基于ADT853卡激光商标切割机系统软件开发滚轧机

基于ADT-853卡激光商标切割机系统软件开发

基于ADT-853卡激光商标切割机系统软件开发 2011： 【论文摘要】随着数控技术的发展，很多手工加工控制的机床、设备均将被数控设备所替代。而运动控制将在数控技术中导演极为重要的角色，本文将举例说明采用运动控制与激光的配合“激光商标切割机”控制系统的开发过程。

前言随着经济的发展，各大公司对商标及知识产权的重视越来越强烈，商标往往体现了一个公司的经营理念和文化底蕴。而随之而来的商标生产也成了一个热门产业。当前的商标生产一般分为两个步骤。即一是商标毛坯的大批量生产，一般由纺织机械或印刷机械完成。二是商标的切割和加工，将成批的商标切割成单个商标。传统的商标切割由手工完成，生产效率低下，质量参次不齐，迫切需要自动化的数控设备完成这一工作。激光技术以它本身的各种优点承担起了这项切割任务。而配合激光切割的必须要有一套高质量的XY运动控制定位系统。我们在开发中采用深圳众为兴数控技术有限公司的PCI总线的ADT-853运动控制卡来完成运动控制系统部分。ADT-853不仅具有运动控制功能，同时具有1路DA输出和一路PWM信号输出，是专门针对激光切割/雕刻开发的一款运动控制卡。本系统中采用PWM信号来控制激光器的能量。一、系统组成系统由四部分组成：1、主控PC机；2、ADT-853四轴运动控制卡，控制XY轴的定位，及ZW轴送料3、XY采用三洋伺服驱动器，X轴400W,Y轴200W。送料机构采用两个步进电机。4、CCD图像采集卡，采集商标实时图像数据。图1二、系统工作原理1、过程描述以上是实际的商标带，我们需要将其中的图形（曲线部分）切割下来，同时要自动进行送料，接料，对时对商标带可能的位置偏差进行补偿。A）准备好商标带，放在机器的支架上。B）将商标拉伸拉平放，并固定在切割面板上。C）取得定位数据，由图像采集卡取得。D）导入图形数据。E）设置切割参数，如加工速度、能量等。F）开始切割过程。2、开发要点图2所示是实际的商标带，其形状是任意的，可能存在单排或多排图形。工作时首先将商标带装好放在机器上，由于商标带多为纺织类的柔软材料，所以在放料时要求平坦，但不管怎样，拉伸变形是不可避免的。另外在商标纺织过程中，同一个图案也会存在一定的误差，由于商标带往往是成千上万的连续切割，在送料过程中的误差累积将会影起频繁需要操作人员干预，使得工作效率低下。 这样就会碰到以问题，即：怎样保证切割的精度？怎样处理切割过程中材料拉伸及变形？怎样消除系统的累积误差？通过实验，我们在软件中实现了软件自动补偿的功能，最大限度的避免变形的错误切割。消除系统的累积误差，使得加工更加稳定，达到加工8万个商标时人工仅需干预一次。商标带的图形是任意的，可能碰到非常复杂的形状，而切割商标必须要求边缘非常整齐光滑。所以加工的激光的能量调整要求相当高。激光聚能与时间成正比，而时间加工速度也是正比关系，如果加工时使用恒定的激光功率，将不可能达到好的加工效果。在应用过程中，我们采用ADT842控制卡来实时控制激光，频率达到20K以上，对应同的材料和速度，系统自动对激光能量进行调整，完全避免了以上所述问题。三、软件实现整个软件分为图像采集定位（以下称定位软件）及运动控制（以下称控制软件）部分，两部分独立处理协调工作。首先运行定位软件，通过定位软件可得了商标的标准图形，通过在标准图形中取特征点的办法实现实时图形与标准图形的差异比较。同时需将标准图形矢量化后。控制软件将读取图形后控制XY轴的运动和商标带的移动，当一个商标切割完成后，控制软件首先送商标带，然后调用定位软件采集当前切割的图形并与标准图形进行比较分析，若发现有变形或缩放时将数据变化传达给控制软件，控制软件将在本次切割时调整图形数据。1、软件结构2、关键算法处理1）、图形拉伸及变形在软件中定义如下结构：typedef struct {double angle; //旋转角度long ImageLocalOX ; //图象原点long ImageLocalOY ;float ImageWidthRadio ; //缩放比例float ImageHeightRadio ;long ImageHeightPixel; //相机区域 long ImageWidthPixel;int bfilished ; //定位标识}CWLOCALDATA;定位软件加工之前时首先得到图形的标准结构，每次切割完一个图形后，定位软件将摄取当前图形并与标准数据进行比较，如

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