YAG激光打標技術(shù)系統(tǒng)與控制軟件的研究.pdf

1、激光打標是利用激光的熱效應燒蝕掉物體表面材料從而留下永久標記的技術(shù).與傳統(tǒng)的電化學、機械等標記方法相比具有無污染、高速度、高質(zhì)量、靈活性大、不接觸工件等優(yōu)點.激光打標機是綜合了激光、光學、精密機械、計算機等技術(shù)于一體的機電一體化設備.它主要由激光器、光學系統(tǒng)和控制器組成,其中控制器是核心部件.隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,性價比不斷提高,基于計算機的數(shù)控系統(tǒng)已成為控制系統(tǒng)發(fā)展的主流.本課題由計算機控制打標過程,在整個研究過程中包括激光打標機

2、總體設計、激光打標控制界面、激光打標控制系統(tǒng)和打標實驗.為減少打標畸變,采用垂直二維振鏡分布,Fθ物鏡聚焦,將激光束經(jīng)第二個振鏡反射后到加工平面的距離為焦距f,為了避免打標時間過長,溫度過高破壞諧振腔,在設計中加上冷卻系統(tǒng)和自我保護裝置.現(xiàn)有的激光打標機多為定光式(激光光路不變而移動加工平臺)或動光式(激光光路改變而加工平臺不變).本系統(tǒng)選用二維數(shù)控加工平臺結(jié)合雙振鏡掃描系統(tǒng),擴大打標范圍,彌補了定光式打標速度慢的缺點和動光式打標范圍小

3、的不足,適用于打標圖形較大的場合,提高生產(chǎn)效率.基于CorelDRAW圖形軟件生成的plt文件格式,提取文件的矢量位置坐標,在軟件編程中加入仿真過程,并且能對打印圖形做簡單的編輯操作,例如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放和縱向排列等,將plt文件轉(zhuǎn)換成數(shù)控文件,指定文件路徑為C://1.nc.基于Visual C++的面相對象編程方法,搭建激光打標界面,將文件編輯模塊和仿真模塊分別封裝在文檔類和視圖類中,并在工具欄中加入操作按鈕.基于PC、D/A轉(zhuǎn)換器

4、和二維振鏡掃描系統(tǒng)搭建激光打標機控制系統(tǒng),將存儲在主控計算機的掃描坐標點的坐標數(shù)據(jù)通過D/A轉(zhuǎn)換,將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號來控制振鏡偏轉(zhuǎn).將控制模塊封裝在新建的控制類中,由于計算機完成每條指令的時間與轉(zhuǎn)換后的電壓控制振鏡轉(zhuǎn)動時間不一致,所以在控制過程中加入延時設置.像點坐標與振鏡擺角按Fθ物鏡特性的線性關(guān)系存儲在計算機,在忽略了入瞳漂移和Fθ特性誤差后,從理論上推導出二維垂直振鏡分布中激光束掃描點的像點按照復雜的非線性關(guān)系運動,為了減少