振镜标记控制系统是一种精确激光打标的配件,通过PC 机的串口、并口ISA 总线与单片控制板相连,这种方式接口简单、连接方便, 开发费用低, 但由于传输速度低, 已不能满足现代数控系统的实时性要求。本文在激光打标控制技术方面进行了一些新的探索:利用PCI的高速数据传输和dsp高速数据处理能力,提出一种“PC机+PCI总线+DSP控制板卡”的方式,用于振镜标记控制系统,从而实现对标记控制的精确控制,提高控制效率,保障系统实时性。DSP控制板卡是整个系统的核心,它直接决定着系统的扫描速度和扫描精度,新式震镜扫描激光打标技术通过控制两片高速振镜的偏转角, 改变激光的传播方向, 经过F-Theata透镜在工件表面的聚焦, 在工件表面作标记。与传统的标记技术相比, 它具有适用面广(对不同材料、形状的加工表面均适合) , 工件无机械变形, 无污染, 标记速度快, 重复性好, 自动化程度高等特点, 在工业、医学、科研等许多领域具有广泛的用途。高速高精度的振镜激光标记已成为当今标记行业的发展方向。
振镜式扫描激光打标机为工业打标实现了高速、精确的作业计划,控制板卡通过PCI总线与PC机连接,实现高速通讯。DSP处理模块为主控制模块,使用主频为200MHz的 TMS320C6205芯片作为主控制芯片。DSP处理模块充分利用了C6000系列DSP的快速计算能力和高精度定时器,能够保证振镜标记机进行匀速、高速标记,这些由PC机是没有办法做到的。DSP的外围电路包括存储模块、复位控制、电源控制、时钟系统、JTAG端口、数模转换模块、cpld逻辑控制模块和光电隔离模块等。其中存储模块包括FLASH模块和SDRAM模块,FLASH用来存储系统启动代码和软件代码,SDRAM用于提供软件运行时所需的额外存储空间。DSP控制板卡输出两路模拟量控制两块振镜的运动,输出Q开关控制信号以控制激光器的开关光,输入/输出16路光电隔离信号用于功能扩展。实现高速的数据处理,保证系统工作的实时性,且由于带了PCI桥接功能,提供了和PCI总线的接口,经济可靠。
大多数DSP控制板卡使用的PCI总线宽度为32为(3.3V),总线频率为33MHz,传输速率为33×32/4MB/s = 132MB/s 。此传输速率为整个系统能实现高速运行提供了保障。该芯片自带了符合PCI2.2规范的PCI总线桥接功能,开发者免去了PCI协议的硬件和软件实现,给系统设计带来了便利,缩短了开发周期,也节省了开发费用。开发者只需将PCI插槽上的总线信号和DSP芯片上相关的PCI总线信号直接相连即可。带“金手指”的DSP控制板卡可以直接插在PC机的PCI卡槽中使用,实现PC机与DSP之间的通信。PCI设备可以访问所有的内部RAM空间、外设和外部存储器空间。
采用dsp控制板卡的激光打标系统在实现金属、不锈钢、塑胶、ic等产品打标的同时,能够依靠反射波来提升打标的精确度,为打标和寄存提供了保障。
转载请注明出处。