开放式激光振镜运动控制器在旋转飞行打标中的应用

旋转激光打标与平面激光打标有什么不同？

他们两者的应用对象不同：

平面激光打标：主要作用于平面件，如铭牌，电子元器件等固定表面，激光聚焦在固定平面 + XY工作台，进行平面激光打标。

旋转激光打标：主要作用于圆柱体、圆弧表面等，工件沿圆弧面旋转，激光在曲面中点焦距 + 旋转台匀速旋转，进行沿圆弧面的激光打标。

所以当在圆柱形工件的周边进行打标时，由于工件表面呈曲面分布，激光的焦点距离会随之变化。靠近或远离焦点的区域会导致激光能量密度下降，标记深度不均或轮廓失真，影响整体打标质量。

旋转激光打标市场应用

在工业标刻领域，激光旋转打标技术已成为圆柱、圆弧类产品激光标刻的主流方案，能够实现圆柱及弧面工件的360°无死角、高精度、高效率打标。

▌客户现有方案瓶颈

客户现有方案采用振镜旋转分割打标配合卡盘旋转轴，对工件进行分段加工，工件需经过“旋转 → 停止 → 打标”的循环操作，虽然在单段范围内可实现较高的静态标刻精度，但由于频繁启停，导致效率低。

难以满足客户对高节拍和一致性的生产需求，以及在特定场景无法满足360°高速旋转工况下连续打标的工艺需求，导致定位延迟与激光出光不同步的问题，出现打标图像拼接错位、线条重影或激光能量不均等现象，影响激光打标质量。

卡盘旋转结构示意图

无论是平面还是曲面皆可使用，轻松提高打标质量与效率！

针对上述痛点，正运动基于激光振镜运动控制器开发了旋转飞行激光打标解决方案。

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▌正运动技术解决方案：

方案通过内置的多轴联动和PSO功能，可实现旋转轴和振镜进行同步跟踪旋转控制，确保光束能量与运动轨迹高度一致。

旋转飞行激光打标方案控制架构示意图

在此架构下，工件可在高速连续旋转状态下完成整周打标操作，实现首尾拼接无缝、一次成型，无需启停分段与重新定位，整体加工效率提升3～5倍，拼接误差＜10um。

配合正运动技术ZLaserMarking激光标刻软件，用户可调整激光功率、扫描速度、线间距等关键参数，精准控制激光束沿着预设的加工轨迹移动，对指定曲面或平面加工区域进行扫描填充，让激光打标，不再仅限于平面，曲面也行。

该方案无需更换客户现有振镜头与激光器，即可实现效率与打标质量的双重提升，并降低客户二次开发成本与系统集成难度。

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开放式激光振镜运动控制器在旋转飞行打标中的应用

正运动旋转飞行打标方案核心工艺流程

正运动旋转飞行激光打标解决方案，可将圆柱表面360°展开为平面坐标区域，并进行振镜校正，实现旋转轴与振镜的同步跟随控制，在二维平面上实现三维圆柱外表面的连续打标，从而实现整圆连续、首尾无缝的高精度打标效果。

方案支持DXF导图功能与工艺配方快速切换，轻松完成新零件加工。

正运动旋转飞行打标解决方案优势

01 软硬件高度集成

集成激光控制、振镜控制、EtherCAT总线、脉冲、模拟量、高速IO等主流接口，简化硬件架构，有效降低设备控制成本，软件操作便捷，易学易用。

02 高精度振镜校正

支持BOX校正，多点校正功能。选配高精度视觉校正，保证振镜控制精度。

03 智能排版功能

自动计算最短的切割路径，减少不必要的移动，实现设备工作效率最大化。支持主流的设计文件格式（如DXF、AI、SVG等）。

04 图形编辑功能

支持矢量化、图片、文本、条码处理、图形编辑‌，提供丰富的功能，支持多种文件格式的导入和处理。

05 丰富的工艺

支持单向、双向、环形、放射等多种轨迹填充方式，正弦、螺旋、8字形等异化曲线工艺，以及加工方式设定等工艺。

06 高精度控制

支持高精度视觉多点振镜校正，伺服轴反向间距、螺距补偿、二维补偿等多种平台校正。

07 灵活二次开发

板卡支持二次开发，提供C++，C#等多种开发方式的专用激光函数库及应用案例。

08 脱机运行，稳定保障

支持脱机控制运行，可加载多个脱机程序，通过IO或API函数灵活触发，确保系统加工过程稳定可靠。

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正运动旋转飞行激光打标界面操作视频

一、开放式激光振镜运动控制器

独立式激光振镜运动控制器ZMC408SCAN-V22，集成激光控制、振镜控制和总线轴/脉冲轴控制，助您实现高效精确的EtherCAT总线运动控制+激光振镜解决方案。

可选16轴运动控制（脉冲+EtherCAT总线）；

2路带反馈激光振镜接口、1路LASER和1路FIBER激光电源专用接口；

支持一维/二维/三维PSO功能，可做视觉飞拍、精密点胶和激光能量控制；

多维位置同步输出PSO，板载24路通用输入和20路通用输出，其中4路高速色标锁存，4路PSO和8路PWM输出；

激光振镜控制与运动控制相互融合，可灵活构建多轴联动等方式的激光加工系统。

二、机器视觉运动控制一体机VPLC7系列

可选4-64轴运动控制（脉冲+EtherCAT总线），EtherCAT最小通讯周期250us；

内置强实时运动控制内核MotionRT750，支持第三方视觉软件；

板载20路通用输入（其中VPLC711的10路和VPLC712的8路为高速输入），20路高速输出；

基于x86架构的EtherCAT总线视觉运动控制器，支持脱机运行，内置丰富的视觉和运动控制功能，大幅简化配置流程；

支持EtherCAT冗余功能，解决单点故障停机，自动诊断并持续运行，增强系统可靠性，简化维护工作；

提供一体化开放式IPC形态的实时软控制器/软PLC集成的视觉+运动控制解决方案。

三、强实时运动控制内核 -MotionRT750

x86架构Windows/Linux系统下独占CPU内核的运动控制实时内核。

支持多达254轴的高精度运动控制，控制周期可低至125us，显著提升设备性能，助力产能提升至少20%。

单条指令的交互时间为1-3us，相较于传统的PCI/PCIe、网口等通讯方式，速度提升了10-100倍以上 。

搭载环形冗余架构，确保非故障从站持续保持正常EtherCAT通信，可显著提升系统可靠性与运行稳定性。可有效杜绝EtherCAT通讯故障导致的产能损失。

当Windows因病毒入侵、硬件异常插拔或驱动冲突导致系统崩溃时，运动控制实时内核 MotionRT750仍可持续运行,且急停功能仍然保持有效，提供充分响应时间进行事故处置，显著提升工业控制安全性与可靠性。

审核编辑 黄宇