基于STM32的激光打标机控制系统设计

设计了基于STM32微控制器的激光打标控制系统,对激光打标系统的几何畸变进行了分析,并提出了简化的矫正方法。使用微控制器模拟振镜控制传输协议(XY2-100)控制振镜扫描,同时控制激光器的开关,完成对打标过程的控制。使用SDRAM和NAND Flash增强微控制器的数据处理能力,并实现离线打标功能。采用多项式拟合的方法,拟合出简单有效的桶枕形复合畸变误差计算公式,并对其加以实际应用,使激光打标系统可以满足实际打标要求。     

激光振镜直写光栅误差分析及校正方法

针对振镜式激光直写光栅系统中存在的扫描畸变的问题,提出了一种内部转角优化和外部扫描误差补偿相结合的校正方法。以光栅栅距10μm为目标,建立了振镜系统的几何光学模型,对扫描误差进行了分析,然后对振镜转角进行了优化,进一步对振镜进行了曲线拟合补偿,坐标点(100,10)处误差从0936mm,1912mm降低到0148μm,00296μm。结果表明,这种方法能够满足振镜式激光直写光栅在短距离刻划的精度要求。     

双振镜激光扫描的误差分析及校正方法

近年来,二维振镜激光扫描技术因其速度快、精度高、易于控制等特点,得到了越来越广泛的应用．但振镜扫描系统在扫描过程中,存在着固有扫描场的几何畸变,系统本身也存在着线性、非线性误差以及其他误差等,严重影响了振镜扫描系统在不同应用领域的扫描质量。从理论推导出发,较为详细地分析了物镜前扫描和物镜后扫描两种方式存在的几何畸变以及...     

激光扫描加工DEA控制模型的研究

双振镜激光加工中,物镜平场扫描系统中,输出平面笛卡儿坐标系与扫描器球面坐标系之间存在着非线性映射关系,使扫描加工图形产生图形加工畸变。以OEF图形算法为基础建立了双端点(DEA)控制模型,即计算端点逼近和设计端点逼近,采用DEA控制模型进行控制,有效地校正了图形畸变,显著提高了激光扫描加工系统精度,图形畸变误差较以前减小。     

振镜式在线激光打标扫描方案的设计

论述了振镜式激光打标扫描方案的设计和实现过程 ,通过对振镜扫描速度的补偿解决了由于生产线的运动而造成的打标字符倾斜问题 ,并且有效提高了打标的速度 ,实现了在不同速度生产线对不同材质进行打标     

双振镜扫描几何畸变的校正

通过理论分析，导出位于Ｆθ透镜前的双振镜扫描系统的扫描几何畸变公式。利用所得到的畸变量对计算机软件进行修正，从而获得校正了畸变的完善图形。实际标记的结果完全证明了理论分析的正确性，并在激光标记系统中得到应用。     

双振镜二维扫描系统的误差分析和校正技术

针对激光烧结快速成型系统中双振镜二维扫描系统存在的聚焦误差和"枕形”畸变,论证了相应的校正办法.分别以动态聚焦模块校正聚焦误差,以网格插值算法软件校正"枕形”畸变.这些校正技术适用于所有使用双振镜实现二维扫描的系统.     

双振镜扫描的最小二乘与网格法混合校正模型

为了使2维振镜扫描系统在大角度扫描状态下减小非线性畸变误差,针对纯理论校正无法克服系统自身各种误差的缺陷,提出了基于坐标角度映射关系的校正模型。利用曲面最小二乘拟合的方法,建立坐标点的误差补偿曲面可以有效提高校正精度,仿真测试的平均误差在15μm左右,利用分段线性插值插入网格校正表可以大幅提高扫描速率,扫描速率达到25m/s左右。结果表明,该模型对于扫描非线性实时动态校正有一定的效果。     

双振镜激光扫描加工误差原因分析

分析了双振镜激光加工中误差产生的原因,并针对每一种误差产生的原因提出了校正补偿的方法。指出扫描加工误差并不是单一原因引起的,而是多种原因共同作用的结果。提出OEF图形控制算法,建立DEA控制模型以及采用高精度扫描控制器可有效地降低激光扫描加工误差,提高加工精度。同时,此误差校正方法同样适合高精度激光多普勒扫描测量系统。     

选区激光熔化成形系统的动态聚焦技术研究

针对二维振镜存在的聚焦误差问题,根据产生聚焦误差的原理,采用动态聚焦技术补偿聚焦误差.分析振镜激光扫描过程中的图形失真机理,采用坐标映射方式补偿图形畸变方法.基于PCI总线控制技术实现动态聚焦振镜扫描的控制,并将该动态扫描系统应用于选区激光熔化成形设备,通过选区激光熔化成形工艺实验,验证了所开发的动态聚焦系统满足选区激光熔化成形工艺要求.     

双振镜扫描几何失真的硬件校正

通过分析双振镜-2维扫描光学系统的成像原理,导出此扫描系统几何失真公式。根据失真公式设计电子线路,对失真进行校正,从而获得校正后的完善图形。这一校正技术在激光标记系统中得到应用。     

基于点集贝塞尔曲线优化的激光振镜加工算法

为了解决激光振镜加工中由于数据点集过于密集导致激光在单点停滞时间过长引起激光烧蚀问题,将原始数据点集经过稀疏化、曲线点集分段、三角二分法贝塞尔曲线拟合数据处理,转换成由少量直线和曲线构成的实体,在激光路径输出时,根据输出放大倍数的大小及曲线曲率大小对曲线进行整体的适应性插补,从而解决因放大倍数不同引起的数据点过密或过疏的问题,并通过对前后数据以不同的标刻分辨率进行标刻。结果表明,在保证拟合后的加工误差不超过2μm下,解决了数据过密引起的激光烧蚀问题;在高放大倍数下也具有平滑的加工效果,具有更高的加工效率和质量。此研究为高密集数据激光加工提供了参考,在高质量激光加工领域如激光精密刻蚀有良好的应用前景。     

基于DSP的激光标记数字控制系统设计

为了设计激光标记数字振镜控制系统,采用数字信号处理器芯片作为数字控制板的主处理器,使用具有高传输速率和支持热插拔的通用串行总线进行上位机与数字控制板的通信;标记图形的数据处理算法由具有高速运算能力的数字信号处理器完成,复杂可编程逻辑器件芯片完成控制信号的时序控制和输出,使用传送差分信号的RS-485总线进行控制系统与数字振镜和激光器的通信,根据理论分析和参量模拟,得到了对数字振镜的转动角度和激光器功率的高精度控制。结果表明,该系统可以实现实时、高速、高精度的激光标记。     

激光标刻在条码技术中的应用研究

分析介绍了条码技术 ,仔细研究了双振镜扫描系统产生畸变的原因 ,提出了一种软件矫正算法 ,实现了激光标刻在条码技术中的应用。     

脉冲激光直线高速态标刻性能研究

由于脉冲激光器发出的激光不是连续的,而是具有可调节的重复频率,因此振镜的扫描速度太快会导致标记出的直线呈离散的点状。人眼在明视距离处的分辨率约为0.1 mm,将待标记的直线分解成间距为0.1 mm待标点,使用DDA算法依次计算出每一个待标点的坐标,控制振镜依次扫描过每个待标点,并在待标点停留适当时间,使每个待标点所在位置都有激光脉冲落在上面。依次扫描过直线上的全部待标点,即可标记出连续的直线;根据激光器设定的重复频率和每个待标点所需激光脉冲个数,可以计算出振镜在每个待标点的最短等待时间。实验表明,使用该方法可以使相应频率下的直线标记速度达到最大,标记出的直线连续,标记直线的深度可控。     

激光大屏幕显示系统中振镜扫描的工作原理及图像失真研究

介绍了智能激光大屏幕显示系统图像输出的工作机理 ,通过对振镜扫描的工作原理及振镜偏转角与大屏幕上激光扫描点所对应的坐标关系的研究 ,探讨了消除振镜扫描图像失真的方法