新型的中小功率激光加工機數(shù)控軟件設計

新型的中小功率激光加工機數(shù)控軟件設計

1引言中小功率激光加工機的加工材料大多為非金屬板材，面向的用戶多為廣告、裝飾及裝璜行業(yè)，因此能針對這些用戶群體設計出方便、實用及低價的激光加工數(shù)據(jù)控編程軟件，一直是激光加工能否在該行業(yè)廣泛應用而急需解決的課題。目前，國內外研制的激光加工機用于二維切割與雕刻的數(shù)控編程，大多采用以下幾種編程操作方式：采用國外專用的激光加工數(shù)控系統(tǒng)軟件，如英國的APS或以色列的CASMATE等；將AUTOCAD等專用軟件或機械加工(銑床、線切割等)數(shù)控系統(tǒng)軟件移植到激光加工的數(shù)控編程上。上述兩情況對研制者及用戶都存在著一些制約：第一種方式雖然完全可以滿足中小功率激光加工的數(shù)控編程，但此類軟件價格昂貴，增加了研制者的整機成本；第二種方式是以機械等專用系統(tǒng)軟件編程界面并配以硬件轉換接口電路，可用于一般的數(shù)控激光加工，由于行業(yè)的不同要掌握此類編程軟件難度較大，此外，在字符編輯加工、激光加工自動排序及仿真等方面也很不完善。如果在用戶熟悉使用的某種平面設計軟件環(huán)境下，設計出一種能夠滿足激光加工特點要求的數(shù)控驅動軟件(類同于打印機驅動軟件)，一定會使用戶在激光加工機數(shù)控編程和操作上感覺非常方便，新型的中小功率激光加工機數(shù)控軟件的設計思路就在于此。2設計方案將廣告、裝飾及裝璜行業(yè)使用非常普遍的矢量繪圖平面設計軟件CorlDRAW系統(tǒng)作為操作平臺，通過對加工部件編輯并生成矢量繪圖PLT文件格式，將此類的文件格式轉換成滿足激光加工的驅動程序并輸出，完成了激光加工數(shù)控驅動軟件設計，主程序框圖如圖1所示。解決了如下幾方面的問題：

圖1主程序框圖(1)解決了CorlDRAW系統(tǒng)中生成的PLT繪圖文件格式?jīng)]有繪圖路徑自動排序的功能(按先內后外原則)；(2)為保證激光切割工件切口的均勻或雕刻表面的平整，解決了各種激光加工路徑上運行速度均衡一致(直線，曲線，銳弧線等)的問題；(3)將已編輯PLT文件格式的激光加工指令轉換為步進脈沖信號，由PC計算機并口輸出，直接驅動電機運行。3有關算法(1)激光加工路徑自動排序的算法(先內后外原則)程序將PLT文件讀入，根據(jù)下筆和抬筆的動作，將激光路徑分為切割和空程兩種，每一次切割形成一個輪廓。對每個輪廓找到其最小的X值、最大的x值、最小的y值及最大的y值。對每個輪廓進行判斷，如圖2所示。對于輪廓A和B，A的最小X值大于B的最小X值，A的最大X值小于B的最大X值，A的最小y值大于B的最小y值，A的最大y值小于B的最大y值，則B包含A。

圖2輪廓判斷圖根據(jù)上述的計算結果，可以形象比喻成一棵包含關系的樹，先對樹的次序排列，再對每個輪廓在該樹上均處于某個