激光切割机控制系统软件的研究与开发.doc

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1、激光切割机控制系统软件的研究与开发学位申请人：周文聘学科专业：机械电子工程指导教师：王平江副教授陈吉红教授答辩日期:2007年05月29日AbstractAThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchonControlSystemsoftwareofLaserCuttingMachineanditsDevelopmentCandidate:ZhouWenpinMajor:Mechanical&ElectronicEngineeringS

2、upervisor:AssociateProf.WangPingjiangProfessorChenJihongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2007Thirdly，dualgalvanometerscanningsystemisusedinthemachine.Thiskindofsystem。hashighaccuracyandhighefficiency，butalsohasshortcomingofgalvanometer’sscanninggeometrydis

3、tortion.Thearticlediscussesthereasonofthedistortionandit’scorrectingprinciple，proposessuitablecompensationmethodandexperiment，andeventuallyobtainsatisfyingcompensationresult.Keywords:NumericalControl,PartAutomaticLocation，PartDeformationCorrection，DualGalvanometerScanningSystem摘要激光是上世纪最重要的发明之一

4、。在过去的20年里，它在工业领域内的应用不断增长并取得了很大的成功。激光切割技术是激光加工技术的重要组成部分。激光切割机应高速、高精的要求在向数控激光切割机的方向发展。为满足新型激光切割机的要求，开发效率高、精度高的激光切割数控系统，本课题采用双振镜扫描系统加二维直线马达工作台，实现振镜扫描运动和工作台运动的结合，既提高了切割速度和精度，又解决了振镜切割范围小的难题，实现大范围加工。本控制系统读取Gerber文件，从中提取加工信息，将加工轨迹图形化显示，使用户可以交互选取加工路径，进行切削加工，同时动态显示切割进程。本文的主要工作在于开发激光切割控制系统运动控制部分的软件、激光扫描

5、误差补偿部分和柔性PCB板自动对准及变形误差补偿部分。首先，本文构建了基于激光振镜运动控制器的运动控制系统，通过对工作台、振镜和激光的协调控制，来实现工件的高质量切割加工。本系统软件采用VC++6.0工具进行开发，通过将运动控制卡提供的库函数进行包装来实现特定的功能，如发送运动指令、监控系统运行状态和显示运动参数等功能。其次，由于该系统的加工对象多为柔性印刷电路板，工件易变形、放置在工作台上无专用夹具，需进行工件的自动定位和变形加工校正工作。本系统以工件上的标记孔圆心点为基准、以CCD成像为工具来获取待加工工件的实际位置和实际变形。再以射影变换来实现其自动定位和变形加工校正，该方法

6、实现了工件准确定位，提高了切割精度。再次，本系统采用的是双振镜扫描系统，该系统精度高、效率高，但是存在振镜的扫描图形失真问题。本文分析了扫描失真的原因以及扫描失真补偿的依据，给出合适的补偿方法并加以实验，取得了满意的补偿结果。关键词：数字控制工件定位工件变形校正双振镜扫描系统目录IV摘要·······································IAbstract····················································································II1绪论1.1引言········

7、·····························(1)1.2激光加工技术发展与现状···················(1)1.3激光切割技术综述·····························(3)1.4运动控制技术概述·····························(6)1.5本论文组织结构·······························(8)2激光切割机控制软件总体设计2.1激光切割机整体结构············