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激光微加工具有加工条件较易满足、功率密度高、加工对象广泛、自动化程度高等特点,得到了广泛的应用。本文作为激光微加工系统的一部分,在系统软件的设计中,提出并解决了如下问题: 运动控制轨迹设定值的形成通过下述三种方式完成: 1、基于CCD对工件观察的轨迹设定值的获取。建立X—Y平台、计算机屏幕上表示待加工区域的和CCD视场之间的坐标对应关系,通过CCD的观察,确定加工路径。 2、规则曲线的轨迹设定值的获取。通过输入的参数或鼠标在计算机屏幕上选取的信息获取规则曲线的特征数据,形成轨迹设定值。 3、基于图像处理的轨迹设定值的获取。对图像输入设备输入或由计算机直接编辑形成的图像,通过图像处理形成二值文件。该二值文件以线段形式表示,形成轨迹设定值。在图像处理中,探讨了一种改进的、基于彩色图像的轮廓提取方法,利用其灰度图像、色差U分量图像和色差V分量图像进行多图对比来提取轮廓,以期得到更好效果的的轮廓图像。 在轨迹设定值形成后,通过串行端口下载到下位机控制器,由控制器控制步进电机带动X-Y平台运动完成对工件的加工。 运动控制有快速定位模式和轨迹控制模式。在快速定位模式中,对步进电机实现加减速控制,使X-Y平台快速、无超调的运动到指定位置;在轨迹控制中,利用插补算法,使工件按照预定的轨迹匀速运动,同时开启光源,对工件进行加工。 步进电机在运行时存在失步、过冲、回差等不利因素,在开环控制中,存在控制误差,在整个X-Y平台运动范围中,存在超过100 μm以上的误差,不符合5 μm的控制要求,控制软件中,通过采集光栅尺的位置信号,以X-Y平台作为执行机构,实施闭环控制,使控制误差在2μm以内。