描述

设计特点

• 根据行驶距离触发工艺工具，避免基于加速、减速或任何其他速度不稳定的触发错误
• 与快脉冲激光器集成良好，使下一代显示和医疗设备制造成为可能
• 包括通用的、过程增强的功能

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的高速，高质量，无与伦比的过程控制。

新特性:部分速度PSO

Part-Speed算法允许:

• 基于加工工具部分加工速度的PSO输出控制，即使使用运动机械安排
• 当使用非线性光机械轴，如3D galvo扫描仪时，PSO输出的控制
• 减少布线复杂度的粒子群算法控制

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根据速度来控制过程呢?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，频率高达12.5 MHz，延迟低至80纳秒。您可以使用这些脉冲来触发接受IO的激光、传感器、相机或其他设备。随着工艺对精度和产量的要求越来越高，基于零件实际位置的烧制变得越来越重要。粒子群算法可以在三个矢量运动轴上控制脉冲，同时以高速和低延迟跟踪校正后的反馈。

粒子群优化与激光加工

激光技术不断发展，快速脉冲激光使新的材料加工能力成为可能。这些过程通常包括使用快脉冲或短脉冲激光。PSO是这些过程的一个与众不同的控制器特性，因为没有其他控制技术允许在不牺牲吞吐量的情况下实现亚微米的激光光斑放置精度。即使在高加速度下，热管理也是可能的。此外，粒子群算法在激光切割和激光焊接领域有着广泛的应用。这些应用包括使用CO2, YAG和准分子光纤激光器。

算法是通用的

PSO的多功能性不仅体现在它的低延迟和高频率，而且还体现在它的几种操作模式，这些模式能够与许多过程精确集成。继续阅读，了解更多关于粒子群算法的工作原理。

算法设置

PSO的设置很简单。用Aerotech的aeroasic会话编程语言实现了一个4步的过程。

1. 指定在基于矢量的距离计算中涉及哪些轴
2. 指定PSO触发事件的间隔
   1. 这可以被指定为:跨越你的部分的固定距离
   2. 加载到数据数组的自定义点火到点火事件距离
3. 设计每个点火事件所需的粒子群算法输出脉冲序列
4. 指定哪个PSO触发事件从驱动器硬件创建PSO输出;PSO输出可以这样指定:
   1. 它们发生在所有PSO触发事件中
   2. PSO触发事件变成基于二进制数据数组值的PSO输出
   3. 仅当指定的轴位于某个基于位置的窗口内时
   4. 基于灰度阵列值对粒子群输出脉冲序列的占空比进行了修正

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

图1所示。Aerotech的位置同步输出可以通过四个简单的步骤实现。

用户指定的粒子群输出脉冲序列

在每个PSO触发事件中，由每个图像中的红点表示，产生一个PSO输出脉冲序列，但不一定由驱动硬件输出。当一个PSO输出脉冲被调用时，驱动器将输出指定的PSO输出脉冲序列。根据应用程序的需求，脉冲序列中可能包含多个周期。PSO输出的振幅取决于连接到PSO电路的电压水平。PSO能够修改脉冲的开/关行为和振幅，使其成为高端精密加工中最灵活的基于位置的工具命令。

图2。PSO脉冲序列指定了PSO输出的开/关行为。每次控制器产生一个PSO触发事件时，就会产生一个PSO脉冲序列，该脉冲序列由一个总时间、一个“开启”时间、多个周期和延迟时间(来自PSO触发事件)指定。这个粒子群输出脉冲序列的行为可以被认为是一个单一的“事件”，由图像右侧的深蓝色条表示。

固定的距离射击

固定距离PSO脉冲是PSO最常见的使用案例。这是因为基于位置反馈的射击是确保关键过程控制的最准确的方法，如激光射击或数据采集，发生在你想要的地方。在这种模式下:

1. 触发事件的固定距离间隔由用户指定。
2. 多达三个轴的编码器反馈可以用来计算实际距离旅行。
3. 在每个粒子群触发事件中，生成用户指定的粒子群输出脉冲序列。
4. 粒子群算法的输出脉冲序列在每个粒子群算法触发事件时成为粒子群算法的输出。

图3。红点表示PSO距离计数器在固定距离产生的PSO触发事件。蓝色条表示脉冲发生器产生的粒子群输出脉冲序列。在本例中，用户在每个PSO触发事件时生成一个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输出脉冲串就输出到驱动硬件上。

图4。固定距离发射的一个亮点是，速度(加速度)的变化不会影响脉冲到脉冲的激光间距。这种类型的控制增加了高动态精密过程中的零件质量和吞吐量。

基于数组的开/关PSO输出控制

PSO的另一种常见模式是指定哪个固定距离的PSO触发事件通过使用数据数组值创建实际的PSO输出。在这种模式下:

1. 触发事件的固定距离间隔由用户指定。
2. 所需PSO输出的开/关序列被创建并下载到驱动硬件。
3. 多达三个轴的编码器反馈可以用来计算实际距离旅行。
4. 在每个粒子群触发事件中，生成用户指定的粒子群输出脉冲序列。
5. 该粒子群输出脉冲序列根据驱动硬件上的开/关序列成为粒子群输出。

图5。位图触发在此图像中表示。在这种PSO输出模式中，当PSO触发事件发生时，数组值将被索引。数组值用于指定哪个PSO触发事件导致在驱动器上的PSO输出。在这个实现中，距离计数器仍然跟踪事件之间的相同间隔，但是在指定的位置命令流程工具。

基于阵列的灰度粒子群算法输出控制

用于灰度激光打标等应用，该PSO模式将上述基于阵列的方法与PSO输出脉冲序列占空比的控制相结合。在这种模式下:

1. 触发事件的固定距离间隔由用户指定。
2. 所需PSO输出的开/关序列被创建并下载到驱动硬件。此外，每个开/关值都有一个与之相关的占空比值，该值也被下载到硬件中。
3. 多达三个轴的编码器反馈可以用来计算实际距离旅行。
4. 在每个粒子群触发事件中，生成用户指定的粒子群输出脉冲序列。该粒子群输出脉冲序列根据驱动硬件上的开/关序列成为粒子群输出。
5. 基于相应的占空比值，改进了粒子群算法的输出脉冲序列。

图6。灰度或“位掩码”触发在此图像中表示。在这种PSO输出模式中，当PSO触发事件发生时，数组值将被索引。数组值用于指定哪个PSO触发事件导致在驱动器上的PSO输出。此外，模拟或“灰度”值用于控制指定PSO输出脉冲序列的占空比。在这个实现中，距离计数器仍然跟踪事件之间的相同间隔，但是在指定的位置命令流程工具。

基于windows的PSO输出控制

除了开/关和灰度输出控制外，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制结合使用。要使用窗口控件:

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7。在本例中，建立的窗口将屏蔽PSO输出，除非工具在指定的窗口范围内。PSO触发事件(由底部图中的红点表示)发生在窗口范围之外。但是，除非在指定的基于位置的窗口内，否则不会出现PSO输出(由蓝色条表示)。

自定义PSO脉冲间隔

当实现上述任何一种模式时，您可以使用自定义PSO触发事件到事件的间隔。您可以为不需要固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您的过程

航空科技客户使用PSO来触发以下过程:

• 激光发射
• 相机捕捉
• 数据采集
• 无损检测触发

应用程序

PSO的多功能性服务于许多值得注意的精密制造过程，包括:

• led显示制造业
• 通过孔钻
• 加法制造
• 印刷电子/分发
• 激光系统
• 激光切割支架和其他心脏介入性装置
• 心脏起搏器的激光密封缝焊
• 涡轮叶片孔的加工
• 喷油器钻井
• 成像

技术指南和白皮书