基于FPGA的USB激光打标控制系统设计

发布时间：2017-06-10 22:10

  本文关键词：基于FPGA的USB激光打标控制系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：主要研究了基于USB总线,以FPGA为主控单元的振镜扫描式激光标记控制系统,对其工作原理进行了阐述并对其外围硬件架构以及FPGA内部硬件架构进行了分析设计,并利用FPGA的DSP开发工具DSPBuilder对曲线插补算法进行了算法建模设计,通过仿真分析验证了在FPGA硬件实现该算法的可行性和实用性。本系统还可以通过U盘读入原始打标数据,对其进行数据处理后完成对振镜的控制,为实现脱机标刻奠定了基础。最后对激光标记控制系统进行了实际测试,结果表明,该系统可以实现实时、高速、高精度的激光标记。
【作者单位】： 中南大学机电工程学院高性能复杂制造国家重点实验室;
【关键词】： 激光技术 激光标记系统 FPGA 插补算法 DSP Builder
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51275535) 国家973计划项目(No.2013CB035706)资助
【分类号】：TN249;TP273
【正文快照】： 1引言激光标记是指利用高能量密度的激光束在物件表面作永久性标记。由于它具有打标速度快、性能稳定、打标质量好等优点[1],所以在雕刻、食品等行业得到了广泛的应用。传统的振镜扫描式打标控制器是插在计算机ISA插槽或PCI插槽中的控制卡,存在很多不足,因为ISA总线或PCI总线

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙会来,林树忠;双振镜激光扫描加工误差原因分析[J];激光与红外;2005年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许宝忠;刘铁根;王萌;李梅;张国顺;;锂离子电池安全阀激光扫描焊接[J];电源技术;2010年08期

2 贾和平;史玉升;谢军;;振镜式激光扫描误差分析及几何校正算法[J];光电工程;2007年08期

3 韩万鹏;蒙文;李云霞;李大为;周嘉;;双振镜激光扫描的误差分析及校正方法[J];光电技术应用;2011年04期

4 赵群;王超;杨进华;;激光振镜扫描图形失真分析及校正方法研究[J];长春理工大学学报(自然科学版);2012年04期

5 郝俊明;邢刚;李江明;;双振镜激光扫描加工误差精密校正[J];激光与红外;2009年12期

6 王平江;吴浩;陈吉红;唐小琦;;动光式激光切割无缝拼接技术的研究与应用[J];激光技术;2009年04期

7 文世峰;史玉升;谢军;蔡道生;;3维激光振镜扫描系统的关键技术研究[J];激光技术;2009年04期

8 韩万鹏;蒙文;李云霞;李大为;;双振镜扫描的最小二乘与网格法混合校正模型[J];激光技术;2012年02期

9 赵方方;孙会来;林树忠;齐向阳;;激光扫描加工图形控制模型的研究[J];微细加工技术;2006年03期

10 王天雷;高海芳;王大承;;激光振镜扫描失真分析及算法研究[J];新技术新工艺;2009年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王萌;金属络合物激光三维物化改性技术研究[D];天津大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 霍晓飞;激光三维加工控制系统研究[D];天津大学;2010年

2 余国虎;大型三维零部件激光精密刻蚀微结构技术研究[D];华中科技大学;2011年

3 赵永礼;基于ATmega128的激光三维加工控制系统[D];合肥工业大学;2007年

4 彭飞;一维扫描飞动标刻系统研究[D];华中科技大学;2006年

5 刚蓓;激光模切技术研究[D];天津大学;2007年

6 贾和平;基于DSP的激光切割雕刻设备的控制及工艺研究[D];华中科技大学;2007年

7 王萌;数控激光模切系统研究[D];天津大学;2007年

8 吴浩;激光振镜切割系统的研究与软件开发[D];华中科技大学;2008年

9 刘学艺;激光打标机中相关光学问题的研究[D];长春理工大学;2010年

10 刘志勇;钛合金表面织构的光纤激光加工实验研究[D];中南大学;2012年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 万志,杜温锡;振镜二维扫描的图形畸变校正和曝光量补偿[J];光学精密工程;2000年02期

2 虞孝舜;双振镜扫描几何畸变的校正[J];激光与红外;1998年01期

3 赵毅,卢秉恒;振镜扫描系统的枕形畸变校正算法[J];中国激光;2003年03期

4 赵毅,卢秉恒;用神经网络方法标定激光平场扫描系统[J];西安交通大学学报;1997年07期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 应佩蓉;正负法斜线插补算法[J];浙江大学学报;1987年01期

2 应佩蓉;基本曲线正负法斜线插补算法[J];浙江大学学报(自然科学版);1987年04期

3 游有鹏;改进最小偏差法──一种高精度快速插补算法[J];机械工业自动化;1995年01期

4 解凯;吕妍昱;;椭球表面上的插补算法[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;1992年04期

5 古辉,任家骏,古纯效;又一种新型的椭圆插补算法[J];山西机械;1999年02期

6 王永祥;时差法曲线插补算法[J];工程数学学报;1984年02期

7 刘立峰,柴争义;基于图像的激光切割曲线插补算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年04期

8 徐创文;数控系统中插补算法的优化设计[J];兰州大学学报;2002年06期

9 史文胜;试论空间任意曲线的一种插补算法[J];佛山大学学报;1996年02期

10 谢明红，肖本贤;非圆二次曲线通用插补算法[J];制造技术与机床;1996年10期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 胡锦泉;郭庆;陈尚松;;一种基于二维运动系统的匀速插补算法研究[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年

2 孙希威;张飞虎;董申;栾殿荣;;磁流变抛光非球面插补算法的研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年

3 郑振华;郭庆;胡锦泉;;插补算法在二维数控平台中的应用[A];2009全国虚拟仪器大会论文集（二）[C];2009年

4 于兴滨;张清泉;张飞虎;张勇;陈超;;超声磁流变复合抛光回转非球面插补算法研究[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集（下册）[C];2009年

5 刘兆甲;张文明;焦万才;王滨;;基于时间分割法的圆柱螺旋线插补算法的研究[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集（下册）[C];2006年

6 刘兆甲;张文明;焦万才;王滨;;基于时间分割法的圆柱螺旋线插补算法的研究[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年

7 刘杰;游有鹏;何均;;变周期高速高精度螺纹插补算法研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

8 赵振宇;王成勇;林一松;;高速加工的插补算法及其相关技术[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 赵巍;数控系统的插补算法及加减速控制方法研究[D];天津大学;2004年

2 韩霜;混联研抛机床开放式数控系统体系结构及其插补算法研究[D];吉林大学;2007年

3 张志强;数控系统参数曲线、曲面插补算法及加减速控制研究[D];天津大学;2008年

4 张威;复杂曲线曲面位模式插补算法研究[D];南京航空航天大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王峰;一种新型插补算法的研究与开发[D];华北工学院;2001年

2 何莹;高速加工插补算法的动力学行为分析与评价[D];华中科技大学;2005年

3 穆记锁;高性能插补算法的研究与运动控制程序库的实现[D];暨南大学;2006年

4 赵萍;异形螺杆加工中插补算法及控制策略的研究[D];沈阳工业大学;2004年

5 尹霞;数控机床插补算法改进研究[D];西华大学;2009年

6 陈东菊;基于遗传—神经网络的数控插补算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

7 张翼;纯软件开放式数控系统插补算法的研究[D];北方工业大学;2007年

8 李黎;基于机床动力学特性的连续小直线段高速插补算法[D];华中科技大学;2006年

9 殷晨晨;二次曲线与渐开线的插补算法研究与实现[D];中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）;2012年

10 张丹凤;数控系统插补算法研究及设计[D];东北大学;2009年

  本文关键词：基于FPGA的USB激光打标控制系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：440064