激光制作技能是结合光学、机械、电子电机、计算机等科学与技能整组成的一项新技能，其已在如今社会中被广泛的运用。依据世界激光工业威望《LASER FOCUS WORLD》与《Industrial Laser Solution》于2013年头统计数据显现，全球激光产品销售现已回到2008年的水平并出现增加的趋势。在全球激光资料加工领域中，近几年以金属加工的产量占多数，运用端又以激光打标与画线等归于外表处理的，占的最多为42%， 激光切开与焊接分占为第二与第三，合占全体资料加工运用的34%，其运用在轿车、航天航空、电子、机械、钢铁等金属钣金工业。而在GI (Global Information)于2012年末所宣布的「Global and China Laser Equipment and Processing Industry Report, 2012-2014」陈述书中指出，全球激光设备商场一般估计2011年将由2010年约74亿美金以14%的速度生长，2012则生长约2%。
图1 全球激光资料加工运用散布, 2009
(数据源: Indus. Laser Solution, Y09)
图2 我国激光设备商场散布, 2011
(数据源: Global Information, Y11)
以我国商场而言，激光设备的商场在2011年稍微超越全球商场的生长率。从宏观经济的影响来看，尽管我国针对机械工业、重工业的激光加工商场缩小了，但小型、中型激光加工商场则在生长。因为我国在全球制作业上扮演中心的人物，其对激光机械的需求也适当巨大，尤其是轿车、半导体、电子工业具有很大的潜在性需求。我国的加工工业，精细金属零件加工及激光开孔加工占了加工服务全体的60%。
就运用层面而言，激光精细加工及切开已被运用在如太阳能晶硅切开、手机面板切开、半导体晶圆切开，Laser CNC等精细加工上面。关于运动操控产品来说，怎么战胜传统切开上的精度与微米处理；怎么能够很简略切开任何图形，并到达其精度的滑润作用；怎么关于极微小的图形也能不受空间约束而完结；怎么能够调整能量强度来-满意不同原料上切开，而出现出有层次感的作用，这些都是高端运动操控产品所面对的新应战。
在本文中将评论怎么战胜精细激光加工时所遭受的新应战，以及经实例证明的解决方案。
应战一：激光切开精准度欠安
激光功率的调整大多都以频率 + 占空比方法操控，所以在位移上操控需求实时与精准的改换，不同的速度要有不同的功率，但在图形切开时都会产生不同的速度。在速度急剧下降，激光功率来不及改换时分，会导致有过融现象产生，如图一所示。
▲图一 功率切换欠安，导致过融现象
又因为激光操控大多以PWM的方法操控，PWM操控是以改动占空比的方法进行，所以关于固定速度会有较好的体现，可是假如速度进步，激光的频率会有来不及出光问题，则反应于切开时会产生烧融均匀度欠安的情况产生，如图二所示。
▲图二 切开均匀度欠安
应战二：运动轨道在高精度下不易到达
切开体系在移动中都需求考究途径的准确性，所以马达的操控需求很好，这样切开的图形才不会变形，如图三、图四所示；因而操控如用开环 (脉冲, 步进)方法，会导致跟从度无法实时补正；如要到达高精度的要求唯有运用闭环 (速度, 扭矩)操控才能够到达要求。可是闭环操控需求经过PID调整，才会有较佳的跟从作用。然PID的调教往往需求花费很长时刻，适当费时。
▲图三 转弯图形因无跟从补偿导致图形歪曲
▲图四 左图为操控过冲现象，右图为精准操控
应战三：激光功率不易调整
现在切开的目标大多为多层原料（太阳能板、手机屏幕触碰膜），需求运用不同的功率进行切开；但因商场上的激光专用操控器的激光调整（VAO Table）都只要一组，在切开的功率上不易切换与调整，导致现在只能将切开途径依原料层重复切开，以到达所需的要求。但是如此将形成产能速度无法提高。
应战四：速度规划旷日费时
因为激光加工图形杂乱，简略的速度规划已无法满意加工切开成果，如手机触控模切开，在大多情况下是运用Spline曲线，或者是较长的几许线与弧线，假如无法精准做速度操控会导致组织加减速轰动或图形严峻变形（如过切与颤动），如图五所示。因机台规划人员大多仅供给图形点表(position)，并无速度规划的数据，所以需求以人工操作方法规划速度，一方面规划流程旷日费时，且如遇规划错误时则需从头批改，也将形成产能无法提高。
▲图五 速度规划过高，导致激光轨道颤动
归纳以上激光加工所遇到的瓶颈，新一代的运动操控卡是怎么应对应战？
实时出现PWM操控才能
传统运动操控卡的PWM操控，均选用Duty单一操控方法，且经过软件操控，会面对无法实时且安稳操控PWM的时序。为了应对不同速度与不同图形，新一代运动操控卡选用更多种操控方法，包括频率调变(Frequency Modulation)、带宽调变(duty Modulation)、混合调变(Blend Modulation)，如图六所示，此操控方法会由硬件操控来完结，此PWM能在各种切开速度下出现出不同能量的体现，因而需树立一对应的能量表，以避免产生『过融现象』，此能量操控就称(VAO)，如图七所示。
▲ 图六 Multi-PWM操控形式
▲图七 VAO
Multi-VAO便利动态切换
PWM选用Multi-VAO方法便利因切开原料的不同，到达深浅切开作用，让途径切开能够一次完结，无须重复途径再切开，如图八所示；大幅缩短出产时刻，也供给出产效能。
▲图八 Multi-VAO
准确的运动轨道跟从与简易PID调教
为了到达更好更准确的切开图形，新一代高端运动操控卡选用全闭回路（Full close loop）方法操控，并到达更小的Error count差错，在全体上比较一般操控卡有较高功能，跟从才能差错都适当小，如图九所示。为了到达高准确的跟从才能，需选用PID操控体系，但为了缩短PID调教时程，用户可经过Easy tuning的程序辅佐，在短时刻内调出最佳PID参数设定，如图十所示，可大幅提高功能，并简化操作性！
