研究四頻激光在電氣協(xié)同控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,該系統(tǒng)將四頻激光與電氣系統(tǒng)的功能特點(diǎn)和機(jī)床加工需求相結(jié)合,利用協(xié)同控制方案設(shè)計(jì)電氣協(xié)同控制系統(tǒng),系統(tǒng)通過(guò)工控機(jī)初始化四頻激光器參數(shù),向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送可調(diào)整電機(jī)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的激光光束,數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)激光光學(xué)掃描頭切換和調(diào)整電機(jī);協(xié)同控制單元接收工控機(jī)發(fā)送的加工數(shù)據(jù)與控制命令,實(shí)現(xiàn)加工掃描的優(yōu)化,工控機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)以及協(xié)同控制單元通過(guò)四頻激光,在同一控制單元以及差異控制單元間進(jìn)行協(xié)同控制。系統(tǒng)中的四頻激光傳感器電流輸出模擬量輸出形式為遞增輸出,并在電源設(shè)置中增加了激光控制功能,通過(guò)四頻激光傳感器反饋測(cè)量數(shù)據(jù)以及數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)軸的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)焦距測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于四頻激光的電氣協(xié)同控制系統(tǒng)加工誤差低于0. 1 mm,能耗低、排放熱量與廢氣量少,并且控制電壓效果較好。 

【文章來(lái)源】：激光雜志. 2020,41(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

電氣協(xié)同控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

電氣協(xié)同控制系統(tǒng)選取四頻激光作為系統(tǒng)的傳感器，該傳感器采用反射式回波分析法作為主要控制技術(shù)，該技術(shù)下的四頻激光傳感器可替代接近開(kāi)關(guān)，檢測(cè)原理圖見(jiàn)圖2所示。從圖2可以看出，采用反射式回波分析法的四頻激光傳感器的激光脈沖來(lái)自傳感器中短電脈沖驅(qū)動(dòng)激光二極管形成的光束，利用準(zhǔn)直鏡頭產(chǎn)生狹窄激光光束發(fā)送至目標(biāo)軸體，目標(biāo)軸體反射接收的激光光束，將光束發(fā)送至接收鏡頭后，利用光電二極管形成電脈沖，四頻激光傳感器利用發(fā)射電脈沖和接收電脈沖的時(shí)間差，計(jì)算目標(biāo)物體與四頻激光傳感器間距[12]。四頻激光傳感器利用微處理器將脈沖激光轉(zhuǎn)換為測(cè)量數(shù)值，在用戶(hù)設(shè)置的指定范圍值內(nèi)，輸出模擬量電壓值、電流值與開(kāi)關(guān)量數(shù)值。

四頻激光傳感器對(duì)處于不同位置的任意目標(biāo)物體進(jìn)行界面示教，傳感器的滑模示教圖見(jiàn)圖3所示，示教模擬量輸出形式可設(shè)置為遞增輸出與遞減輸出。從圖3可以看出，當(dāng)?shù)谝唤缑鏋榻缑鏁r(shí)，傳感器以遞增輸出作為輸出形式，輸出大小為(4～20)m A;當(dāng)?shù)谝唤缑鏋檫h(yuǎn)界面時(shí)，傳感器以遞減輸出作為輸出形式，輸出大小為(20～4)m A;靈活的輸出形式不僅方便數(shù)據(jù)處理和讀取，也使四頻激光傳感器可以選擇更多設(shè)置位置。系統(tǒng)中的四頻激光傳感器設(shè)置在進(jìn)給缸周?chē)�，四頻激光傳感器的反射板設(shè)置在加緊裝置周?chē)O(shè)置傳感器的第一示教界面與第二示教界面分別為近界面與遠(yuǎn)界面，電流輸出模擬量輸出形式為遞增輸出，輸出范圍為4～20 m A。

【參考文獻(xiàn)】：
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