[发明专利]一种激光冲击成形控制系统

说明书

一种激光冲击成形控制系统，以一台工控机作为主机，两台单片机为从机，再加若干辅助设备，构成了一个基于RS‑485总线的控制系统，系统的控制对象为激光器高功率脉冲电源和一个五自由度机械平台。该系统的成功运行使得对激光冲击成形的研究由基于单点冲击的电脑模拟阶段，步入了连续多点冲击的实验阶段，为探索激光冲击成形的主要影响因素和板料变形之间的相互关系，为激光冲击成形工艺参数的优化、板料变形的理论分析，实现大面积金属板料的柔性激光冲压成形提供了依据。

技术领域

本发明涉及一种激光冲击成形控制系统，适用于机械领域。

背景技术

传统的金属板料加工方法主要用模具在压力机上进行冷冲压成形，其生产效率高，适用于大批量生产。随着市场竞争的日趋激烈，产品的更新换代速度日益迅速，原有的采用模具加工的技术就表现出生产准备时间长、加工柔性差、模具费用大、制造成本高等不足，且模具冷冲压成形仅适用于低碳钢、铝合金以及铜等材料。为此国内外许多学者致力于板料塑性成形新技术的研究，实现金属板料的快速高效、柔性冲压和半模、无模成形，以适应现代制造业产品快速更新的市场竞争需要。而高功率激光器技术的日趋成熟，为板料塑性成形新技术的研究提供了全新的手段。

发明内容

本发明提出了一种激光冲击成形控制系统，以一台工控机作为主机，两台单片机为从机，再加若干辅助设备，构成了一个基于RS-485总线的控制系统，系统的控制对象为激光器高功率脉冲电源和一个五自由度机械平台。

本发明所采用的技术方案是：

所述控制系统主要包括：一台工控机，两块ICE51B板，五台伺服驱动器，五台交流伺服电机，一个五自由度机械平台，一台高功率脉冲激光器。工控机提供人机交互界面，操作人员可以输人指定格式的加工指令，指令内容包括板料上被冲击点的相对增量式坐标(X、Y、Z、B和C）、各冲击点激光器脉冲电源充电电压大小、脉冲触发指令。根据输入指令，工控机生成下位机可识别的五自由度平台运行指令和激光冲击加工用指令，然后将各条指令按照一定的先后次序及逻辑关系传送给下位机，执行完一条再发送一条；两块ICE51B板上各装有一台AT89S51单片机，作为下位机；#1单片机根据工控机指令，控制激光器脉冲电源的充电电压大小，以间接控制激光器发射的激光脉冲能量大小，并且同时控制激光脉冲的触发时机。

所述五套伺服驱动装置采用YASKAWA公司Sigma-II系列驱动器和三相交流永磁同步电机，驱动器工作在位置模式；#2单片机根据工控机指令，发送脉冲信号给伺服驱动器，驱动器再控制伺服电机把板形靶材运动到相应位置。

所述控制系统主机采用VB6.0作为软件开发平台，利用其提供的MSComm串口通信控件，可以很方便的访问串口，实现数据的发送和接收。

本发明的有益效果是：该系统的成功运行使得对激光冲击成形的研究由基于单点冲击的电脑模拟阶段，步入了连续多点冲击的实验阶段，为探索激光冲击成形的主要影响因素和板料变形之间的相互关系，为激光冲击成形工艺参数的优化、板料变形的理论分析，实现大面积金属板料的柔性激光冲压成形提供了依据。

附图说明

图1是本发明的系统硬件构成框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。