汽車內(nèi)飾面板激光弱化系統(tǒng)及其剩余厚度控制研究.pdf

1、隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展以及人們對(duì)汽車安全性、美觀性和舒適性的追求，激光弱化技術(shù)將有廣闊的市場前景。激光弱化技術(shù)將機(jī)器人自動(dòng)化控制與激光加工技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，保證了弱化的效率與精度。本論文主要就弱化設(shè)備中機(jī)器人自動(dòng)化控制以及弱化剩余厚度控制進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。
　　 激光弱化設(shè)備的電氣控制主要涉及到激光器的控制和夾具氣缸的控制。通過對(duì)Rofin CO2 激光器電氣控制、ABB 機(jī)器人總線控制以及SMC 旋轉(zhuǎn)氣缸電氣控制的深入了解，

2、設(shè)計(jì)了通過ABB 機(jī)器人的DeviceNet 總線擴(kuò)展I/O 端口來控制激光器和夾具氣缸。
　　 為了對(duì)弱化剩余厚度進(jìn)行控制，需要一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。本文提出的閉環(huán)控制策略為：利用傳感器探測與弱化剩余厚度有關(guān)的物理量，根據(jù)傳感器的輸出信號(hào)來控制激光器的出光與關(guān)光。閉環(huán)控制系統(tǒng)主要由兩個(gè)模塊組成：反饋信號(hào)采集模塊和反饋信號(hào)處理模塊。在反饋信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)過程中，提出了背面同軸光探測方案。詳細(xì)比較了HgCdTe 探測器、熱

3、電偶和熱釋電探測器的性能與性價(jià)比，最終選擇熱釋電探測器。
　　 理論分析了熱釋電探測器對(duì)脈沖輻射的響應(yīng)，并進(jìn)行了Matlab 仿真。對(duì)比了電容補(bǔ)償放大、電壓和電流前置放大電路，最終選擇電流前置放大并對(duì)前置放大電路進(jìn)行了噪聲分析、TINA模擬仿真以及實(shí)際測試。測試結(jié)果與理論分析基本相符，此探測方案可行。
　　 反饋信號(hào)處理模塊的設(shè)計(jì)，主要涉及脈沖信號(hào)發(fā)生模塊、占空比可調(diào)模塊、脈沖調(diào)制模塊和電平匹配模塊的設(shè)計(jì)。脈沖信號(hào)發(fā)生模