四频激光在电气协同控制系统中的应用

发布时间：2021-10-22 08:05

　　研究四频激光在电气协同控制系统中的应用,该系统将四频激光与电气系统的功能特点和机床加工需求相结合,利用协同控制方案设计电气协同控制系统,系统通过工控机初始化四频激光器参数,向数控系统发送可调整电机坐标数据的激光光束,数控系统通过激光光学扫描头切换和调整电机;协同控制单元接收工控机发送的加工数据与控制命令,实现加工扫描的优化,工控机、数控系统以及协同控制单元通过四频激光,在同一控制单元以及差异控制单元间进行协同控制。系统中的四频激光传感器电流输出模拟量输出形式为递增输出,并在电源设置中增加了激光控制功能,通过四频激光传感器反馈测量数据以及数控机床系统轴的运动实现焦距测量。实验结果表明,基于四频激光的电气协同控制系统加工误差低于0. 1 mm,能耗低、排放热量与废气量少,并且控制电压效果较好。 

【文章来源】：激光杂志. 2020,41(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

电气协同控制系统总体结构图

电气协同控制系统选取四频激光作为系统的传感器，该传感器采用反射式回波分析法作为主要控制技术，该技术下的四频激光传感器可替代接近开关，检测原理图见图2所示。从图2可以看出，采用反射式回波分析法的四频激光传感器的激光脉冲来自传感器中短电脉冲驱动激光二极管形成的光束，利用准直镜头产生狭窄激光光束发送至目标轴体，目标轴体反射接收的激光光束，将光束发送至接收镜头后，利用光电二极管形成电脉冲，四频激光传感器利用发射电脉冲和接收电脉冲的时间差，计算目标物体与四频激光传感器间距[12]。四频激光传感器利用微处理器将脉冲激光转换为测量数值，在用户设置的指定范围值内，输出模拟量电压值、电流值与开关量数值。

四频激光传感器对处于不同位置的任意目标物体进行界面示教，传感器的滑模示教图见图3所示，示教模拟量输出形式可设置为递增输出与递减输出。从图3可以看出，当第一界面为近界面时，传感器以递增输出作为输出形式，输出大小为(4～20)m A;当第一界面为远界面时，传感器以递减输出作为输出形式，输出大小为(20～4)m A;灵活的输出形式不仅方便数据处理和读取，也使四频激光传感器可以选择更多设置位置。系统中的四频激光传感器设置在进给缸周围，四频激光传感器的反射板设置在加紧装置周围，设置传感器的第一示教界面与第二示教界面分别为近界面与远界面，电流输出模拟量输出形式为递增输出，输出范围为4～20 m A。

【参考文献】：
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本文编号：3450698