ZMC408SCAN系列是正运动技术推出的激光振镜运动控制器，集成了复杂的运动控制和振镜控制等功能，是一款可同时控制电机轴运动、振镜轴运动、激光能量控制等的专业控制器。这款可在一台设备上完成激光振镜打标、激光焊接或者激光轨迹切割的功能的控制器，广泛应用于金属或非金属的大幅面拼接打标及切割、普通振镜打标及切割、XY+振镜轴联动无拼接打标及切割、3C电子和锂电行业的激光微焊接等场合。

本文将通过介绍ZMC408SCAN这款产品，来详解其在激光领域的相关应用。

一、ZMC408SCAN产品功能介绍

1.ZMC408SCAN的振镜功能

ü XY2-100的振镜控制协议，刷新周期10us-50us；

ü 两组二轴激光振镜的直线插补、圆弧插补及连续轨迹加工等输出；

ü 简单的振镜工艺参数设置，降低客户的开发难度；

ü 振镜矫正功能、振镜反馈闭环，保证激光加工的精度。

2.ZMC408SCAN的激光控制

ü 1个激光电源控制接口，支持IPG YLR、YLS等类型激光器；

ü 1个可配置扩展IO接口，通过转换板可外置扩展SPI、FIBER等其他类型激光器；

ü O-10V模拟量输出、高速PWM输出可控制激光能量；

ü 可实现PWM输出、模拟量输出与运动速度的同步。

3.ZMC408SCAN的运动控制

ü 8轴EtherCAT总线轴/脉冲轴/振镜轴控制，可混合插补；

ü 多维硬件位置比较输出，位置同步输出PSO功能；

ü 电子凸轮、同步跟随、直线插补、圆弧插补、连续轨迹加工、30+种机械手正逆解算法等；

ü 专用MPG手轮接口，支持 5-24V 手轮输入。

二、ZMC408SCAN激光振镜功能

激光振镜打标、焊接、切割是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下标记、氧化焊接或者切割，可以打出各种文字、符号和图案、切割不同材质成为不同形状的工件、能量均匀平滑微焊接等。按照激光器类型和行业应用，市场主流可分为光纤激光打标、紫外激光打标、二氧化碳激光打标、二氧化碳激光切割、光纤激光切割等，广泛应用于手机制造业、汽车行业、新能源、五金、家电、钟表、医疗和食品包装材料、电子元器件、陶瓷玻璃等行业。

激光振镜是一种专门用于激光加工领域的特殊的运动器件，激光振镜头内包含的主要元件是激光发生器、两个电机和两个振镜片，它靠两个电机分别控制两个振镜片X和Y反射激光，形成XY平面的运动，这两个电机使用控制器上的振镜轴接口控制。

振镜原理图

激光振镜不同于一般的电机，激光振镜具有非常小的惯量，且在运动的过程中负载非常小，只需要带动反射镜片，系统的响应非常快。

ZMC408SCAN支持XY2-100振镜协议，支持运动控制与振镜联合插补运动。同时支持XY2-100E振镜协议，支持振镜闭环，振镜运动过程中会实施反馈mpos的振镜位置，实现振镜闭环，并且会对应报警。

三、ZMC408SCAN激光控制

ZMC408SCAN有专门的激光电源控制接口，支持IPG、YLR、YLS 等类型激光器，例如：IPG激光器使用模拟量控制能量，输出信号为24V高电压控制激光器输出，因此控制器本身带有一个特殊24V控制接口，内置模拟量控制激光器的动作，可通过接口直接与激光器相连接，控制对应动作。也可通过直接控制器发送激光、红光、使能等输出信号进行操作激光器让激光器进行对应响应

激光电源控制端口引脚定义：

四、ZMC408SCAN扩展IO接口

为了扩展控制其他类型激光器，408SCAN控制器本体上增设有一个扩展接口，以扩展fiber激光器为例，通过扩展接口进行连接扩展板，转换TTL信号后进行对应控制激光器的激光使能、红光开关以及8位数字量控制能量，使用指令配置EXIO接口，配置连接扩展板。

EXIO扩展接口介绍:EXIO同时映射到输入与输出； 

指令原型:EXIO_DIR(isel, dirbit)

isel  -0(指定激光器类型，0为fiber激光器)

dirbit: 按位设置是否输出, 0- 输入, 1-输出 (自定义配置转接口对应的信号类型)

EXIO接口经转换板转接之后，对应激光器引脚如表所示，表中红色字体为输入信号，其他为输出信号

五、ZMC408SCAN的PSO功能

PSO(position synchronized output)即位置同步输出，通过采集实时的编码器反馈(或输出的脉冲)进行位置比较，与激光器同步输出信号进行相位同步，在运动轨迹的所有阶段以恒定的距离(而非时间)间隔触发输出开关，包括加速、减速和匀速段，从而实现脉冲能量均匀地作用在被加工物体上。

PSO功能的引入能够在整个运动轨迹中以固定的距离触发输出信号而不考虑总体速度，即在直线部分以很快的速度运动，而在圆角部分减速，通常圆角加工部分在整个加工过程中占有比较小的部分，这样在保证加工效果的同时，就可以最大限度地提高产能。

  ZMC408SCAN支持硬件比较输出、硬件定时器、运动中精准输出，比较主轴带编码器输入时，自动使用编码器位置来触发，可以使用MOVEOP_DELAY参数来调整输出准确时刻，提高加工的精度。

ZMC408Scan 激光加工的PSO的程序

ZMC408Scan 激光加工的PSO的3D显示

六、ZMC408SCAN振镜+运动控制的实现方式

通过ZDevelop开发平台，用户能够很容易地对ZMC408SCAN振镜运动控制器进行振镜控制、激光能量控制、运动控制。除了使用ZDevelop软件，还可以使用其他上位机软件开发，ZMC408SCAN使用一套API函数，支持C++、C#、LabVIEW、Python、Delphi等开发语言，支持VC6.0、VB6.0、Qt、.Net等平台，支持Windows、Linux、WinCE、iMac等操作系统。ZMC408SCAN振镜控制+运动控制一体化的硬件和统一开放的开发环境，提升开发效率，缩短开发周期，应用更简单，成本更经济。

1. 基于ZDevelop软件的激光振镜应用开发方式

2. 基于PC软件的激光振镜应用开发方式

3. 基于PC+ZDevelop的前瞻小线段加工与PSO输出的同步

七、方案和产品优势

l 集成专有振镜轴接口、激光电源控制接口、PWM和模拟量等激光能量控制方式、运动控制、IO控制于一体，集成度高；

l IO扩展接口，可支持不同类型和接口的激光器，适用性广；

l 精准输出实现位置同步输出PSO，提前、延时开光激光，提升加工精度；

l EtherCAT总线运动轴、脉冲轴、振镜轴可以实现混合插补、联动插补，选择性多。