基于单片机激光玻璃内雕机控制系统的设计

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1、毕业论文基于单片机激光玻璃内雕机的控制系统设计102011318刘勤伟机械工程系学生姓名：学号：机械设计制造及其自动化系部：专业：田静指导教师：二〇一四年六月诚信声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日基于单片机激光玻璃内雕机的控制系统设计摘要：对于频繁起停，以达到快速准确定位的激光玻璃内雕机，设计了一种能简单高速运行的数控装置。其核心是以单片机机和DSP组成控制系统，

2、用振镜电机和步进电机有效结合，组成五轴联动伺服传动，满足运动轴高速高精等控制要求。文章详述了激光玻璃内雕机的发展应用，以及五轴激光玻璃内雕机的系统的组成原理以及部分接口的实现。提出了用单片机来控制其运动的可能，通过单片机编程，来最终模拟实现玻璃激光内雕机的五轴运动。关键词：五轴，单片机，AT89C51，振镜电机BasedonSingle-chipComputerinLaserGlassEngravingMachineControlSystemDesignAbstract：Forfrequentstart-stop,inordertoac

3、hieverapidaccuratepositioningofthelaserglassengravingmachine,wedesignacanrunsimplehighspeednumericalcontroldevice.ItscoreisbasedonsinglechipmicrocomputerandDSPcontrolsystem,usinggalvanometercombinedwithanefficientmotorandsteppingmotoroffive-axislinkageservodrive,meetaxis

4、highspeedandhighprecisionmotioncontrolrequirement.Thearticledetailsthelaserglassengravingmachineinthedevelopmentoftheapplication,andwithinfiveaxislaserglassengravingmachinecompositionprincipleofthesystemandpartoftheimplementationoftheinterface.Putforwardthepossibilityofu

5、singsingle-chipmicrocomputertocontrolitsmovement,throughthemicrocontrollerprogramming,tothefinalsimulationforfive-axismovementsofglassinthelaserengravingmachine.Keywords:fiveaxis,singlechipmicrocomputerAT89C51,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内雕机的发展过程及现状11

6、.3.1内雕机的发展过程11.3.2内雕机的现状41.3.3激光内雕机的可发展性42课题总体设计方案52.1五轴联动的关键技术52.1.1五轴联动的概述52.1.2五轴联动的国外现状52.1.3五轴联动的国内现状62.1.4五轴联动的关键问题72.1.5五轴联动关键技术的分析72.2五轴激光玻璃内雕机的介绍92.2.1概述92.2.2激光内雕工作原理及系统组成92.2.3激光振镜的平面扫描102.2.4五轴激光玻璃内雕刻机的结构与特点123硬件设计133.1总体硬件电路图133.2中央控制元件简介134软件编程184.1软件设计概述18

7、4.2主程序设计流程图185Proteus简介215.1仿真电路及仿真结果的部分截图21结论24I参考文献25致谢26附录27II太原工业学院毕业设计1前言1.1选题背景和意义激光玻璃内雕技术是目前国际上最先进、最流行的玻璃内雕刻加工技术，它是将脉冲强激光在玻璃内部聚焦，产生微米级大小的汽化爆裂点，通过计算机控制爆裂点在玻璃体内的空间位置，构成绚丽多姿的立体图像，将玻璃等工件加工成惹人喜爱的工艺品。激光器也由当初的红宝石激光器、逐步发展为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和液体激光器等几大类，其中固体激光器因其激光特性及造价成本等方面

8、的优势，现已成为市场需求量最大，发展速度最快的激光器[11]。1.2激光产业发展态势分析世界激光产业的发展按区域可划分为美国、欧洲、日本及太平洋地区。市场份额美国约占55%，欧洲约占22%，日本及太平洋地区