YAG激光打標(biāo)技術(shù)系統(tǒng)與控制軟件的研究.pdf

1、激光打標(biāo)是利用激光的熱效應(yīng)燒蝕掉物體表面材料從而留下永久標(biāo)記的技術(shù).與傳統(tǒng)的電化學(xué)、機(jī)械等標(biāo)記方法相比具有無(wú)污染、高速度、高質(zhì)量、靈活性大、不接觸工件等優(yōu)點(diǎn).激光打標(biāo)機(jī)是綜合了激光、光學(xué)、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體的機(jī)電一體化設(shè)備.它主要由激光器、光學(xué)系統(tǒng)和控制器組成,其中控制器是核心部件.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,性價(jià)比不斷提高,基于計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)控制打標(biāo)過(guò)程,在整個(gè)研究過(guò)程中包括激光打標(biāo)機(jī)

2、總體設(shè)計(jì)、激光打標(biāo)控制界面、激光打標(biāo)控制系統(tǒng)和打標(biāo)實(shí)驗(yàn).為減少打標(biāo)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(gè)振鏡反射后到加工平面的距離為焦距f,為了避免打標(biāo)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溫度過(guò)高破壞諧振腔,在設(shè)計(jì)中加上冷卻系統(tǒng)和自我保護(hù)裝置.現(xiàn)有的激光打標(biāo)機(jī)多為定光式(激光光路不變而移動(dòng)加工平臺(tái))或動(dòng)光式(激光光路改變而加工平臺(tái)不變).本系統(tǒng)選用二維數(shù)控加工平臺(tái)結(jié)合雙振鏡掃描系統(tǒng),擴(kuò)大打標(biāo)范圍,彌補(bǔ)了定光式打標(biāo)速度慢的缺點(diǎn)和動(dòng)光式打標(biāo)范圍小

3、的不足,適用于打標(biāo)圖形較大的場(chǎng)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(biāo),在軟件編程中加入仿真過(guò)程,并且能對(duì)打印圖形做簡(jiǎn)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(duì)象編程方法,搭建激光打標(biāo)界面,將文件編輯模塊和仿真模塊分別封裝在文檔類(lèi)和視圖類(lèi)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(biāo)機(jī)控制系統(tǒng),將存儲(chǔ)在主控計(jì)算機(jī)的掃描坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換,將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)來(lái)控制振鏡偏轉(zhuǎn).將控制模塊封裝在新建的控制類(lèi)中,由于計(jì)算機(jī)完成每條指令的時(shí)間與轉(zhuǎn)換后的電壓控制振鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間不一致,所以在控制過(guò)程中加入延時(shí)設(shè)置.像點(diǎn)坐標(biāo)與振鏡擺角按Fθ物鏡特性的線性關(guān)系存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī),在忽略了入瞳漂移和Fθ特性誤差后,從理論上推導(dǎo)出二維垂直振鏡分布中激光束掃描點(diǎn)的像點(diǎn)按照復(fù)雜的非線性關(guān)系運(yùn)動(dòng),為了減少