固高GSN+GSHD|玻璃激光切割双龙门控制应用

激光切割工艺的原理是对工件的指定部分进行加热，使其达到预先定义的温度。快速加热的过程之后紧接着进行快速冷却，使玻璃内部产生垂直向的应力带，在该方向出现一条无碎屑或裂纹的裂缝。激光切割设备对运动平台的轨迹精度与切割效率有极高的要求，且具有机械跨度大、系统负载大、轴间耦合小等特点。此类设备需要伺服驱动器快速响应和整定，从而确保运动误差小、精度高。同时，传统十字架式的XY平台很难满足生产精度要求，因此设备必须使用龙门机械结构。

固高科技深耕激光切割领域多年，为行业提供高速、高精、全互联运动控制解决方案。该方案采用固高科技自主研发的伺服驱动器龙门双驱功能以及gLink-II千兆等环网工业现场总线，不仅可以同时控制多个龙门机械结构，而且在大幅面龙门设备上也可以实现稳定高效生产。

方案配置

系统架构图

GSN多轴网络运动控制板卡+GSHD高性能伺服驱动器+直线电机，进行龙门机构控制；

gLink-II千兆等环网工业现场总线，自动分配站号，保证伺服驱动器同屏控制及调试，便于监控轴状态和分析波形图；

GSHD伺服驱动器龙门控制主轴使用位置环、从轴使用电流环。只需要调整主轴增益，即可实现快速整定，调试更加简单便捷。

双龙门激光切割设备

上图展示的是双龙门激光切割的设备示意图，设备横梁跨度2400mm，切割速度为120mm/s,切割加速度为2500mm/s2，裂片速度为100mm/s，切割加速度为2500mm/s2。在匀速运动状态下，位置误差可以控制在±30脉冲（0.1分辨率，±3微米），精度效果见下图：

切割龙门的误差图（±3um）

裂片龙门的速度跟随图

GSHD系列高性能伺服驱动器自带龙门同步控制功能，可以实时将主从的位置进行校正，达到稳定的同步跟随效果。

下图是龙门的同步功能配置以及龙门的同步误差曲线。

龙门同步功能配置

龙门同步误差曲线

加工效果

切割的产品轮廓图

固高科技于1999年由香港科技大学的李泽湘、高秉强、吴宏三位机器人、微电子和运动控制领域的国际知名学者和专家所创办，是亚太地区首家拥有自主知识产权, 专业从事运动控制及智能制造核心技术研究与开发的高科技企业，是国内外全互联智能制造综合解决方案提供商之一。固高科技专注于运动控制、伺服驱动、多维感知、工业现场网络和工业软件五个方向的核心技术研究，通过深入的国内外合作、产学研相结合、积极培育系统集成商等创新的商业模式，将固高科技的运控技术及产品广泛应用于微电子、机器人、数控机床、电子加工、检测、印刷、包装及生产自动化等工业控制领域。

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