位置同步输出(PSO) -协调零件位置与过程控制

描述

设计特点

  • 基于距离触发处理工具前往,避免基于加速,减速,或其他任何不稳定的速度误差触发
  • 与快脉冲激光器集成良好,实现了下一代显示和医疗设备制造
  • 包括通用的过程增强特性

Aerotech的位置同步输出(PSO)功能协调您的运动与输出触发激光或数据采集设备高速,高质量,无与伦比的过程控制。

新特性:部分速度粒子群算法

采用程序解析速度作为跟踪输入触发粒子群算法输出。与新部分高速PSO,触发基于真实编码器反馈的PSO输出的能力现在扩展到部分空间矢量速度命令。

Part-Speed算法允许:

  • 控制的PSO输出基于您的过程工具的零件处理速度,即使当运动学机械安排被使用
  • 使用非线性光学机械轴,如3D电流计扫描仪时PSO输出的控制
  • PSO控制具有降低布线的复杂性

不要推导你的零件质量-控制它

当你真正关心位置的时候,为什么要基于速度来控制过程呢?Aerotech的控制解决方案可以发射亚博登录平台位置计算的PSO脉冲,最高可达12.5 MHz,延迟低至80纳秒。你可以使用这些脉冲来触发激光,传感器,照相机,或其他接受IO的设备。随着加工过程越来越依赖于精度和产量,基于实际零件位置的射击变得更加重要。PSO脉冲可以命令在三个矢量运动轴上,同时跟踪校准反馈在高速和低延迟。

粒子群算法和激光处理

激光技术在不断发展,快脉冲激光使新的材料处理能力成为可能。这些过程通常包括使用快脉冲或短脉冲激光器。PSO是这些过程的一个微分控制器特性,因为没有其他控制技术允许亚微米精度的激光光斑放置而不牺牲吞吐量。即使在高加速度下,热管理也是可能的。此外,粒子群算法长期以来一直被激光切割和激光焊接应用。这些应用包括二氧化碳、YAG和准分子光纤激光器的使用。

PSO是多才多艺

PSO的通用性不仅体现在它的低延迟和高频率上,还体现在它的几种操作模式上,这些模式能够与多个进程进行精确集成。继续阅读,了解更多关于PSO的工作原理。

PSO设置,向上

PSO的设置很简单。在Aerotech的有氧会话编程语言中实现了一个4步过程。

  1. 指定哪些轴参与您的基于矢量的距离计算
  2. 指定PSO发射事件的间隔
    1. 这可以指定为:固定的距离在您的部分
    2. 自定义加载到数据数组的fire-to-fire事件距离
  3. 在设计每个点火事件所需的PSO输出脉冲串
  4. 指定哪个PSO触发事件从驱动硬件创建PSO输出;PSO输出可以指定为:
    1. 他们出现在所有PSO射击事件
    2. 基于二进制数据数组值的粒子群优化触发事件成为粒子群优化输出
    3. 仅当指定的轴位于基于特定位置的窗口内时
    4. 所述PSO输出脉冲串的占空比被修改基于灰度值阵列

大多数指定PSO触发事件和PSO输出的方法可以混合和匹配来优化应用程序的需求。

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图1. Aerotech的位置同步输出可以在四个简单的步骤实施。

用户指定的PSO输出脉冲序列

在每一个粒子群算法触发事件中,以图像中的红点表示,生成一个粒子群算法输出的脉冲序列,但并不一定由驱动硬件输出。当需要一个PSO输出脉冲时,驱动器将按照指定的方式输出PSO输出脉冲序列。根据应用程序的需求,一个脉冲序列可能包含几个周期。粒子群算法输出的振幅取决于连接到粒子群算法电路的电压电平。PSO能够修改开/关行为和振幅的脉冲,使其成为最灵活的基于位置的工具命令,可用于高端,精密的过程。

PSO插图4

图2。PSO脉冲序列指定了PSO输出的开/关行为。每当控制器产生一个粒子群优化触发事件时,粒子群优化脉冲序列就会发生,它由总时间、“on”时间、周期数和延迟时间(从粒子群优化触发事件)来指定。该PSO输出脉冲序列的行为可以被认为是一个单一的“事件”,由图像右侧的深蓝条表示。

固定的距离射击

固定距离粒子群算法脉冲是粒子群算法最常见的应用。这是因为基于位置反馈的发射是确保关键过程控制(如激光发射或数据采集)发生在您想要的位置的最准确的方法。在这种模式下:

  1. 固定距离间隔触发事件是由用户指定。
  2. 的编码器反馈最多三个轴可以被用于计算所行进的实际距离。
  3. 在每个PSO点火事件时,生成用户指定的输出PSO脉冲串。
  4. 在每个粒子群算法触发事件中,粒子群算法的输出脉冲序列成为粒子群算法的输出。
PSO插图1

图3。红点表示粒子群算法在一定距离内由粒子群算法距离计数器生成的粒子群算法发射事件。蓝色条代表脉冲发生器产生的PSO输出脉冲序列。在这个例子中,用户在每个PSO触发事件上都生成一个PSO输出。因此,每次距离计数器创建一个PSO触发事件时,指定的PSO输出脉冲序列被输出到驱动硬件。

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图4。固定距离射击的一个亮点是速度(加速度)的变化不会影响你的脉冲到脉冲激光间距。这种类型的控制提高了高动态精度过程中的零件质量和产量。

基于阵列的,开/关PSO输出控制

PSO的另一种常见模式是通过使用数据数组值来指定哪个固定距离的PSO触发事件创建一个实际的PSO输出。在这种模式下:

  1. 固定距离间隔触发事件是由用户指定。
  2. 所需的PSO输出的开/关序列被创建并下载到驱动硬件。
  3. 的编码器反馈最多三个轴可以被用于计算所行进的实际距离。
  4. 在每个粒子群算法触发事件中,生成用户指定的粒子群算法输出脉冲序列。
  5. 基于驱动硬件上的开/关序列,粒子群算法输出的脉冲序列成为粒子群算法输出。

PSO插图2

图5。图中显示了位图的触发。在这种粒子群算法输出模式中,当粒子群算法触发事件发生时,数组值会被索引。数组值用于指定哪个PSO触发事件会导致驱动器上的PSO输出。在此实现中,距离计数器仍然跟踪事件之间的相同间隔,但在指定位置命令您的进程工具。

基于阵列的灰度粒子群算法输出控制

该粒子群算法将基于阵列的方法与粒子群输出脉冲序列占空比的控制相结合,用于灰度激光打标等应用。在这种模式下:

  1. 固定距离间隔触发事件是由用户指定。
  2. 所需的PSO输出的开/关序列被创建并下载到驱动硬件。另外,每个开/关值都有一个与之相关联的脉宽值,这个值也下载到硬件上。
  3. 的编码器反馈最多三个轴可以被用于计算所行进的实际距离。
  4. 在每个粒子群算法触发事件中,生成用户指定的粒子群算法输出脉冲序列。基于驱动硬件上的开/关序列,粒子群算法输出的脉冲序列成为粒子群算法输出。
  5. 根据脉宽值对PSO输出脉冲序列进行了改进。

PSO插图3

图6.灰度或“位掩码”烧制该图像中表示。在这种粒子群算法输出模式中,当粒子群算法触发事件发生时,数组值会被索引。数组值用于指定哪个PSO触发事件会导致驱动器上的PSO输出。另外,类似物或“灰度”的值被用于控制指定的PSO输出脉冲串的占空比。在此实现中,距离计数器仍然跟踪事件之间的相同间隔,但在指定位置命令您的进程工具。

基于窗口的PSO输出控制

除了开/关和灰度输出控制,您还可以指定基于位置的窗口。使用这些窗口的应用程序,要求脉冲只发生在特定的位置范围。固定距离、基于数组的开/关和基于数组的灰度控制都可以与窗口控件结合使用。要使用窗口控制:

  1. 用户指定窗口范围并启用窗口操作。
  2. PSO按上述模式使用。
图6显示了算法

图7。在这个例子中,除非工具在指定的窗口范围内,否则会建立屏蔽PSO输出的窗口。粒子群算法触发的事件(由底部图上的红点表示)发生在窗口范围之外。但是,只有在指定的基于位置的窗口中,PSO输出(由蓝色条表示)才会出现。

自定义PSO脉冲间距

当实现任何上述模式,你可以使用自定义PSO触发事件到事件的间隔。可以为不需要恒定间距的应用程序指定自定义间距值。

控制任何工具并改进你的过程

Aerotech客户使用粒子群算法来触发流程,包括:

  • 激光发射
  • 相机捕捉
  • 数据采集
  • 无损检测触发

应用

PSO的多功能性服务于许多值得注意的精密制造过程,包括:

技术指南和白皮书


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