耦合小等特点。此类设备需要伺服驱动器快速响应和整定,从而确保运动误差小、精度高。同时,传统十字架式的XY平台很难满足生产精度要求,因此设备必须使用龙门机械结构。
固高科技深耕激光切割领域多年,为行业提供高速、高精、全互联运动控制解决方案。该方案采用固高科技自主研发的伺服驱动器龙门双驱功能以及gLink-II千兆等环网工业现场总线,不仅可以同时控制多个龙门机械结构,而且在大幅面龙门设备上也可以实现稳定高效生产。
GSN多轴网络运动控制板卡+GSHD高性能伺服驱动器+直线电机,进行龙门机构控制;
gLink-II千兆等环网工业现场总线,自动分配站号,保证伺服驱动器同屏控制及调试,便于监控轴状态和分析波形图;
GSHD伺服驱动器龙门控制主轴使用位置环、从轴使用电流环。只需要调整主轴增益,即可实现快速整定,调试更加简单便捷。
双龙门激光切割设备
上图展示的是双龙门激光切割的设备示意图,设备横梁跨度2400mm,切割速度为120mm/s,切割加速度为2500mm/s2,裂片速度为100mm/s,切割加速度为2500mm/s2。在匀速运动状态下,位置误差可以控制在±30脉冲(0.1分辨率,±3微米),精度效果见下图:
切割龙门的误差图(±3um)
裂片龙门的速度跟随图
GSHD系列高性能伺服驱动器自带龙门同步控制功能,可以实时将主从的位置进行校正,达到稳定的同步跟随效果。
下图是龙门的同步功能配置以及龙门的同步误差曲线。
龙门同步功能配置
龙门同步误差曲线
切割的产品轮廓图