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)、機械等標(biāo)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(biāo)機是綜合了激光、光學(xué)、精密機械、計算機等技術(shù)于一體的機電一體化設(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(biāo)過程,在整個研究過程中包括激光打標(biāo)機

2、總體設(shè)計、激光打標(biāo)控制界面、激光打標(biāo)控制系統(tǒng)和打標(biāo)實驗.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)時間過長,溫度過高破壞諧振腔,在設(shè)計中加上冷卻系統(tǒng)和自我保護裝置.現(xiàn)有的激光打標(biāo)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(biāo)范圍,彌補了定光式打標(biāo)速度慢的缺點和動光式打標(biāo)范圍小

3、的不足,適用于打標(biāo)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(biāo),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(biāo)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(biāo)機控制系統(tǒng),將存儲在主控計算機的掃描坐標(biāo)點的坐標(biāo)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(shè)置.像點坐標(biāo)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(dǎo)出二維垂直振鏡分布中激光束掃描點的像點按照復(fù)雜的非線性關(guān)系運動,為了減少