全速USB接口的中小型激光雕刻机控制主板[型号(MODEL):6C6879-LASER-A(简称A型板)]

   这是一块成品主板,主板型号为6C6879-LASER-A,版本代号为A,可简称A主板。除马达驱动IC外,全部采用SMD器件,并在自动贴片焊接生产线上加工。

6C6879-LASER-A主板的工艺特色:
1、6C6879-LASER-A几乎全部采用SMD器件,而SMD器件是无引脚或者引脚极短的器件,相比传统的大块头直插器件,具有更好的性能,尤其是,可实现最短路径布线,从而获得更好的抗干扰性能,而激光雕刻机的抗干扰能力是关键的;
2、无任何可能发生隐患的器件。比如大体积的直插电解电容,怕外力碰撞,而且在雕刻机发货给用户时,长途运输的数十小时的颠簸,可能导致电解电容的引脚松动,性能劣化或内部短路。我们的主板中,即便是晶振,都使用接地环妥善固定,确保万无一失。
3、阻容器件全部使用大体积的1206封装器件。同样的器件,封装体积越大的器件,特性越好,寿命一般也越长,当然价格也越高。
4、优良的散热设计。电子元件工作时,都会产生热量,尤其是一些功率器件会产生较多的热量。在雕刻机主板上,马达驱动IC就是功率器件,如果马达驱动IC的热量不及时散出,主板就不能长时间工作。我们的主板设计有3倍以上的散热裕量,可以24小时连续工作。
5、USB接口保护。如果用户使用激光雕刻机时,因为激光雕刻机主板的故障而损坏了用户的计算机的USB口,这是不是很糟糕的事?我们的主板集成了USB数据总线保护,基本可避免。
6、小巧的外形,便于雕刻机生产厂家封装成带屏蔽外壳的模块安装到激光雕刻机中,以获得更好的抗干扰能力。

6C6879-LASER-A(简称A型板)全速USB雕刻机控制主板的技术指标
当前固件版本 2010.0.2 所谓固件是指主板上的CPU中运行的直接面向硬件的程序,是我处主板的核心知识产权
运动指令系统 LHYMICRO-GL 中文名称<李辉宇微码图形语言指令集>。该指令系统完全由我个人开发,具有全部的知识产权
基础运动模式 双轴联动 中低端雕刻机很多是使用单轴运动方式,效率低且切割时是台阶型刀路,不平滑
最高雕刻速度 420mm/s [25200mm/m] 使用22.1184M晶振、1000DPI时的速度。该主板允许更换晶振获得更高或更低的雕刻速度
最高切割速度 120mm/s [7200mm/m] 使用22.1184M晶振、1000DPI时的速度。该主板允许更换晶振获得更高或更低的切割速度
速度调节档位支持 0.762mm/s - 420mm/s 使用22.1184M晶振、1000DPI时。速度完全由软件进行微步调速(软件模拟无级调速)
最低步进脉冲频率 0.03kHz[30Hz] 使用22.1184M晶振时的最低频率,1000DPI时对应最低速度 = 0.03 x 25.4 = 0.762mm/s
最高步进脉冲频率 16.6kHz [16600Hz] 使用22.1184M晶振时的最高频率,1000DPI时对应最高速度 = 16.6 x 25.4 = 421.64mm/s
最大步进频率误差 0.54us 步进频率误差,决定了雕刻机运行的平稳性,也一定程度决定了雕刻质量的好坏
步进驱动器细分数 四细分/八细分[可选] 选择八细分版本时速度将下降一半,但精度将提升一倍。建议微小面积的雕刻机选择八细分驱动的主板
雕刻数据支持 无限大 本主板使用FIFO(先进先出)内存管理方案,使本主板可接收无限多的雕刻数据
雕刻幅面支持 无限大 独创坐标系无限累加技术,使本主板所支持的雕刻幅面的大小没有任何限制
单向雕刻支持 支持 单向雕刻可完全消除机械上的逆程误差(因为逆程不雕刻),可实现特定雕刻机的最佳雕刻质量和最高雕刻精度
逆程误差补偿 支持 如果不补偿机械逆程误差,双向雕刻时文字的笔画会变细,小字笔画将可能烧光
机械磨合支持 支持 有些雕刻机经常定位在某处雕刻,有时突然定位到一个新位置,却发生错位,这就是未做机械磨合所致
手动定位支持 支持 手动定位是少数大型雕刻机才有的功能。所谓手动定位就是把激光头移到什么位置,就从什么位置开始雕刻
立刻暂停支持 支持 正在雕刻时用户突然有事要离开或雕刻中途想观察下雕刻效果,怎么办?使用立刻暂停雕刻即可
立刻停止支持 支持 雕刻有误时想马上停止雕刻,难道只有粗暴地关雕刻机电源?使用立刻停止雕刻即可
换轴雕刻支持 支持[双轴都能雕刻] X轴电机和Y轴电机接反了位置,或为了接线方便想交换X、Y电机的接线位置,怎么办?选中换轴雕刻即可
最大定位误差 0.5步[0.0127mm] 1000DPI时的定位精度。一般的主板定位误差是1步。本主板使用了半步修正技术,使定位精度提高了1倍
重复定位误差 趋近0 使用本主板重复雕刻100次,重复切割100次,都能完美地重合。这就是定位时采用半步修正技术所带来的好处
数据传输可靠性 二维校验与纠错(CRC16校验 + 行列矩阵奇偶纠错) 雕刻机出现乱跑乱刻,80%以上的可能是雕刻机接收的数据错误。很多雕刻机主板因为传输数据使用单向通讯模式,无校验机制也无纠错机制,所以对于干扰的免疫力极其低下,而他们总是归罪于用户没接地,或归罪于干扰太多。其实不然
USB 断线续刻 支持 USB最大的缺陷就是偶尔会发生断线。雕刻中途USB断线怎么办?把USB电缆拔出再插入,立刻会开始续刻
规避Windows非实时性 支持 有些时候雕刻出错是因为Windows没时间传输数据给雕刻机而导致。本主板会侦测USB通讯速度,自动等待Windows发送数据
斜肩(坡)雕刻支持 不支持 斜肩(坡)雕刻多用于雕版。中低端雕刻机主板因不配备D/A转换IC,使用错位法模拟斜肩雕刻,效果惨不忍赌,毫无意义。未来我处会推出取代昂贵的DSP控制卡的廉价高速USB雕刻机主板,支持360度全方位斜肩(坡)雕刻,价格预计在DSP控制卡的1/3
可取代的雕刻机主板 磨石全系列 本主板可直接取代磨石一型板、二型板、四型板、五型板等等。取代其他主板,则可能需要改动接线
专业软件配套 WinsealXP WinsealXP 2011.00.05.13005软件集成了强大激光加工模块,支持雕刻、切割、打标、激光影像雕刻
供电需求 5V[0.25A] : 24V[2.0A] 实测功耗: 待机时 < 1.5W 雕刻时 < 12W
工作负荷能力 24小时连续工作 我处雕刻机主板允许24小时连续工作[不用安装散热器,但预留有安装散热器的孔位]
加密措施 软、硬件互锁验证 由雕刻软件验证主板的合法性,由主板验证雕刻软件的合法性,互相锁定,主板同时也是雕刻软件的USBKey
     
LHYMICRO-GL[李辉宇微码图形语言指令集]简介

1、研发LHYMICRO-GL指令集的原因
   在常用的CPU中,经典的MCS-51的指令系统,一个机器周期是12个振荡周期,这种CPU称为多周期指令CPU,执行一条指令需要12-48个振荡周期;而象AVR CPU的指令系统,一个机器周期仅一个振荡周期,这种CPU称为单周期指令CPU,执行一条指令只要1-2个振荡周期。在相同的晶振频率下,单周期指令CPU的执行速度比多周期的指令的CPU平均快十几倍!比如AVR CPU就比经典的MCS-51 CPU至少快12倍以上!既然有此先例,运动控制指令系统的设计是否也可借鉴借鉴呢?拿HPGL/2绘图语言来说,它其实就象汇编语言一样有操作码、操作数、分割符、结束符,比如HPGL/2指令:(PD30000 60000;),其中PD就是操作码,30000 60000即为操作数,空格为操作数之间的分割符,最后的分号为语句结束符,该条指令总长度达14字节,而这是HPGL/2绘图语言中最简单的绘图指令,可见HPGL/2绘图语言过于复杂烦琐(HPGL/2中的画圆、画Bezier曲线的指令,还要复杂很多)。使用MCS-51 CPU完整解释HPGL/2绘图语言,几乎不太可能,因为解释速度太慢了,没了任何应用价值,使用8位单周期的AVR CPU完整解释HPGL/2绘图语言,也几乎不可能,同样是因为解释速度太慢,没有了实际的应用价值。所以大多数基于8位单片机的雕刻机主板,所谓支持HPGL/2语言,其实一般就支持IN、SP、VS、PD、PU、PA这么几条最简单的HPGL/2指令,而且速度还做不高。而现在的雕刻机的速度越来越高,即便是只支持这么几条简单HPGL/2绘图指令,MCS-51 CPU也解释不过来,强行使用单片机解释HPGL/2,其结果就是雕刻机时快时慢、磕磕绊绊。要完整而实时地解释HPGL/2语言,至少得用32位AVR、DSP、ARM、FPGA,而且还得配备大容量内存缓存数据,否则还难以保证实时性,雕刻机会磕磕绊绊的!这就是高速雕刻机基本都是采用DSP控制卡,而且DSP控制卡一般都配备数十M内存的原因。能不能开发个可快速解释的运动控制指令集呢?于是我就着手开发了LHYMICRO-GL指令集。

2、LHYMICRO-GL指令集的特点
A、LHYMICRO-GL中最长的指令为3字节,最短的指令为1字节,1字节的指令占50%左右;
B、LHYMICRO-GL解释速度比解释HPGL/2,至少要快50倍以上,瞬间就能完成运动指令的解释任务;
C、LHYMICRO-GL可压缩指令,解释压缩后的指令比解释未压缩的指令反而还要快5倍以上。一般而言,压缩之后要先解压缩再解释,速度会比解释未压缩的指令慢。LHYMICRO-GL指令集恰好相反,因为它的压缩算法就是为了解释得更快(当然压缩后数据量也更小)。但并非所有指令都能压缩,而是当指令序列符合特定压缩规律时才压缩。
D、与HPGL/2语言一样,使用ASCII编码,保持可读性特点,但无分割符、无结束符、无正负号,自动识别指令的字节长度,自动分割指令的操作码和操作数。
E、配备16k-32k的内存缓存数据即可。因为LHYMICRO-GL的解释速度实在太快了,配备再多的内存完全没必要,无非是浪费成本而已。

   最后我们来计算下使用LHYMICRO-GL语言作为激光雕刻机的运动控制语言,且使用廉价的MCS-51 CPU可设计出多高雕刻速度的雕刻机。一般而言,使用HPGL/2作为雕刻机的运动控制语言,使用廉价的MCS-51CPU,设计出雕刻速度达到100mm/s的雕刻机,问题应不大。但LHYMICRO-GL的解释速度至少是HPGL/2的50倍,理论上使用LHYMICRO-GL作为雕刻机的运动控制语言,使用最便宜的MCS-51单片机,可设计雕刻速度高达5000mm/s的雕刻机。我们再减半,现在有多少激光雕刻机可达到2500mm/s的雕刻速度?可见,使用廉价的8位单片机设计高速雕刻机的运动控制主板,并非不可能,而是绰绰有余!只是对于开发人员而言,这是个很严峻的挑战!若使用单周期的8位AVR CPU,那就是闲庭信步,CPU肯定都闲散得直打瞌睡了。所以一个完善、先进的运动控制指令集的开发,是雕刻机运动控制模块的开发核心。

6C6879-LASER-A(简称A型板)全速USB雕刻机控制主板中使用的一些创新技术简介
1、微跨分割法描述曲线 我处的主板采用微跨分割法,把逻辑曲线分解成微跨矢量进行处理,这就是我处的微跨分割法。微跨分割法能使切割轨迹十分光滑
2、超前插补技术 由于我处雕刻机的运动指令的解释非常快,CPU有充足的时间提前进行插补计算,对插补计算具有前瞻性
3、曲线追踪运动 雕刻机进行切割时,如果一条曲线分成数次切割而成,则切割出的曲线轨迹就可能会有拼拼凑凑的痕迹。我处的雕刻机主板切割一条曲线时,会全程跟踪一条完整的曲线,尽可能做到一条曲线一次切割完,而不会东一榔头西一棒槌地跑来跑去,看似跑得很欢,其实效率很低而且效果也不理想
4、半步修正技术 该技术使定位精度提高一倍,并能使重复定位精度理论上趋近0。
5、软件排挤干扰 爱怎么干扰就怎么干扰吧,被干扰出错的数据我处的雕刻机主板能自己纠错,就算被严重干扰的数据雕刻机主板回天无术,还可以通知计算机重新发送正确的数据给雕刻机主板。数据通讯在理论上做到了万无一失,排挤了干扰的影响。
6、无限大的雕刻数据 其实这个技术不算新鲜,实际就是把内存模拟成一个FIFO(先进先出)栈,取走一个数据,立刻填入一个数据,永远取不完也永远填不满,这就象香烟盒本来只能装20支香烟,如果吸了一支马上又放入一支,这个香烟盒那就能装无数支香烟了
7、无限大的雕刻幅面 假使一个幅面是100mm,若运动到100mm处时,马上以100mm处为起点,运动到200mm处时,又立刻把200mm处作为起点……,于是有无穷无尽个起点,也就有无穷无尽个100mm大的幅面
8、规避Windows非实时性 Windows在忙啥呢,怎么不让雕刻软件发数据?可是雕刻机主板的雕刻数据已经用完了,下一步雕刻机该如何走?如果不规避这个问题,雕刻机就只好象没头的苍蝇一样乱撞了。可见有些雕刻机乱跑乱撞,不能都归罪于干扰
9、USB掉线后重连续刻 USB鼠标有时突然无法移动、USB网卡有时候突然不让人上网、USB打印机有时候突然出现联机失败……,可见只要是USB设备,就难保它突然掉线,只是掉线的频繁程度的不同:稳定性好的USB设备掉线少,稳定性不好的USB设备掉线多。USB雕刻机主板也是USB设备,当然也可能出现突然掉线的问题。假如用户正在雕刻时突然掉线了,到雕刻机那里一看,发现差不多都要雕刻完了,这是不是很窝火?有了USB掉线重连续刻功能,就不会窝火了。不怕一万,就怕万一,任何潜在的隐患,都要不遗余力地解决
10、24小时连续工作 每使用2小时就得休息半小时以上。大家都说:人不是机器,机器可以不休息,人是要休息的!雕刻机每工作两小时就得休息半小时以上,这机器不是比人还娇贵吗?当然雕刻机由很多模块组成,其他模块可能需要休息,但我处的雕刻机主板是不要休息的,它会越干越欢快
11、系统调试功能 新买的机器轨道不顺速度跑不高、逆程补偿具体如何操作、同步带的松紧究竟调到什么程度合适、有没有办法使逆程误差接近0……,这就是系统调试功能。一台雕刻机出厂时由厂家校调好,但新机器使用一段时间后,机械特性会发生变化(比如同步带会磨损、松弛),有时就需要重新校调。我处的雕刻软件会增加一些雕刻机校调功能,以方便用户自行校调雕刻机。本人是机械科班出身,由本人指导的校调方法,必能使雕刻机校调到最佳状态
雕刻样品欣赏,展示任意矢量曲线运动的玄妙(测试机器因为激光电源太差,忽强忽弱,所以体现不出最佳效果)
上面的样图是一次性刻绘出来的!在此,我们只展示了我处主板的曲线刻绘功能,因为曲线运动是一台雕刻机的高级功能。一台雕刻机要实现切割、打标、描边(轮廓输出)、打孔等等功能,关键就在于它的运动控制主板的曲线运动能力如何。一台雕刻机要成为真正的工艺品雕刻机,关键也在于它的曲线运动能力如何。我处的雕刻机主板,具备走任意复杂曲线的能力!你可观察上面的刻绘样品,瞧瞧还有什么曲线是我处主板不能走的!至于普通的雕刻功能,只是一种简单的往复性直线运动,也没什么可夸耀的。
影像雕刻样品——灰度打点式雕刻
下面的影像雕刻样品的效果很差,因为我处没有可雕刻影像的专用材料(比如黑色大理石、特制有机玻璃),测试机器的激光出光又不稳定,测试机器的工作台也没法升降,导致焦距不在雕刻平面上,光斑很大,精度受到影响。这张影像雕刻样品是随便雕刻在香烟包装盒的硬纸片上的。专业的影像雕刻机让它这样雕,效果也一样是很惨的。我们在此只是展示我处的雕刻机主板的设计思路是多功能、多用途,它不愿意只刻几个印章,其它什么也干不了
激光雕刻机常见问题解答(我处的解答都是理论性的分析,而不是摸棱两可的结论,更不是瞎下结论)
问1、为什么有的雕刻机主板,总是避免不了乱跑乱刻的毛病,但接地之后要好些,这是什么缘故?
答:因为设计缺陷所致。我处有两套市面上常见的雕刻机主板(一套并口的,一套USB口的),经我分析发现该两套主板,使用的均是单向通讯模式,而单向通讯模式是最原始的通讯模式,无法校验也无法纠错。在这种原始的通讯模式下,雕刻机主板接收到的雕刻数据是否有误,雕刻机主板不知道,而计算机发送给雕刻机主板的雕刻数据,是否在数据传送途中意外出错(通常就是被干扰),计算机也不知道,完全是盲人瞎马一样。接地之后要好些是因为接地之后干扰要比没接地时小很多,所以数据在发送途中出错的可能性小很多。但用户必须知道:正常的应用环境下,干扰是无法杜绝的,接地只能改善而不可能杜绝。所以要做到基本杜绝乱跑乱刻的毛病,必须使用双向通讯并附加先进的校验机制和纠错机制才能办到,这样的话,一旦雕刻数据出错了,雕刻机主板可使用特定算法(比如海明码算法、交叉奇偶码算法、矩阵码算法)进行纠错,若出现严重错误无法使用算法纠错则可丢弃严重出错的数据,并请求计算机重发正确的数据!我处的USB雕刻机主板除非干扰强烈到雕刻机主板上的CPU都无法工作才可能出现问题,否则无论如何去干扰也不怕:即便正在雕刻时把USB线故意拔掉,人为搞破坏,也别想干扰我处主板的正常工作,再插上USB线,雕刻机主板马上就能把错误纠正过来,好象人为故意破坏从没发生过一样。其抗干扰能力如此强悍!
问2、为什么我的雕刻机在雕刻图形比较小时,出现错位的情况比较少,而雕刻图形稍大,就很难避免雕刻中途出现错位?
答:这个问题还和前一个问题一样,也是因为使用无法校验的原始的单向通讯所导致的,同样属于设计缺陷!这里我打个比方。假使在某特定的环境下,计算机平均向雕刻机主板每传输500k字节,会因为干扰而出错一次。那么,若每次雕刻的图形的平均雕刻数据量为50k字节,则平均每雕刻10次,就会出现一次问题,但10次雕刻有9次是正常的,雕刻机工作正常率为90%。假如每次雕刻的图形平均雕刻数据为250k字节,则平均每雕刻2次就可能出错一次,雕刻机工作的正常率仅为50%。若每次雕刻的图形的数据量大于500k字节,那就是每次雕刻都可能要出错了,雕刻机工作的正常率为0%。很显然,雕刻的图形小时雕刻数据量也小,所以雕刻机工作的正常率比较高。但图形越大数据量也越大,雕刻机工作的正常率就直线下降,大到一定的时候,就会次次雕刻都不正常了。这就是某些雕刻机雕刻小图形时,好象出错不多,而雕刻大图形却总是要出错的根本原因。所以没有使用先进的双向通讯和先进的校验、纠错机制的雕刻机主板,这个毛病是无法根除的。我处的主板使用了先进的双向通讯,严格的二维校验机制和纠错机制,数据传输基本做到了万无一失!
问3、激光雕刻机乱跑乱刻、错位、跳刀的根源何在?
答:80%以上的是因为通讯机制的设计缺陷所导致,而并非单纯的干扰导致。长期以来,雕刻机出现乱跑乱刻、跳刀、错位等异常,都归罪于干扰!这是没道理的,因为正常的应用环境下,干扰是不可能杜绝的,只不过严重情况不同罢了。所以雕刻机主板的设计者要考虑的问题是:即便被干扰出错,如何纠正错误?比方计算机向雕刻机传输数据,传输途中被干扰,数据成了错误的数据,雕刻机主板不知道,也不会纠错,那就成了将错就错,这肯定要发生异常!而雕刻数据的异常,通常就是表现为雕刻机乱跑乱刻、跳刀、错位!也就是说,雕刻机要通过技术手段提高对干扰的免疫力,原因就是在正常的应用环境中,无论如何也无法杜绝干扰,严格接地也只能改善!
问4、我的雕刻机使用的是“抗静电主板”,为什么还是老出问题?
答:从来就不存在抗静电的电路板!ESD(静电放电)设计,是通过远离静电电场,并在无法远离静电场且对静电放电敏感的部位,增加静电放电吸收元件来达到ESD设计目的。所以只有合理的设计,而没有抗静电的电路板。
问5、雕刻机接地的目的何在?如何接地?不接地能不能工作?
答:雕刻机接地的目的一般有三个:
A、削弱某些干扰的强度。比如接地可把雕刻机机壳上的静电泄放掉,可以屏蔽一部分电磁干扰。但接地并不能杜绝干扰,因为干扰存在的形式是多种多样的,所以依赖接地来保证雕刻机的稳定性,是消极的办法,因为接地只能使雕刻机出错的几率小些,但病根还在。
B、维护设备安全和人身安全。比方雕刻机内部的220V交流电的电线脱落,搭在机壳上了,机壳上就带有220V的交流电,这时操作人员摸到机壳,就可能被触电,而接地后就不会有这个危险。再比如机壳上带有过多的静电,人摸到会麻麻的,若是静电积累过高,向雕刻机主板放电,则可能使主板损坏,设备安全受到威胁。
C、可一定程度地防止雷击,保护设备。
接地的方法很简单:交流电的电源插座一般都有三线[零线、火线、地线],所以使用三芯的电源线插到三芯的电源插座里,就已经接好了地。但是,某些场合的交流电可能只布了两根线,而没有布地线,这时就得人工接地。从机壳上拉根地线(粗些比较好),绑到自来水管上即可。
电子设备一般都要求接地,因为接地可使电子设备工作得更好,且有助于人身安全和设备安全。但绝大多数电子设备不接地也能稳定地工作,比如民用电,很多人家里根本就没有布地线,但电视机、音响、电脑、微波炉等等电子产品,一样在使用,所以不接地就经常出问题,不能正常工作的电子产品是不合格的电子产品。但用户应该记住:安全用电都是要求接地的,抗干扰只是接地的一个次要目的,安全用电的目的才是接地的主要目的。
问6、USB通讯时已经进行了CRC16校验,USB雕刻机主板有必要进行二次校验吗?
答:这是一个比较了解USB通讯的雕刻机用户咨询的问题。USB通讯的CRC16校验是针对USB传输层的,它能保证USB传输层的通讯是基本不会出错的(之所以说“基本不会出错”,是因为仅在USB接口芯片逻辑正常时才能保证),但它不能保证USB传输层之外的传输是否出错。在激光雕刻机中,电磁干扰、静电干扰、高压放电干扰都是强干扰,这些干扰都可能导致USB传输层之外的传输发生错误,甚至可能导致数据传输中途,USB接口芯片出现逻辑混乱,USB雕刻机主板就会和计算机会断开连接,这时就连USB传输层的正确性也是难以保证的,因为USB接口芯片受到干扰可能会产生逻辑错乱,出现逻辑错乱就可能会发送一些随机数据给雕刻机主板的CPU,而雕刻机主板的CPU会把这些完全错误的随机数据也当作雕刻数据使用,导致雕刻机失控。所以,USB接口的雕刻机主板必须进行二次校验,才能保证非USB传输层的正确性,才能保证USB接口芯片即便被干扰而出现逻辑错乱时也不会乱跑乱刻乱撞或错位。
问7、我的雕刻机使用的是某品牌某型号的USB主板,为什么老是在雕刻中途出现断线情况?断线后雕刻机突然喀哒一下停下来,或者乱跑乱撞,有没有办法解决?
答:USB通讯与传统的串口、并口通讯不同,传统的串口通讯、并口通讯是独占式通讯,一个串口、或一个并口,只能接一个设备,基本无断线的说法,而USB是总线式通讯,一条USB总线可接127个USB设备,也就是说USB总线是多个USB设备共用的,比方用户的计算机上有N个USB端口,其实这些端口都是共用一条USB总线。共用总线就无法避免一些实质性的问题,比如偶尔断线就是USB设备的一个比较常见的毛病。有时候用户突然发现自己的USB鼠标无法移动了,有时又发现自己的USB网卡无法上网了……等等,出现这些情况,往往只要把USB鼠标、USB网卡从电脑上拔下来,再插进去就正常了(拔插一次会产生USBReset事件,使USB设备重新初始化而恢复正常)。而激光雕刻机主板的工作环境比USB鼠标等等USB设备要恶劣得多,各种干扰都可能导致USB雕刻机主板上的USB接口芯片出现逻辑错误而与计算机之间断线,所以USB激光雕刻机主板要做到从不断线,十分难,但断线情况发生得太频繁,则说明设计得也很糟糕。
  不怕一万,就怕万一。雕刻时万一发生USB连接断线情况,怎么办?材料被雕刻了一半,中途出了问题,时间浪费了不少不说,还浪费了材料,如果频繁断线,又没有妥善的解决办法,则雕刻机没用几天就给用户制造了废料一堆!我处的USB雕刻机主板万一断线时,把USB线从电脑上拔出来,再插进去,马上就开始续刻未刻完的部分,这就是我处的USB雕刻机主板的断线续刻功能,所以万一断线了,也不会产生雕刻废料!
问8、我的雕刻机雕刻时,有时出现时快时慢的问题,有时又不会,是何缘故?如何解决?
答:激光雕刻是要求实时性的,必须保证每个位置激光停留的时间相等,才能保证一致的雕刻深度、一致的切割深度,同时也保证了步进电机运行的平稳性,不容易发生过冲也不容易出现丢步。
雕刻机出现时快时慢的情况,有两种原因:
A、因为雕刻机主板的固件程序设计缺陷所致,没安排实时线程去伺服雕刻机的运动,所以当雕刻机主板的CPU比较空闲的时候,雕刻机就走得快一些,而当雕刻机主板的CPU比较忙时,CPU没时间去管雕刻机的运动,这时就走得慢一些。
B、因为雕刻机所使用的运动控制指令系统不精练,雕刻机主板上的CPU解释速度跟不上运动速度。当雕刻机走完了某步之后,下一步如何走,雕刻机主板上的CPU还没把运动指令解释出来,雕刻机就只能等待CPU解释运动指令了。这种情况一多,表现出来的现象也就是雕刻时一会儿快一会儿慢。在雕刻的图形比较复杂的时候比较容易出现,因为图形越复杂,数据量越大且越零碎,解释任务也就越重。
无论是何原因,都是雕刻机主板的设计缺陷,除非其设计者从根本上去解决,否则是无法解决的。
如何检测你的雕刻机会不会出现时快时慢的问题?很简单,雕刻一个密密麻麻但零零碎碎的图形即可测试出来。有的雕刻机有时快时慢的坏毛病,就是因为有时雕刻的图形中,有一块密密麻麻又零零碎碎的区域,雕刻机雕刻到这个区域时,雕刻机主板上的CPU忙不过来了!雕刻时出现时快时慢的问题,这个雕刻就报废了,因为时快时慢不但导致雕刻深浅不一,笔画烧断,还会引起错位。
问9、为什么大型激光雕刻机大多是采用PCI结构的DSP控制卡?为什么比较少见使用USB接口的高速雕刻机主板?

答:可能有以下两个原因:
A、大型雕刻机因为雕刻的图形比较大,雕刻速度也比较快,所以要处理的雕刻数据量大。PCI卡可充分利用计算机的高速数据处理能力,并使用直接IO的方式驱动雕刻机(也就是不要向雕刻机传输数据),相对比较容易实现些;开发嵌入式USB接口的主板,一方面无法充分利用计算机强大的数据处理能力,另一方面要把数据传输到USB主板去解释,所以开发的工作量和难度都较大;
B、激光雕刻机的干扰比较大,使用内置在雕刻机机壳内的USB雕刻机主板,极易受到激光雕刻机中其他模块(比如激光电源)的干扰,因此比较难做稳定。而PCI卡是插入在计算机机箱内,可最大限度地远离激光雕刻机的干扰,基本不受激光雕刻机的影响,相对容易做稳定;
   也就是说,相对大型激光雕刻机而言,开发PCI控制卡,比开发高速USB雕刻机主板,要容易些。因为要开发出一个稳定可靠的高速USB雕刻机主板,对开发人员是个很严峻的挑战,一方面不能充分利用计算机强大的数据处理能力,另一方面要直接面对激光雕刻机的强干扰。但是,PCI控制卡也有几个明显的缺陷:
A、必须安装在台式计算机中,笔记本电脑无法使用。而现在的趋势是笔记本电脑以其移动性和廉价性,越来越多人不愿意用台式机;
B、安装麻烦,可能需要专人安装、调试、维护。安装、调试、维护不但麻烦,而且成本较大。
C、要用特制的电缆,线缆成本大。且电缆一旦损坏,必须向厂家购买新电缆,任何市场里都买不到,用户可能因此而造成几天无法使用;
D、价格昂贵,占据雕刻机总成本的比重太大。

问10、为什么我的雕刻机定位时总是不准,一会儿没跑到指定位置,一会儿又跑过了头,这是何故?
答:设计缺陷所致。因为要实现精确定位,既要硬件设计合理,还需要软件配合逻辑。比方雕刻机的定位一般使用槽型光耦,光耦与雕刻机主板之间的连线可能在50cm以上,这就需要在硬件上进行阻抗匹配和脉冲整形,在软件里进行数字滤波,以消除长线传输的信号反射和寄生震荡的负面影响,才能保证定位精度。
问11、为什么我的雕刻机雕刻出来的文字笔画,总是看起来很细,而且经常出现烧断笔画的现象?
答:这有几个原因:
A、激光聚焦不准,光斑太大;
B、聚焦镜在镜腔中未固定好,激光头运动时聚焦镜不停地来回晃动。
C、某些材料容易着火,雕刻时未考虑灭火措施,瞬间着火烧断了笔画;
D、双向雕刻时,未对机械上的逆程误差进行补偿,或者补偿不合理;
E、激光头运动时快时慢,有突然加速过冲或突然减速丢步的现象。雕刻机一般在1000DPI以上,1000DPI的雕刻机每步仅0.0254mm,所以过冲一步或者丢一步,相对整个图形来说,人眼基本看不出,但相对细小的笔画来说,多刻了0.0254mm,就很容易发现笔画变细了;
F、机械故障。比如同步带磨损严重、轨道磨损严重等等
问12、如何测试雕刻机的定位精度和重复定位精度?
答:现在的雕刻机都把定位精度和重复定位精度标得很高,而用户买回去发现并非如此。那如何测试雕刻机的定位精度和重复定位精度呢?方法很简单,设计一个大的空心文字图案,空心文字的轮廓线设计为1个象素。放一张白纸在雕刻机中,并把激光电源调到刚好可在白纸上刻出痕迹。先在白纸上雕刻一次,取出该白纸,然后再放入另一张白纸,并在第二张白纸上重复雕刻5遍以上。最后比较两张白纸上雕刻出来的图形:若第二张白纸上雕刻出的文字轮廓线出现错位,很显然是定位不准或重复定位不准。若第二张白纸上的文字轮廓线比第一张白纸上的文字轮廓线粗3倍以上(多次雕刻轮廓线肯定要粗些,但粗太多就不对了),则显然也是定位不准或重复定位不准。此方法还可以测试雕刻机雕刻时是否出现微小错位。用户测试时,一定不要雕刻实心的文字和图案,因为雕刻实心图案时,错一两步肉眼很难看出来,因为1000dpi的雕刻机错两步也就0.05mm。错一两步在雕刻大图形时可能是无关紧要的,但错一两步对于雕刻小字或轮廓线很细很密集的图案(比如国徽图案),却是致命的。该方法就是我处测试雕刻机主板的方法!
问13、某雕刻机最高雕刻精度为1000DPI,定位精度 < 0.005mm,这数据对吗?
答:对于精度为1000DPI的雕刻机,每步的步长最小是25.4/1000=0.0254mm。因为逻辑设备只能走整数步,假如计算出走到定位点需10.5步,则只能走10步或11步,此时的定位误差均为0.5步=0.0127mm,但这是最理想的情况,因为没有考虑限位开关的影响及其他因素的影响。所以,通常定位精度应以1步为标准,也就是说最高雕刻精度为1000DPI的激光雕刻机,其定位精度一般只能达到0.0254mm,小于0.005mm基本可说是虚假指标。我处的雕刻机主板使用了步进电机自由态整步修正技术、并在光控开关处进行半步修正,经过了比较复杂的定位逻辑算法,才使定位精度达到0.5步。若用户使用我处的雕刻机主板,会发现我处的雕刻机主板在定位时与众不同,会在到达限位开关之后,进行明显的半步修正动作,就是这个动作使定位精度提高到0.5步!但是,重复定位精度理论上却很容易达到0.005mm,所以用户要分清楚定位精度和重复定位精度。虽然理论上达到0.005mm的重复定位精度并不难,但同样依赖于定位的算法是否合理,否则重复定位精度也会在1步以上!
问14、何谓物理DPI,何谓逻辑DPI?
答:通常雕刻机的雕刻精度都是指逻辑DPI,也就是雕刻机的逻辑运动精度,比如每步走0.0254mm的雕刻机,其逻辑DPI就是1000。物理DPI则指雕刻机可雕刻的最小点,通常雕刻机的物理DPI都小于500,因为光斑的直径一般都会大于0.05mm,所以无法雕刻出0.0254mm粗细的线,也无法雕刻出直径0.0254mm的点。既然如此,雕刻机使用更高的逻辑分辨率有什么意义?其意义就在于越高的逻辑分辨率,定位精度就越高,雕刻的图形轮廓就越光滑、雕刻图形的底板越平整,尤其在激光雕版作业中进行斜肩雕刻时,高的逻辑分辨率有过渡更好的斜坡效果。但是过高的逻辑分辨率会导致雕刻数据量过大,不便于计算机快速处理雕刻数据。
问15、雕刻机正在雕刻时,我打开空调或微波炉或电视机,雕刻机就错了位,这是什么缘故?
答:有两种可能
A、雕刻机的5V电源,响应速度不够快。打开空调等家电时,瞬间电流很大,可能会拉低220交流电的电压很多,因为220V交流电的电压跌落,导致雕刻机的5V电源跌落引起雕刻机产生误动作。因为雕刻机的5V电源,基本都是使用廉价的三端线性稳压元件7805,而7805的调整率比较低,最怕输入端的剧烈扰动。
B、电火花影响。空调、微波炉、电视机等,很多内部是使用继电器接通和断开电源,而在继电器接通或断开的瞬间,产生了电火花,干扰到雕刻机的主板,导致其误动作。
问16、我的雕刻机换用6C6879-LASER-A之后,为什么最高雕刻速度高达480mm/s仍能正常雕刻,而查阅该主板的参数,最大雕刻速度为420mm/s?
答:420mm/s的雕刻速度称为6C6879-LASER-A主板的可靠最大雕刻速度,也就是说,95%的雕刻机换用我处的主板后,均可达到420mm/s的雕刻速度。但我处的6C6879-LASER-A主板理论上是按照500mm/s的雕刻速度标准设计的。所以,某些用户的雕刻机换上我处的6C6879-LASER-A主板后,雕刻速度可达到480mm/s,并不奇怪。
问17、笔记本电脑无法接地,静电放不干净,只能在台式电脑上使用激光雕刻机,十分烦恼。换用你们的主板后,可否在笔记本电脑上使用激光雕刻机?
答:很多用户反映这个问题。激光雕刻机换用我处的主板后,在台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、或其他形式的电脑上,均可正常使用。对于静电干扰或其他形式的干扰所引起的数据错误,我处的主板会自动进行纠错,所以,一般情况下用户完全不用考虑“笔记本电脑无法接地,静电放不干净”的问题。此外,我处的主板还具备“激光雕刻机健康状况侦测”这项先进的功能,并把侦测结果告诉用户,用户可直观地了解到当前的使用环境下,干扰的大小,以便用户采取适当的措施。
    理论上,任何形式的干扰(包括静电干扰),都不会导致我处的激光雕刻机主板失控(乱跑乱刻、丢光、跳刀、突然停止等等,我们统称为失控)。我处的主板对付干扰的措施是积极的、科学的“你干扰,我纠错”的模式。
问18、如何雕刻CorelDraw设计的.cdr文件?
答:cdr文件是一种非开放的图形文件格式,所以要雕刻CorelDraw设计的图形,有两种方案:其一是编写CorelDraw插件,利用插件技术实现雕刻;其二是利用CorelDraw的导出功能,把cdr转换为plt\wmf\emf等等开放的图形文件格式,再进行雕刻。第一种方案看似很好,但有一个致命的缺点:为某个版本的CorelDraw开发的雕刻插件,可能在另外一个版本的CorelDraw中无法使用,或者问题很多,这就没有通用性!而且,雕刻插件工作于幕后,只有雕刻完成后,才知道雕刻结果是否正确。可能不少使用CorelDraw雕刻插件的用户在应用时遇到这种尴尬情况:该闭合的曲线没有闭合、实心的变成了空心的、有的部分重复雕刻两次以上!所以我们采用的是通用性很强的第二种方案。我们建议:
   1、如果是雕刻,建议把cdr转换为wmf文件再进行雕刻。wmf是Windows打印机使用的矢量图形格式,不必担心精度损失。
   2、如果是切割,建议把cdr转换为plt文件再进行切割。plt是直接定义刀路的图形文件格式,是切割加工的最佳图形格式。
问19、我原来的雕刻机主板上,有两个散热器,雕刻机工作时散热器温度很高,而6C6879-LASER-A主板上没有散热器,工作速度又那么快,能长时间可靠工作吗?
答:这个问题普通用户问过,雕刻机生产商也问过。电子产品设计是一门很有趣的学问,我们的主板利用软件技术和硬件技术,实现了许多让普通用户和普通开发者不可思议的特殊功能。比方前面所说的纠错式抗干扰、USB掉线续刻、雕刻时随意拔插USB线等等功能,在我处主板面世之前,均是天方夜谈!
   所以,对于这个问题,我们的答案是:我们的主板不但可长时间可靠工作,而且可24小时不间断工作。十多年前的手机几乎天天要充电,现在的手机还那样,行吗?所以,不要用老眼光去怀疑新技术。
问20、我的激光雕刻机是老式的并口激光雕刻机,而6C6879-LASER-A是USB的主板,我的激光雕刻机能不能更换该主板?
答:可以,并口的激光雕刻机更换6C6879-LASER-A主板后,立刻成为一台USB激光雕刻机。
问21、我的激光雕刻机的雕刻速度不到200mm/s,而6C6879-LASER-A的雕刻速度高达420mm/s,我的激光雕刻机能不能更换该主板?
答:可以。低速的激光雕刻机更换6C6879-LASER-A主板后,立刻成为一台雕刻速度高达420mm/s的激光雕刻机。
问22、我的激光雕刻机不支持切割,更换6C6879-LASER-A主板后,是否能支持切割?
答:当然支持切割。
问23、我的激光雕刻机毛病非常多,使用起来十分烦恼,更换6C6879-LASER-A主板后,是否可以改善?
答:可大大改善,甚至可根除。我们主板的设计技术,很多就是专门针对激光雕刻机的顽疾的。有些用户准备废弃的毛病激光雕刻机,更换我处的主板后,都工作得很好。
问24、我的激光雕刻机换用6C6879-LASER-A主板后,同样的雕刻速度,为什么雕刻得比原来浅一些?

答:最近有不少用户反应该问题,因为理论上不存在这个问题:雕刻速度相同,激光落在某点的时间相等,怎么可能会因为换块主板而导致雕刻深度不同呢?今晚,我特地为此做了番测试,以便给用户一个合理的解释:
1、测试主板是我处一块6C6879-LASER-A和磨石的五型板(主板是V3.6,磨石的软件是9.7版本的),两块主板各雕刻(阴刻)一个40mm的圆公章;
2、磨石的五型板(V3.6)在40cm/s(=400mm/s)的速度下雕刻40mm的公章用时5分57秒,而6C6879-LASER-A在400mm/s的速度下雕刻,用时5分4秒。也就是说,同是400mm/s的速度,实际上我们的6C6879-LASER-A要快18%左右。折算一下,就是6C6879-LASER-A的340mm/s相当于磨石的五型板的400mm/s。
   在激光功率固定的情况下,速度越快,则雕刻得越浅,这是众所周知的。这个问题的答案也就很明显了:虽然在雕刻软件里设置都是一样的速度,但实际 6C6879-LASER-A要快不少,所以雕刻得也就浅一些。