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1、玻璃激光内雕机控制系统的设计摘要：激光内雕机是集激光技术、精密机械、电子技术、计算机等学科于一体的高技术设备。激光要能雕刻玻璃,其能量密度须大于使玻璃破坏的某一临界值,或称阈值。这样,通过适当聚焦,可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃的破坏阈值,而在希望加工的区域则超过这一临界值。激光在极的时间内产生脉冲,其能量能够在瞬间使水晶受热破裂,从而产生极小的白点,在玻璃内部雕出预定的形状,而玻璃或水晶的其余部分则保持原样完好无损。本论文主要通过对玻璃激光内雕机的运动结构的分析，提出了用plc来控制其运动的可能，通过
2、plc编程，来最终模拟实现玻璃激光内雕机的五轴联动。关键词：玻璃激光内雕机，plc，五轴联动,振镜电机GlasslasersubsurfaceengravingmachinecontrolsystemdesignAbstract:Lasersubsurfaceengravingmachineislasertechnology,precisionmachinery,electronictechnology,computerandothersubjectsinabody'shightechnologyandequipment.La
3、sertoengraveglass,theglassdamagedonitsenergydensitymustbegreaterthanacertaincriticalvalue,orthethreshold.Thelaserenergydensityanditsomewhereinthatpointrelatedtothesizeofthelightspot.Thesamelaserbeam,thesmallerthespotwheretheenergydensityislarger.Inthisway,throughpro
4、perfocus,canmakethelaserenergydensityinbeforewereachedintotheglassandprocessingzonebelowtheglassdamagethreshold,andinthehopetheprocessingareaismorethanthecriticalvalue.Thelaserpulseinaperiodoftime,itsenergycanmakecrystalheatinaninstantburst,resultinginatinywhitedot,
5、insidetheglasscarvedapredeterminedshape,whiletherestoftheglassorcrystalintact.Thispapermainlythroughtheglassinthelaserengravingmachinemovementstructureanalysis,proposedtousePLCtocontrolthemovementofthemay,throughthePLCprogramming,tothefinalsimulationforfive-axismove
6、mentsofglassinthelaserengravingmachine.Keywords:glasslasersubsurfaceengravingmachine,PLC,five-axislinkage,vibrationmotor目录1前言11.1选题背景和意义11.2激光产业发展态势分析11.3.1内雕机的发展过程11.3.2内雕机的现状41.4大幅画艺术玻璃内雕机41.5内雕机的发展前景51.6五轴联动雕刻机51.7本课题的主要研究内容62五轴联动的关键技术82.1五轴联动的概述82.2五轴联动的国外现状82.3
7、五轴联动的国内现状92.4五轴联动的关键问题92.4．1五轴联动关键技术的分析103五轴联动玻璃激光内雕机133.1概述133.2玻璃激光内雕机工作原理与系统组成133.3激光振镜的平面扫描143.4五轴激光玻璃内雕刻机的结构与特点15483.5五轴联动玻璃激光内雕机的关键技术164系统的硬件设计174.1西门子S7-200PLC的功能概述174.2西门子S7-200PLC的硬件结构174.3西门子S7-200PLC的特点184.4西门子S7-200PLC的工作原理185系统的软件设计215.1西门子S7-200PLC的程序结
8、构215．2西门子S7-200PLC的编程语言215.3主程序设计流程图226S7-200PLC的编译过程与模拟仿真部分截图结果246.1S7-200PLC的编译过程246.2系统模拟仿真的部分截图结果28总结31参考文献32致谢33附录AI/O分配表34附录B五轴联动PLC
