基于数字孪生的小型激光雕刻机的研究

来源：机床与液压杂志2022年第14期北京时间：

作者：赵俊英，温国强，李颖

单位：天津中德应用技术大学汽车与轨道交通学院；天津中德应用技术大学汽车与轨道交通学院；天津中德应用技术大学汽车与轨道交通学院

摘要：小型激光雕刻机在广告、工艺品加工等行业应用广泛，是重要的加工设备之一。现有工业级小型激光雕刻机智能化程度低，不能很好地监控和分析设备运行状态。针对以上问题设计虚实同步的小型激光雕刻机，基于数字孪生理念，设计并搭建系统平台，建立虚拟模型，构建基于OPC UA等通信方式的通信网络，并利用该平台进行了激光雕刻测试。结果表明：控制激光强度的du值对雕刻质量影响很大，在同一du值、某一速度范围内，随着电机速度降低，雕刻质量提升，而速度过慢则会出现刻痕焦黑。实验还验证了该系统在一定精度范围内实现了虚实运动位置的重合，实现了加工状态和设备状态两种运行状态的监测功能。

关键词：激光雕刻;数字孪生;虚实同步;系统设计

基金资助：全国教育科学规划课题教育部青年项目(EJA180469)；天津市教委科研计划项目（2020KJ086）；天津中德应用技术大学科技培育重点项目(zdkt2021-004)