專利名稱：數(shù)控smt印刷模板激光切割控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其涉及一種數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置。
背景技術(shù)：
激光切割設(shè)備在國際上屬于高度專業(yè)化的精密加工制造設(shè)備，在歐美日各發(fā)達國家也是政府大力扶持發(fā)展的二十一世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)之一。目前該類設(shè)備的主要制造商為德國公司，德國LPKF公司的產(chǎn)品代表目前世界最高水平；美國的公司由于產(chǎn)品的機械穩(wěn)定性不如德國，已基本退出競爭；日本的公司的產(chǎn)品無論在軟件技術(shù)上還是在硬件技術(shù)上都比歐美的公司至少低一個檔次，在市場上毫無作為；臺灣的產(chǎn)品完全是德國產(chǎn)品的簡易仿制產(chǎn)品，剛剛在試用，沒有專門的CAM軟件系統(tǒng)，而是采用通用軟件；伺服驅(qū)動和機械傳動不是采用線性電機加氣浮而是采用線性滑軌；激光和光學(xué)成像系統(tǒng)的指標(biāo)和加工精度都不高。
當(dāng)今的電子制造業(yè)，面臨著越來越短的市場周期，越來越高的質(zhì)量要求。對于模板，因為是SMT加工中的模具，除了必須按期交貨外，還必須百分之百保證質(zhì)量。完成這樣的任務(wù)，計算機制造系統(tǒng)是最佳選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置，其包括機械控制部分和激光控制部分，機械控制部分包括主控系統(tǒng)、上位機隔離接口、通信接口控制器、光電/磁隔離器件以及與機械傳動裝置連接的隔離輸入輸出接口；激光控制部分也包括主控系統(tǒng)、上位機隔離接口、通信接口控制器、光電/磁隔離器件以及與激光切割裝置連接的隔離輸入輸出接口。主控系統(tǒng)分別通過上位機隔離通信接口與上位機相連；光電/磁隔離器件與計算機相連。
切割管理模塊包括如下單元網(wǎng)板的定位校正單元、設(shè)備參數(shù)的設(shè)置調(diào)整單元、實時顯示網(wǎng)板圖形的網(wǎng)板顯示單元、選擇切割參數(shù)的工具設(shè)置單元以及調(diào)整加工順序的進度設(shè)置單元。定位校正單元通過光學(xué)組件CCD對開孔精確定位，在網(wǎng)板上找三個基準(zhǔn)點，用CCD分別讀入其坐標(biāo)位置，然后通過計算，把軟件上的圖形位置和實際的網(wǎng)板位置一一對應(yīng)起來。
網(wǎng)板輸出模塊包括如下調(diào)整網(wǎng)板加工順序的進度控制單元、監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)的狀態(tài)控制單元、控制輔助設(shè)備的設(shè)備控制單元、控制氣泵的氣泵控制單元、控制機械傳動裝置的平臺控制單元、控制激光參數(shù)的激光控制單元以及配置切割刀具的工具控制單元。。
采用本發(fā)明的裝置后，可以實現(xiàn)對激光切割的計算機控制，提高了產(chǎn)品精度和工作效率。


圖1為本發(fā)明數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置的示意圖。
圖2為本發(fā)明數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制方法的示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，本發(fā)明數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置包括機械控制部分2和激光控制部分3，機械控制部分2包括主控系統(tǒng)21、上位機隔離接口22、通信接口控制器24、光電/磁隔離器件25以及與機械傳動裝置連接的隔離輸入輸出接口23。主控系統(tǒng)21由MCU(微程序控制器)內(nèi)含128K閃存(FLASH)、RAM(隨機存貯器)及外擴RAM等組成，主控部分21的系統(tǒng)管理軟件及應(yīng)用軟件固化在閃存中，它操控著整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通過上位機隔離通信接口21與上位機相連。光電/磁隔離器件25與計算機相連，用于防止計算機對通信接口控制器24產(chǎn)生干擾以及靜電對控制器24的影響。激光控制部分3也包括主控系統(tǒng)31、上位機隔離接口32、通信接口控制器34、光電/磁隔離器件35以及與激光切割裝置連接的隔離輸入輸出接口33。
系統(tǒng)電源1為機械控制部分2和激光控制部分3提供電源。數(shù)控SMT印刷模板激光切割裝置包括激光切割裝置和機械傳動裝置。機械傳動裝置在主控系統(tǒng)21的控制下運動從而帶動激光切割裝置運動，激光切割裝置在主控系統(tǒng)31的控制下進行切割模板的過程。激光切割裝置的結(jié)構(gòu)也請一并參考本申請人的在先申請第200510025408.5號，以上專利也一并引用到本專利所揭示的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的控制方法包括如下步驟1)在啟動之初，數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置根據(jù)要求對各部分進行初始化及測試，包括通訊接口參數(shù)設(shè)定、端口工作模式的設(shè)定、氣動及水冷系統(tǒng)是否開啟，運行是否正常等項目的測試。
2)主控系統(tǒng)21、31分別與激光切割裝置和機械傳動裝置“握手”，建立初始化連接。
3)主控系統(tǒng)21、31根據(jù)返回的數(shù)據(jù)判定接口板類型，進行相應(yīng)的處理，如數(shù)據(jù)處理、界面初始化等，從而實現(xiàn)同時激光切割裝置和機械傳動裝置，實現(xiàn)一機多用。
4)之后，主控系統(tǒng)21、31與隔離輸入輸出接口23、33進行數(shù)據(jù)交換，并將接受到的數(shù)據(jù)送給顯示控制器，再由顯示控制器控制顯示屏顯示相關(guān)信息；主控部分也可通過串口把數(shù)據(jù)上傳或遠傳；也可以通過并行口送給本地打印機。
5)進入工作狀態(tài)之后，主控系統(tǒng)21、31將各自的狀態(tài)上報上位機，如果判定系統(tǒng)各部分返回數(shù)據(jù)正確，則系統(tǒng)進入正常運行狀態(tài)；主控部分根據(jù)上位機送來數(shù)據(jù)和控制信號，對激光切割裝置和機械傳動裝置進行控制操作，包括設(shè)備啟停、X/Y方向移動、激光功率、電壓等；并隨時將系統(tǒng)運行情況等信息返回。
主控系統(tǒng)21、31采用高速處理器，考慮實際工作環(huán)境，增加了必要的抗干擾措施，如接口、輸入/輸出口隔離、濾波等，保證系統(tǒng)的可靠運行。
請參閱圖2，根據(jù)本發(fā)明的控制方法，控制裝置可分為切割管理和網(wǎng)板輸出兩個模塊切割管理模塊包括如下單元1)定位校正單元通過光學(xué)組件CCD(電荷耦合器件)對開孔精確定位，在網(wǎng)板上找三個基準(zhǔn)點，用CCD分別讀入其坐標(biāo)位置，然后通過軟件的自動計算，把軟件上的圖形位置和實際的網(wǎng)板位置一一對應(yīng)起來，之后可對網(wǎng)板進行加擴孔等處理，具有二次加工能力(二次加工能力是指網(wǎng)板制作完成出貨后，可再次上機器對網(wǎng)板進行定位切割，即對原先的圖形開孔進行修改)。
2)設(shè)置調(diào)整單元可對設(shè)備的參數(shù)進行改變，以達到最佳工作狀態(tài)。比如激光的功率，工作臺運行速度等。
3)網(wǎng)板顯示單元網(wǎng)板圖形在軟件界面上實時顯示，并可縮放大小，即可在軟件上監(jiān)控切割進度。
4)工具設(shè)置單元根據(jù)實際情況，選用不同的切割參數(shù)。比如鋼片厚度厚的，可選用速度慢，功率大的參數(shù)，鋼片薄一點，就用速度快，功率小的參數(shù)。
5)進度設(shè)置單元可對同一圖形的加工順序任意調(diào)整。即有先選中先切割的功能。
網(wǎng)板輸出部分包括如下單元1)進度控制單元可對不同網(wǎng)板的加工順序進行調(diào)整。有切割時間預(yù)測功能，由于切割是線運動，輸入圖形數(shù)據(jù)得到每個開孔的周長，計算出總長，再根據(jù)選用的切割速度就可得到預(yù)測時間，可據(jù)此對加工順序進行調(diào)整安排。
2)狀態(tài)控制單元對設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，如氣壓，冷卻溫度等，只要某樣狀態(tài)出故障，就自動停止工作。
3)設(shè)備控制單元對輔助設(shè)備的控制。
4)氣泵控制單元控制氣泵的壓力，開啟和關(guān)閉。
5)平臺控制單元控制機械傳動裝置的移動方向及速度等。
6)激光控制單元激光的參數(shù)控制，如功率，焦距等。
7)工具控制單元切割刀具的調(diào)用、配置(激光束的直徑、功率、切割速度、開關(guān)時間、脈沖頻率等參數(shù)的各種組合)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置，其包括機械控制部分和激光控制部分，其特征在于機械控制部分包括主控系統(tǒng)、上位機隔離接口、通信接口控制器、光電/磁隔離器件以及與機械傳動裝置連接的隔離輸入輸出接口；激光控制部分也包括主控系統(tǒng)、上位機隔離接口、通信接口控制器、光電/磁隔離器件以及與激光切割裝置連接的隔離輸入輸出接口。主控系統(tǒng)分別通過上位機隔離通信接口與上位機相連；光電/磁隔離器件與計算機相連。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置，其特征在于切割管理模塊包括如下單元網(wǎng)板的定位校正單元、設(shè)備參數(shù)的設(shè)置調(diào)整單元、實時顯示網(wǎng)板圖形的網(wǎng)板顯示單元、選擇切割參數(shù)的工具設(shè)置單元以及調(diào)整加工順序的進度設(shè)置單元。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置，其特征在于定位校正單元通過光學(xué)組件CCD對開孔精確定位，在網(wǎng)板上找三個基準(zhǔn)點，用CCD分別讀入其坐標(biāo)位置，然后通過計算，把軟件上的圖形位置和實際的網(wǎng)板位置一一對應(yīng)起來。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置，其特征在于網(wǎng)板輸出模塊包括如下調(diào)整網(wǎng)板加工順序的進度控制單元、監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)的狀態(tài)控制單元、控制輔助設(shè)備的設(shè)備控制單元、控制氣泵的氣泵控制單元、控制機械傳動裝置的平臺控制單元、控制激光參數(shù)的激光控制單元以及配置切割刀具的工具控制單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)控SMT印刷模板激光切割控制裝置，其包括機械控制部分和激光控制部分，機械控制部分包括主控系統(tǒng)、上位機隔離接口、通信接口控制器、光電/磁隔離器件以及與機械傳動裝置連接的隔離輸入輸出接口；激光控制部分也包括主控系統(tǒng)、上位機隔離接口、通信接口控制器、光電/磁隔離器件以及與激光切割裝置連接的隔離輸入輸出接口。主控系統(tǒng)分別通過上位機隔離通信接口與上位機相連；光電/磁隔離器件與計算機相連，采用本發(fā)明的控制裝置后，可以實現(xiàn)對激光切割的計算機控制，提高了產(chǎn)品精度和工作效率。
文檔編號G05B19/18GK1702579SQ20051002677
公開日2005年11月30日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者鄭春濱 申請人:上海福訊電子有限公司