文档介绍：硕士学位论文
摘要
妙光打标是利用高能量密度的激光束在物件表面制作永久性标激光
打标机是集激光、光学、机械、电子和计算机等技术于一体的机电一体化设
备。目前,激光打标有微机机控制和单片机控制两种,基于这两种
方法都存在各自的优点和缺陷,我们研制了一种微机和单片机相结合的激光
打标控制系统。
本论文介绍了由上位机〔机和下位机单片机控制器两部分组成
的系统结构。上位机主要是完成打标文件的输入和变换处理、打标参数的设
置以及文件的传输。下位机由单片机、数据存储器、键盘输入显示、驱
动电路板等组成,功能是接收、存储和管理多个打标文件,接收用户输入的
打标参数,控制打标。
在下位机中,对矢量文件采用了逐点比较直线插补算法,为了提高
打标的精度和效率,对该算法进行了改进,使打标停止和完毕能精确回到起
点,实现了自动的连续打标对格式的点阵图象采用双向打标〔
大大提高了速度。
于使用了字节的大容量存储器来存储多个
件,因此采用文件分配表来管理存储器和打标文件,以提高存储器的
利用率。为了让单片机控制器能够稳定可靠地长时间运行,我们也采用了很
多抗干扰技术,如去祸电路、“看门狗”、电源检测、隔离技术、指令冗余等。
为适应不同场合的需要,我们将逐点比较插补、数字积分插补、中点法、时
间分害”插补做成了函数,供以后升级使用。夕
本论文对轮廓加工中使用到的插补算法作了重点研究,介绍了系统的硬
件和软件设计,并对单片机控制系统的抗干扰技术作了研究和介绍。
关键词激光标丫数控单片机了插补算法抗干扰
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第一章绪论
概述
激光是世纪的重大发明之一,具有巨大的技术潜力,专家们认为,现
在是电子技术的全盛时期,其主角是计算机,下一代将是光技术时代,其主
角是激光’。激光因具有单***、相干性和平行性和高能量密度等特点,其
空间控制性和时间控制性很好,特别适用于材料加工,对加工对象的材质、
形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,能够实现自动化加工。激光加工系
统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业适时生
产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。
三十多年来,以激光器为基础的激光技术得到了迅速的发展,现己广泛
应用于加工、医疗、军事、通迅、检测、娱乐等各个领域,并形成了新的产
业体系。年到年间,国外激光产业每年以的比例增长,
年激光产业的销售额达到亿马克,到年世界激光产业的产值将达到
亿美元。激光加工、激光通讯、激光医疗将成为激光技术应用最重要的
三个方面
激光加工是激光应用最有发展前途的领域之一,国外已开发出多种激
光加工技术。目前已成熟的激光加工技术包括激光快速成形技术、激光焊
接技术、激光打孔技术、激光切割技术、激光打标技术、激光去重平衡技术、
激光蚀刻技术、激光微调技术、激光存储技术、激光划线技术、激光清洗技
术、激光热处理和表面处理技术等。现在,激光加工主要用于电子工业和机
械制造两个领域在机械制造领域,激光加工用于切割、打孔、焊接、表面
处理、切削加工等在电子工业中激光加工具有特别重要的地位和作用,它
不仅在一般的打孔、划片、打标工艺中表现出高效率、高精度、高质量、热
影响区小、无污染等优点,而且在微加工方面显示了独特的优点,对微电子
工业的发展作出了重大的贡献,在当前十分热门的亚微米和纳米技术中亦将
大显身手。
激光加工有“热加工”和“冷加工”两种。现在大量用于激光加工的
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八
和激光为红外光,它们辐照在金属或非金属工件上,基于热效应,使工
件升温、融化或汽化,以完成各种加工,这是热加工。准分子激光器输出紫
外光,它有可能对聚合物等非金属材料进行基于光化学作用的剥蚀加工,这
种“冷加工”技术正在开发,并有可能在电子工业中得到较大程度的应用。
但是,激光加工的主流还是基于热效应的加工
激光打标作为激光加工领域的一个重要分支。是综合激光、光学、精密
机械、电子和计算机等技术于一体的先进标记制作方法。它与传统的腐蚀、
电化学、机械等标记方法相比具有无污染、高速度、高质量、灵活性大、不
接触工件等优点,适用于机械、电子、航空航天、轻工、食品、医药等工业
领域,可制作各种金属铭牌,在工具、