基于DSP的高速高精度振鏡標(biāo)記機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、激光標(biāo)記又稱激光打標(biāo)，是激光加工領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的激光技術(shù)之一。激光標(biāo)記技術(shù)是激光技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)合，與傳統(tǒng)的標(biāo)記方式相比，具有速度快、成本低、無污染，可實現(xiàn)微小標(biāo)記、標(biāo)記牢固永久、精美清晰、定位準(zhǔn)確等明顯優(yōu)勢。由于光學(xué)振鏡掃描器響應(yīng)速度極快，因此振鏡式激光標(biāo)記機是目前激光標(biāo)記行業(yè)的發(fā)展方向之一。標(biāo)記速度和標(biāo)記精度是振鏡式激光標(biāo)記機系統(tǒng)的兩個重要指標(biāo)，而系統(tǒng)控制板的設(shè)計質(zhì)量直接影響這兩個指標(biāo)。
　　 本文在透徹理解振鏡式激

2、光標(biāo)記機工作原理的基礎(chǔ)上，提出了一套“PC機+DSP控制板卡”的系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)中，PC機提供系統(tǒng)操作界面并發(fā)送命令，PC機與DSP控制板卡通過PCI總線進行高速數(shù)據(jù)傳輸，主要的數(shù)據(jù)處理功能由控制板卡上的DSP芯片負(fù)責(zé)，D/A轉(zhuǎn)換處理單元將DSP運算得到的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。這樣的設(shè)計方式充分發(fā)揮了DSP強大的數(shù)據(jù)處理功能，大大減輕了CPU負(fù)荷，克服了單由PC機進行處理所帶來的標(biāo)記不均勻、PC機資源占用率過高等缺點。本文首先給出了硬

3、件設(shè)計總體方案，介紹了系統(tǒng)的主要應(yīng)用技術(shù)和主要芯片選型。接著詳細介紹了控制板卡的硬件設(shè)計，對各模塊設(shè)計都給出了詳盡的分析和實現(xiàn)方法。最后說明了在控制系統(tǒng)實現(xiàn)中所遇到的難點和解決方案。重點討論了高速PCB板的設(shè)計、Q調(diào)制功能和速度設(shè)置相結(jié)合的控制方式以及系統(tǒng)抗干擾設(shè)計和穩(wěn)定性研究等方面的問題。最后給出了系統(tǒng)精度和速度指標(biāo)的測試數(shù)據(jù)，并給出了實際標(biāo)記樣品圖。本課題的研究對國內(nèi)激光標(biāo)記行業(yè)如何提高標(biāo)記效率和質(zhì)量有一定的實用價值。該控制板卡有可