设计一款激光打标控制器，欢迎大家来讨论

浪子怀海 · 发表于 2020-12-21 14:15:54

最近接触了激光打标机，打算采用STM32H750+EP4CE10方案设计一款激光打标控制器。整体设计思路：硬件设计 ---> ARM软件设计 ---> FPGA设计 ---> 综合调试 ---> 实现激光打标控制功能。整个设计过程我会不定时更新，欢迎大家一讨论。先附上硬件设计框图：

xp54312 · 发表于 2020-12-21 14:45:12

支持楼主，旁观学习

as_920 · 发表于 2020-12-21 19:48:39

支持楼主，旁观学习

ece123 · 发表于 2020-12-21 20:23:27

232和网络换成一个USB口，STM32+FPGA直接用FPGA+内置CPU就行了。

ece123 · 发表于 2020-12-21 20:26:06

还需要一个画图的CAD，并支持多种字体

wowangru · 发表于 2020-12-21 20:36:01

模拟还是数字

tdkk · 发表于 2020-12-21 20:49:37

网上盗版金橙子一大堆了呢

LM3SXX · 发表于 2020-12-22 08:47:03

用PLC实现会更靠谱一点吧

yuyu87 · 发表于 2020-12-22 09:06:45

关注，，，，，，，，

xp54312 · 发表于 2020-12-22 09:17:37

支持，楼主及时更新进度，最怕虎头蛇尾

浪子怀海 · 发表于 2020-12-22 10:07:15

ece123 发表于 2020-12-21 20:23
232和网络换成一个USB口，STM32+FPGA直接用FPGA+内置CPU就行了。

现在市面大多数采用用的是USB通讯，但是客户有反馈说控制器通讯线长了有时候会出问题，所以本次设计采用的是网口。RS232是为了调试和扩展HMI留的。 FPGA+内置CPU是个好想法，可以节省成本，我后面研究一下。

浪子怀海 · 发表于 2020-12-22 10:10:16

ece123 发表于 2020-12-21 20:26
还需要一个画图的CAD，并支持多种字体

现在还没有做上位机的小伙伴，所以先用G代码调试，欢迎有做过CAD软件经验的一起玩！！！

浪子怀海 · 发表于 2020-12-22 10:10:45

wowangru 发表于 2020-12-21 20:36
模拟还是数字

用的数字振镜

浪子怀海 · 发表于 2020-12-22 10:17:44

tdkk 发表于 2020-12-21 20:49
网上盗版金橙子一大堆了呢

拒绝盗版！

一方面：我对这个东西比较感兴趣想玩一玩；另一方面就是发现有些客户有加视觉、飞行等功能，金橙子好像在定制方面不太给力。现在先玩一玩，看看后面能不能做出点创新。

浪子怀海 · 发表于 2020-12-22 10:20:19

LM3SXX 发表于 2020-12-22 08:47
用PLC实现会更靠谱一点吧

据了解PLC在自动流水线发挥着巨大作用，但是涉及到插补和算法运算就有些不太好玩了。

浪子怀海 · 发表于 2020-12-22 10:22:51

xp54312 发表于 2020-12-22 09:17
支持，楼主及时更新进度，最怕虎头蛇尾

哈哈，是的！坚持下去不容易！争取下周能够展示我设计PCB。

yuyanlzh · 发表于 2020-12-22 12:39:34

不好做，楼主加油，先试试水

xp54312 · 发表于 2020-12-29 10:36:39

楼主进度如何

玛瑙 · 发表于 2020-12-29 10:49:41

增加跟读码器通信以验证打码质量的功能？

浪子怀海 · 发表于 2020-12-30 18:29:06

玛瑙发表于 2020-12-29 10:49
增加跟读码器通信以验证打码质量的功能？

这个可以在上位机端写个脚本实现，本设计只设计控制器。

浪子怀海 · 发表于 2020-12-30 18:48:48

终于设计好硬件PCB了，但是期间在测试STM32H750+EP4CE10方案出了点问题，所以后面改用STM32F767+EP4CE15的主控方案。接下来开始软件设计，先实现功能在打板

xp54312 · 发表于 2020-12-31 11:46:09

原理图都没发出来给大家探讨？
你这是开源码

ronic · 发表于 2020-12-31 12:08:44

楼主没说要开源吧

huangxiaolpbany · 发表于 2020-12-31 12:26:01

懂工艺吗？不懂就不要玩了

bg3mo · 发表于 2020-12-31 14:09:04

期待楼主的作品

licongdwqx · 发表于 2021-1-1 15:13:31

还需要增加3路电机借口。楼主这是控制光纤激光器的吧。不考虑CO2，紫外的吗

vavasi · 发表于 2021-1-1 18:56:34

楼主加油，围观了。

ilan2003 · 发表于 2021-1-1 19:35:15

LM3SXX 发表于 2020-12-22 08:47
用PLC实现会更靠谱一点吧

哈哈 PLC能实现XY2波形嘛？

ilan2003 · 发表于 2021-1-1 19:37:04

本帖最后由 ilan2003 于 2021-1-1 19:49 编辑

需要要加上SDRAM，我感觉这玩意都是上位机做的算法，所有的轨迹都是上位机算好发给下位机处理的，原理应该和打印机差不多；
还涉及到很多的功能，飞行打标，还需要图形矫正；深入研究还会有很懂东西

接口最好兼容金橙子，通讯接口USB

感觉这玩意已经做烂了，再开发没有意义
江苏还有一家叫做庆钰的公司也做激光打标卡，并带3轴的控制

ilan2003 · 发表于 2021-1-1 19:45:13

我之前需要做一个简单的2轴控制+就割一条直线，功能很简单，用现成激光打标机板卡，找了金橙子说是提供dll需要2万的费用，而且现成的激光打标卡还不知道怎么用，原版的金橙子的卡又贵；
然后自己做了一个板卡；STM32F4+EPM240 CPLD负责实现XY2 波形的产生；MCU通过FSMC接口发送数据个CPLD；

浪子怀海 · 发表于 2021-1-2 09:26:36

ronic 发表于 2020-12-31 12:08
楼主没说要开源吧

开发资料部分开源

浪子怀海 · 发表于 2021-1-2 09:29:58

huangxiaolpbany 发表于 2020-12-31 12:26
懂工艺吗？不懂就不要玩了

是的，激光打标工艺超级重要。目前设计前期工作重在实现功能效果上，后期工艺的调试需要上位机软件的大力支持，这个尽可能找个小伙伴一起弄。

浪子怀海 · 发表于 2021-1-2 09:42:53

licongdwqx 发表于 2021-1-1 15:13
还需要增加3路电机借口。楼主这是控制光纤激光器的吧。不考虑CO2，紫外的吗 ...

当前硬件的设计是可以扩展支持两路电机的，有必要支持三路吗？设计的激光器接口硬件上支持光纤、CO2和紫外。

浪子怀海 · 发表于 2021-1-2 09:56:11

ilan2003 发表于 2021-1-1 19:37
需要要加上SDRAM，我感觉这玩意都是上位机做的算法，所有的轨迹都是上位机算好发给下位机处理的，原理应该 ...

核心板上有设计SDRAM。
当前思路是上位机生成G代码一类的运动命令，然后控制器做轨迹插补等运算。
飞行打标，图形矫正这些都是一定要加的，之前有一些理论的学习。
振镜和激光器接口是兼容金橙子的，但是通讯接口有必要一定加USB吗？我感觉网口更稳定一些。
我这边有设计过3轴控制器和8轴控制器，以后有必要的话可以配套使用。
这东西确实做得人很多，本次设计一方面是感兴趣，另一方面是想试着做出点差异化的创新。

浪子怀海 · 发表于 2021-1-2 09:58:03

ilan2003 发表于 2021-1-1 19:45
我之前需要做一个简单的2轴控制+就割一条直线，功能很简单，用现成激光打标机板卡，找了金橙子说是提供dll ...

朋友继续搞起来呀！这样的硬件配置可以做很多事情的。

浪子怀海 · 发表于 2021-1-2 11:02:36

本设计采用的插补算法是移植GRBL源码实现的，目前已完成STM32F767的移植,具体资料见下面帖子。
https://www.amobbs.com/thread-5744804-1-1.html
后面就是要准备写FPGA的程序了。

yuyanlzh · 发表于 2021-1-2 13:18:47

XY2接口最好设计成DB25母头，这样更通用一些，只有金橙子自己用DB15

astankvai · 发表于 2021-1-2 14:03:21

顶起来，楼主加油。

ilan2003 · 发表于 2021-1-2 21:19:55

浪子怀海发表于 2021-1-2 09:56
核心板上有设计SDRAM。
当前思路是上位机生成G代码一类的运动命令，然后控制器做轨迹插补等运算。
飞行打 ...

USB 虽然抗干扰差一些，但是激光打标机干扰不大，并且数据线也不长，但是USB配置起来比USB方便多了，而且电脑有很多个USB，而网口只有一个，我们的产品使用的就是以太网，实际使用中客户需要用网卡连外网，需要上网卡，配置的售后很麻烦

浪子怀海 · 发表于 2021-1-3 16:55:06

yuyanlzh 发表于 2021-1-2 13:18
XY2接口最好设计成DB25母头，这样更通用一些，只有金橙子自己用DB15

金橙子的控制器在国内打标机市场应该占有半数以上，所以为了兼容我也采用的DB-15。其他的哪些品牌是用的DB-25,可以推荐一下吗？我参考参考

浪子怀海 · 发表于 2021-1-3 17:04:11

ilan2003 发表于 2021-1-2 21:19
USB 虽然抗干扰差一些，但是激光打标机干扰不大，并且数据线也不长，但是USB配置起来比USB方便多了，而且 ...

你说的很有道理，在工控机一拖多的时候，USB比网口硬件支持会方便一些，省得添加网卡。
本设计采用网口通讯的主要原因也是曾遇到过客户用的USB通讯控制卡，并且工控机与控制器有3米多的距离，在机器运行过程中经常会出问题。
现在硬件PCB还没有打样，后面我综合考虑一下，要不要把USB通讯也加上。

hexenzhou · 发表于 2021-1-3 19:03:33

关注，最近也接到类似的任务，不过是做视觉和配套的金橙子一起用。

浪子怀海 · 发表于 2021-1-6 10:04:39

hexenzhou 发表于 2021-1-3 19:03
关注，最近也接到类似的任务，不过是做视觉和配套的金橙子一起用。

是不是要用到金橙子的二次开发包，据说挺贵的。

浪子怀海 · 发表于 2021-1-6 10:06:45

FPGA可以控制振镜和激光器镭射直线了，后面要进入深水区了!

licongdwqx · 发表于 2021-1-8 14:34:10

浪子怀海发表于 2021-1-2 09:42
当前硬件的设计是可以扩展支持两路电机的，有必要支持三路吗？设计的激光器接口硬件上支持光纤、CO2和紫 ...

三路有必要的。因为经常需要调焦点

licongdwqx · 发表于 2021-1-8 14:46:59

浪子怀海发表于 2021-1-6 10:06
FPGA可以控制振镜和激光器镭射直线了，后面要进入深水区了!

楼主进展很快啊。
建议楼主做一下modbus profinet的支持。可以和金橙子差异化竞争。
不然在通用打标领域怕是很难超过金橙子

浪子怀海 · 发表于 2021-1-9 11:09:33

licongdwqx 发表于 2021-1-8 14:34
三路有必要的。因为经常需要调焦点

现在初步的硬件方案出了XY振镜，还可以控制两路电机。可以满足Z轴调焦和R轴旋转打标。所以之前你提出的要控制三路电机，是有什么其他应用？

浪子怀海 · 发表于 2021-1-9 11:24:47

licongdwqx 发表于 2021-1-8 14:46
楼主进展很快啊。
建议楼主做一下modbus profinet的支持。可以和金橙子差异化竞争。
不然在通用打标领域 ...

前面的工作还好，后面的工作真是调死个人。

在通用打标打标领域跟金橙子等打标卡竞争确实没有优势，我也想着是做差异化的产品。

就目前情况，我这边上位机软件存在短板，所以暂时想了三个差异化的方向：
1. 打标卡+视觉做一套视觉激光系统，简化现在激光打标配合视觉一类机器的开发流程，省的花高价钱用二次开发包进行二次开发；
2. 飞行打标的应用场景；
3. 可以根据客户的实际需求定制；

关于你提出的profinet我没有深入了解过，刚刚恶补了一下。暂时理解profinet 有点像modbus tcp 和Ethernet 的结合体。你的意思是将打标卡做成一个开放平台，定好通讯协议让用户自己开发上位机吗？

ericu · 发表于 2021-1-13 11:34:26

牛x，希望能量产

ilan2003 · 发表于 2021-1-13 13:21:20

浪子怀海发表于 2021-1-6 10:04
是不是要用到金橙子的二次开发包，据说挺贵的。

我问过要2万块钱

ilan2003 · 发表于 2021-1-13 13:55:44

profinet，是不是链接驱动器的，现在很多都是ethercat

yaya001 · 发表于 2021-2-14 15:46:25

手头有振镜的资源，有需要可以联系。

kite2006 · 发表于 2021-2-14 20:57:16

支持楼主，希望能量产

记忆工人 · 发表于 2021-2-21 19:48:45

激光器+振镜+场镜+机械，一套下来得多少钱啊？@浪子怀海

foxfire · 发表于 2021-4-29 08:44:32

为什么还需要+FPGA呢，感觉功能上STM32都够的样子

sos9616 · 发表于 2021-5-17 19:46:22

LZ近况如何？围观中！

yinian · 发表于 2021-6-8 09:08:57

也感兴趣，期待中

Stm32Motor · 发表于 2021-11-30 18:03:46

楼主,可以卖个板子给我吗?我想自己写个打标软件.

ycheng2004 · 发表于 2021-11-30 18:27:39

ece123 发表于 2020-12-21 20:26
还需要一个画图的CAD，并支持多种字体

用CorelDRAW,广告行业都是这么用,

设计一款激光打标控制器，欢迎大家来讨论

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