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。
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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。
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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。
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