市場應(yīng)用背景

柔性電子、新能源、智能穿戴等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，催生大幅面薄膜激光切割需求顯著增長，同時(shí)市場對加工工藝的要求持續(xù)提升。通過低成本實(shí)現(xiàn)高效、高速、高柔性化 的加工工藝已成為行業(yè)核心訴求?，F(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)方案已難以匹配市場需求，四軸聯(lián)動(dòng)（IFOV）無限視野切割工藝應(yīng)運(yùn)而生，有效破解行業(yè)技術(shù)瓶頸。

目前大幅面激光薄膜切割工藝主要應(yīng)用于柔性電路（FPC/PCB）、光伏薄膜、汽車內(nèi)飾膜及醫(yī)療包裝等行業(yè)。

傳統(tǒng)激光切割方案的痛點(diǎn)：

目前市面上存在兩種傳統(tǒng)的激光切割方案，分別為振鏡掃描方案和PSO伺服切割方案。

● 振鏡掃描方案：受限于FOV（視場范圍）難以適配大尺寸加工需求，且工藝柔性化水平不足，若采用大幅面FOV場鏡則面臨成本指數(shù)級上升，若采用多FOV拼接方案則存在拼接導(dǎo)致的定位誤差，影響微米級加工精度；

● PSO伺服切割方案：受限于拐角與圓弧速度限制導(dǎo)致加工效率降低，小圓弧高速 加工時(shí)的設(shè)備振動(dòng)更直接影響系統(tǒng)精度，最終導(dǎo)致加工效率與精度雙重下降。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)大幅面激光薄膜切割方案：

針對傳統(tǒng)方案的系列問題，正運(yùn)動(dòng)技術(shù)推出基于激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器的IFOV大幅面聯(lián)動(dòng)激光切割方案。振鏡與平臺四個(gè)軸聯(lián)動(dòng)的功能稱為IFOV（無限視野），可勻速對應(yīng)不同尺寸產(chǎn)品異形加工需求。

傳統(tǒng)激光切割方案與IFOV無限視野切割方案，在各個(gè)工藝要求的直觀對比情況，如下所示：

▲正運(yùn)動(dòng)技術(shù)方案與傳統(tǒng)方案對比表▲

01 激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器在薄膜激光切割機(jī)上的應(yīng)用

薄膜激光切割機(jī)運(yùn)行視頻可點(diǎn)擊→“激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器在大幅面激光薄膜切割應(yīng)用”查看。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)薄膜激光切割機(jī)硬件方案

24DI：接原點(diǎn)、限位等光電開關(guān)；

20DO：相機(jī)飛拍接口、繼電器輸出；

4路本地脈沖輸出：接步進(jìn)/伺服驅(qū)動(dòng)器；

2路掃描振鏡接口：接XY2-100協(xié)議掃描振鏡；

Fiber激光器接口：可接光纖、CO2、YAG激光器；

Laser激光器接口：支持IPG-YLR以及24V控制信號激光器；

EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器與IO模塊；

EtherNET接口：百兆網(wǎng)口，用于PC電腦連接。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)薄膜激光切割機(jī)應(yīng)用演示案例

采用正運(yùn)動(dòng)技術(shù)ZLaserMarking激光切割系統(tǒng)，用戶可調(diào)整激光功率、掃描速度、線間距等關(guān)鍵參數(shù)，以及連續(xù)軌跡加工控制，精準(zhǔn)控制激光束沿著預(yù)設(shè)的加工軌跡移動(dòng)，對指定加工區(qū)域進(jìn)行切割動(dòng)作。

ZLaserMarking激光切割系統(tǒng)核心功能

圖形編輯功能：支持矢量化、圖片、文本、條碼處理、圖形編輯?，提供豐富的功能，支持多種文件格式的導(dǎo)入和處理；

多種加工模式：振鏡與軸控制采用同一張板卡，支持靜態(tài)、飛行、旋轉(zhuǎn)、四軸聯(lián)動(dòng)等多種加工模式，一套系統(tǒng)即可適應(yīng)多種加工環(huán)境；

高精度控制：支持高精度視覺多點(diǎn)振鏡校正，伺服軸反向間距、螺距補(bǔ)償、二維補(bǔ)償?shù)榷喾N平臺校正；

四軸聯(lián)動(dòng)功能：伺服軸與振鏡軸聯(lián)動(dòng)控制,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償,保證激光加工的連續(xù)性與完整性，提高大幅面加工效率與加工質(zhì)量；

豐富的工藝：支持單向、雙向、環(huán)形、放射等多種軌跡填充方式，正弦、螺旋、8字形等異化曲線工藝；

支持機(jī)器視覺輔助加工：選配視覺定位輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高精度的畸變校正與自動(dòng)定位糾偏功能。

薄膜激光切割操作流程

方案應(yīng)用優(yōu)勢

無拼接，零誤差：單次成像覆蓋超大范圍，徹底消除拼接導(dǎo)致的精度損失；

高速同步，效率倍增：多軸聯(lián)動(dòng)控制，切割速度提升50%以上；

智能路徑優(yōu)化：算法自動(dòng)規(guī)劃最佳切割路線，材料利用率提升20%+；

復(fù)雜圖形輕松駕馭：高精度閉環(huán)補(bǔ)償控制，±0.1mm穩(wěn)定輸出，曲線切割光滑無毛刺；

高集成度：集成EtherCAT總線、脈沖、模擬量、高速輸入輸出各種外設(shè)硬件接口，降低設(shè)備控制成本；

支持二次開發(fā)：提供C++，C#等多種開發(fā)方式、提供專用激光函數(shù)庫及應(yīng)用案例；

支持脫機(jī)控制運(yùn)行：可加載多個(gè)脫機(jī)文件，通過IO或者API函數(shù)觸發(fā)運(yùn)行，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。

02 開放式激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器——ZMC408SCAN-V22

獨(dú)立式激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器ZMC408SCAN-V22，集成激光控制、振鏡控制和總線軸/脈沖軸控制，助您實(shí)現(xiàn)高效精確的EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制+激光振鏡解決方案。

▌ 16軸運(yùn)動(dòng)控制，支持點(diǎn)到點(diǎn)到多軸同步控制；

▌ 2路帶反饋激光振鏡接口、1路LASER和1路 FIBER激光電源專用接口；

▌ 支持一維/二維/三維PSO功能，可做視覺飛拍、精密點(diǎn)膠和激光能量控制；

▌ 激光振鏡控制與運(yùn)動(dòng)控制相互融合，可靈活構(gòu)建多軸聯(lián)動(dòng)等方式的激光加工系統(tǒng)；

▌ 多維位置同步輸出PSO，板載24路通用輸入和20路通用輸出，其中4路高速色標(biāo)鎖存，4路PSO和8路PWM輸出。

正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等。

審核編輯 黃宇