阿普奇工控机IPC330D在高柔性激光切割控制系统中的应用

在《中国制造2025》战略的推动下，我国的传统工业制造业正经历着一场由自动化、智能化、信息化、网络化引领的深度变革。基于出色的自动化和数字化适应能力，激光加工技术在汽车、船舶、航空、钢铁、医疗器械、3C电子等多个行业的需求持续上升，其中，激光切割设备的应用需求日益旺盛。在激光设备趋于高端化以及3C电子、高端装备领域的应用需求推动下，作为激光切割设备的“大脑”，激光切割控制系统面临的技术要求也越来越高。

在实际的激光加工生产过程中，“高精度、高效率、快速度”是当前激光切割设备的基本诉求，而这几大诉求与控制系统的性能与算法息息相关，控制系统影响了生产效率和工件质量，工控机是激光切割系统的核心控制器，它负责接收和处理来自CNC系统的指令，并将这些指令转化为具体的切割动作。通过精确控制激光束的位置、速度和功率等参数，工控机能够确保激光切割机按照预定的路径和参数进行高效、精确的切割。

国内某专注于运动控制系统领域的头部企业，基于其在激光切割领域多年的研发测试、试验探索，提出了高柔性激光切割控制系统，协助客户大幅提升加工效率和加工质量。该案例客户针对船舶制造、钢结构建筑、重型机械等行业对于坡口切割在精准度和效率上的技术需求，优化升级了激光平面坡口切割系统。

阿普奇壁挂式工控机IPC330D是一款性能卓越的工业电脑，专为各种工业场景设计，采用铝合金模具成型，性能稳定可靠之余，还确保了出色的散热效果和结构强度，这些应用优势使其被客户广泛应用于激光切割控制系统中，以提供稳定可靠的性能支持。案例客户该方案以IPC330D-H81L2为核心控制单元，在应用过程中实现以下优化效果：

稳定性大幅提升，有效改善切割过程中的抖动问题；

误差补偿，有效改善切割过程中的抖动问题；

凌空切割，支持悬空边的凌空切割，有效减少材料浪费，节约成本；

阿普奇IPC330D产品性能：

About IPC330D

支持英特尔第4/6至9代Core/Pentium/Celeron桌面CPU

具备强大的数据处理能力，能够快速应对各种边缘计算任务

可安装标准ITX主板并支持标准1U电源

可选的适配器卡支持2个PCI或1个PCIe X16扩展

前面板开关设计以及电源和存储状态显示

支持多方位壁挂和桌面安装

在激光切割控制系统中，阿普奇IPC330D的应用优势在于：

1、运动控制：4轴运动控制，高度协调运动，实现高精度高速激光切割；

2、数据采集：在激光切割过程中还负责采集各种传感器数据，如激光功率、切割速度、焦距、切割头位置等；

3、数据处理及调整：对数据的处理和分析，可以实时调整切割参数，以确保切割质量和效率，为平面机械误差动态补偿提供支持；

4、自运营机制：搭载由阿普奇自研的IPC小助手、IPC大管家软件产品后，可实现远程控制和管理，设置参数以确保系统稳定。此外，它能进行故障预警和定位、记录数据，并生成运行报告，支持系统维护和优化。

阿普奇在多个激光切割行业的客户服务经验中，了解到有些工业现场上激光切割设备安装的位置空间有限，往往要求工控机在确保性能的前提下实现更小的体积以及更便捷的安装方式。

因此，阿普奇基于这一实际应用需求，提出了升级替代方案，由外观小巧的弹匣式智能控制器AK5替代传统的壁挂式工控机，搭配PCIe以满足扩展需求，支持HDMI、DP、VGA三路显示输出、2/4个带POE功能的Intel i350千兆网络接口扩展、8路光电隔离数字输入，8路光电隔离数字输出扩展、内置USB 2.0 Type-A便于安装加密狗，这个替换方案的优势在于：

1

高性能处理器

AK5采用N97处理器，保证强大的数据处理能力和高效的运算速度，能够满足智能视觉软件复杂的运算需求；

2

整体紧凑设计

体积小巧，无风扇设计，不仅节省了安装空间，还降低了运行噪音，提高了设备的整体可靠性；

3

环境适应力强

耐高低温特性使得AK5工控机能够在恶劣的工业环境下稳定运行，适应不同工作场景下的需求；

4

数据安全与保护

带有超级电容和硬盘带电保护功能，确保在系统突然断电时，重要数据能够得到有效保护，防止数据丢失或损坏；

5

通信能力强

支持EtherCAT总线，实现了高速、同步的数据传输，确保外接设备之间的实时数据传输和实时响应；

6

故障诊断与预警

搭载IPC小助手、IPC大管家集成故障诊断和预警系统，实时监测设备运行状态，及时发现并处理如掉线、CPU温度过高等潜在问题。

随着制造业的持续发展与技术的不断进步，高柔性激光切割控制系统正逐步向智能化、高效化、精细化的方向迈进。例如，通过融合人工智能与机器学习技术，系统得以更加智能地识别并处理切割过程中的各种情况，从而进一步提升切割质量和效率。同时，随着新材料和新工艺的不断涌现，高柔性激光切割控制系统亦需持续进行更新与升级，以适应新的切割需求和技术挑战。

阿普奇将持续为激光切割系统提供稳定可靠的工控机，以助力实现数据采集与处理、扩展与集成、用户界面与交互以及安全和稳定性等方面的功能，为激光切割系统能够长时间稳定运行提供硬件支持，从而提高生产效率和产品质量，助力工业更智慧

审核编辑 黄宇