论文部分内容阅读
近年来随着计算机和激光技术的迅猛发展,激光技术在加工领域得到了广泛的应用。起初,激光技术仅用于一些专门行业,经过不断发展,已成为一种精加工技术,具有多用途的加工能力。将高能量密度的激光束作用在被加工工件表面,得到永久性的图案,这就是所谓的激光雕刻。激光雕刻机是集光学、机械、电子和计算机技术为一体的设备。首先对激光雕刻图形算法基础进行了介绍。主要介绍了NURBS插补算法的原理和实现,NURBS曲线的插补误差分析及其在数控系统中的应用。其次,根据控制系统的特点以及资源要求,基于DSP对硬件系统结构进行了设计。设计主要分为硬件电路和激光雕刻的执行系统两部分。硬件电路设计部分包括最小系统、通信调试模块、外部存储扩展和步进电机的驱动电路,激光雕刻的执行系统包括机械系统和光学系统两个部分。并且对电路板设计的信号完整性进行了分析。然后,对激光雕刻系统软件实现进行了研究,并给出了实验结果。主要介绍了CCS软件的应用基础,DSP对外部FLASH的查询、读写和擦除操作程序设计,以及DSP对运动控制的处理。通过DSP对矢量数据和位图数据的处理,实现了图形图像的激光雕刻。最后,针对当前激光雕刻系统的CO2激光器输出功率单一,只能实现黑白二值图像雕刻的问题,提出了一种采用DSP控制激光开关电源脉冲输出的方法。通过控制系统电路设计,实现了CO2激光器输出脉冲频率和占空比的实时可调,且对试验结果进行了分析。此方法为实现多级灰度图像的激光雕刻提供了可行性。