基于單片機的數(shù)控直角坐標系平面激光打標機機電系統(tǒng)設計研究

程金明 江西科技學院

引言

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，一些繪圖工作逐漸與計算機技術融合，直角坐標系平面激光打標機的計算機數(shù)控技術就很好地實現(xiàn)了數(shù)字控制的功能。

1 激光打標機的發(fā)展狀況

激光誕生是上世紀的一個很偉大的發(fā)明之一，激光技術廣泛應用在重工業(yè)、輕工業(yè)、以及醫(yī)學等行業(yè)里，激光打標技術是較為重要的激光應用技術之一，又稱激光噴碼技術，主要應用于一些產(chǎn)品的打碼工作，包括一些產(chǎn)品的生產(chǎn)日期和廠家以及聯(lián)系方式，這項技術代替了傳統(tǒng)的油墨打標技術，大幅度地提高了工作效率。

2 機電原理

數(shù)控直角坐標系平面激光打標機的主要特點是需要平臺對臺面進行固定，同時，對激光頭進行升降操作時，要依靠相配套的繼電器來完成。激光頭處于X 和Y 坐標尺的交接處，并且，實際位置與兩個坐標尺的位置密切相關，所以，可以用具體的平面坐標來進行表示，傳輸絲桿的作用則是把步進電動機轉移到坐標尺上，因為電動機在進行旋轉時就可以引起坐標尺的運動。微型計算機要求作圖時，會把相關指令通過通訊接口傳導給控制器，控制器對接受到的信息進行細致的分析處理，就可以做出固定動作。需要注意的是，操作人員在進行這些工作時一定要把安全放在首位，所以應該做好目鏡的佩戴工作。

3 設施的硬件系統(tǒng)

單片機的核心系統(tǒng)是STC8051RC，除此之外，還有復位電路以及電源指示燈構成了單片機。

4 基礎設施的軟件系統(tǒng)

4.1 下位機軟件

單片機在接收到相關指令時，就表明完成了和外界溝通的使命，同時為了確保可以對圖片做一些更為精密的掃描工作，一般采用逐點比較的方法進行，主要步驟是把每一次的流程記錄下來進行比較，涉及到的偏差計算和判別也是利用激光頭的確定位置和目標位置是否吻合來進行分析，從而可以進行后期是方向判斷工作。總結下來就是偏差判定、確定方向坐標、解釋新偏差、終點判斷這幾項重要步驟。

4.2 上位機的軟件設計

這一程序借助于VC 寫了一個激光掃描軟件，可以進行圖形的準確繪制，很好地實現(xiàn)了圖形的轉換工作，有著極高的工作效率。同時，操作簡單、步驟較少，大大地節(jié)省了工作時間和工作量，在開展一點和劃線環(huán)節(jié)以及各種各樣的弧形工作時，均可以借助這一程序完成操作。如果想要對一些成品進行二次掃描時，可以立即在文件中查看，方便又快捷。

5 直角坐標系的設計

在做機器運輸方案設計工作時，主要依靠的是機器組成原理來進行的，這樣可以很好地對機械的零件做到控制和布控，保持整體結構的穩(wěn)定性，實現(xiàn)方式是確立兩個互相垂直的配置平面，X 平面的作用是拼裝傳動零件，Y 平面則是負責執(zhí)行軟件的拼裝工作，尤其是在一些結構復雜的機械中可以很好地實現(xiàn)多平面配置平臺的目標，同時利用傳動軸促進各個環(huán)節(jié)的的對接交流，比如：實驗中一些聯(lián)軸器和特定的制動儀器的連接，或者是一些體型較小的零部件連接。比如：齒輪和鏈條，通常是對螺紋狀的連接部件進行固定，在設備進行轉動時，相關的執(zhí)行儀器則是做著一種獨特的曲線運動，還可以與直線運動、回轉運動進行結合，形成多個執(zhí)行系統(tǒng)，保證了機器傳動工作可以正常地在水平平臺上進行，完美地實現(xiàn)了兩個平面之間的傳輸環(huán)節(jié)。

6 重要意義

隨著當前我國社會各個行業(yè)對激光打標機的要求逐漸提升，人們對于自身的工作要求也在提高，一些傳統(tǒng)的機械設備已經(jīng)不能滿足當前階段市場的要求，所以直角坐標系激光打標機應運而生，它可以很好地實現(xiàn)雕刻機的創(chuàng)新改革，提高打標機的工作效率，確保工作臺面在任意平臺上可以實現(xiàn)完美傳輸，充分滿足目標客戶的訴求，適應市場發(fā)展。

7 結束語

數(shù)控直角坐標系平面激光打標機對于多個行業(yè)的發(fā)展有著重要的促進意義，并且，在多個領域內(nèi)取得了重要成就。所以，各個涉及到這項技術的行業(yè)專業(yè)人員應該加強對這一項先進技術的了解學習，吸收一些專業(yè)基礎，掌握一些基本技能，尤其是要認識到相關的核心技術以及電機原理，從根本上進行問題的改革創(chuàng)新，做好理論與實踐相結合的工作。同時，相關人員也應該注意提升自己的專業(yè)水平，加強創(chuàng)新意識和責任意識，充分認識到這項激光技術對于實現(xiàn)我國多行業(yè)發(fā)展的重要意義，努力完成研究任務，也要注意及時總結經(jīng)驗教訓，為后期的發(fā)展工作奠定基礎，提供一些參考資料，降低研發(fā)難度，更快地實現(xiàn)這項數(shù)控直角坐標系平面激光打標機技術的階段性發(fā)展，更好地造福于人類社會。除此之外，我國的相關政府部門也應該加大這項技術的投入力度和重視程度，為其發(fā)展創(chuàng)造一個良好的條件，提供根本的制度保障，使得這項激光技術真正地應用到實際生活之中，促進人們的生活水平的提高，滿足各個層面的需求。