一种激光打标系统的设计与实现

【摘要】： 激光打标是利用激光的热效应烧蚀掉物体表面材料从而留下 永久标记的技术。与传统的电化学、机械等标记方法相比具有无 污染、高速度、高质量、灵活性大、不接触工作等优点。近年来， 激光打标已经在很多领域取代传统的打标方式而成为常规的加工 方式，甚至形成新的工业标准。 激光打标机是综合了激光、光学、精密机械、计算机等技术 于一体的机电一体化设备。它主要由激光器、光学系统和控制器 组成，其中控制器是核心部件。控制器经历了硬件数控（NC）和 计算机数控（CNC）两个发展阶段，90年代以来，随着计算机技 术的飞速发展，性价比不断提高，基于计算机的数控系统已成为 控制系统发展的主流。 目前，激光打标控制器主要有两种控制方式，一种采用微机 （PC机）控制，一种采用单片机控制。前者具有完善的图形处理 能力，但每台打标机需配备一台工控PC，成本较高；后者价格低 廉，但现有的单片机控制器只能完成几种简单的图形（如直线、 圆弧）打标，缺乏处理图形文件的能力。针对现有控制系统的不 足，我们提出了采用微机控制和单片机控制相结合的混合控制模 式方案。该系统由PC机、通讯模块和单片机控制器组成，首先 利用PC机完成图形文件的生成及处理，然后通过RS-232串行通 讯接口传输给单片机控制器，最后由单片机控制器完成打标控 制。 本文的创新点在于采用了一种新型的控制方式，将微机的图 形处理功能和单片机的控制功能有机的结合。该系统的优点是相 对于微机控制系统，混合控制模式不需要每台打标机配备一台微 机，可以多台打标机共用一台微机，甚至一台普通的办公微机就 可胜任，在将图形文件传送给单片机系统后，微机就可以脱离单 片机系统从事其他工作，因此大大降低了成本；相对于单片机控 制系统，混合控制模式的单片机控制系统具有图形处理的功能， 通过采用新一代大容量闪存AT29C040，一次可存储至少十个 文件，支持PLT、BMP和PCX等常用图形格式。系统采用了大 量的抗干扰措施，使得即使在强干扰的环境下仍能稳定可靠地 工作。该系统经武汉楚天激光集团实际使用，效果良好，现已批 【Z差霎霎1 而十堂aN卞 ＼“、。一W＼lASTER S 了HESIS 量生产厂取得了良好的经济效益；一————一一—————————————一 论文首先介绍了激光加工及激光打标机在国内外的发展状 况，分析了激光打标机现有的几种控制方式，并针对它们的缺点 提出了采用微机控制和单片机控制相结合的混合控制模式方案。 文中介绍了系统的硬件、软件及抗干扰措施的设计，最后提出了＿＿＿ 值得改进的方面。回回呀