1．项目背景
激光数控加工中心可用于激光焊接、激光切割以及其它激光加工。目前激光数控加工中心多为国外的产品，价格高，操作复杂。本项目旨在开发一套国产的激光数控加工中心，满足一般激光加工的需要，性价比高，全中文操作，人机界面友好。图一为激光数控加工中心的外观。
图一、激光数控加工中心的外观
2．性能指标
1)两个直线运动方向X和Y行程分别为：500mm，800mm，最大进给速度20m/m；
2)直线运动定位精度0.050mm，重复精度0.02mm；
3)旋转轴Z精度±5sec，最大转速300rpm，卡盘工作直径420mm，卡紧力1.2T；
4)回转台允许载重150Kg；
5)整个工作台外形尺寸为：长1500mm，宽1200mm，高 1200mm；
6)电机功率如下：X轴2KW，Y轴1.5KW，旋转轴Z为1.5KW；
7)手动进给功能；
8)自动功能，可编程，可输入CAD图形转换的数控代码；
9)联机功能，图形中任何位置可触发或关闭激光器。
3．自控部分概要
激光加工中心的自控部分完成机械部分的驱动、系统精确的位置控制、人机交互以及数控加工中心手动、自动和联机功能。自控部分由伺服驱动单元、控制单元、人机界面以及应用软件组成。图二为自控部分的示意图。
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图二、自控部分的示意图
4．伺服驱动单元
1)X轴，2.0 KW，选富士的马达和驱动器，GYG202CC2-T2E，RYC202C3-VVT2，额定速度为2000r/min，编码器17位NIC，防护等级IP67，带油封带键，带制动；
2)Y轴和Z轴，1.5 KW，选富士的马达和驱动器，GYG152CC2-T2E，RYC152C3-VVT2，额定速度为2000r/min，编码器17位NIC，防护等级IP67，带油封带键，带制动。
5．控制单元
控制单元采用PC-104总线数控专用卡和PC-104总线输入/输出接口卡组成。数控专用卡通过伺服电机驱动器对系统进行精确的位置控制，硬件上有大规模门阵列硬件插补器；而输入/输出接口卡处理外部的开关量信号，可编程输入16点（光电隔离），可编程输出16点（光电隔离）。
6．人机交互
该系统有友好的人机界面，人机界面特点如下：
1)采用PC-104总线工控机；
2)9.4＂TFT彩色液晶显示器；
3)全中文菜单、汉字提示，直观易学；
4)辅助配置：RS232接口、标准键盘接口、USB接口。
图三为人机界面示意图。
图三、人机界面的示意图
7．应用软件
该系统提供完善的数控应用软件功能，其特点如下：
1)联动轴数：圆弧2轴，线性3轴
2)最小位移单位：0.001 mm
3)编程范围：±9999.999 mm
4)电子齿轮比：1-65535/1-65535
5)进给倍率：0-100%
6)系统功能：自动，手动，设置参数，编辑程序，自诊断，文件管理；
7)程序功能：7M存储空间，指令格式与FAUNC M6系统兼容；
8)G功能：40种G指令，包括各种固定循环/复合循环；
9)补偿功能：反向间隙、刀具半径、刀具长度、螺距误差补偿；
10)动态图形显示，加工图形的径向、放大、缩小、旋转；
11)与流行的CAD/CAM各种软件有很好的兼容性；
12)加工连续，程序段间不停顿；
13)任意设定升降速曲线的时间。
威控科技机器人项目业绩表
序号 项目名称 时间 地点 备注
1 六自由度机械手 2003．12． 北航机械学院实验室
2 钨极氩弧焊机器人 2004．03． 北京钨钼厂
3 金属腐蚀平台 2004．06． 北航材料系
4 全自动捆钞机 2004．07． 北航机器人研究所
5 免煎中药调配中心 2004．10． 北航机器人研究所
6 智能搬运车库 2005．01． 北京电信
7 埋弧焊加工中心 2005．06． 北航702教研室
8 激光加工中心 2005．08． 北京工业大学