[发明专利]基于LabVIEW与MPC2810运动控制卡的激光轨迹控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及运动控制技术以及飞秒激光科学与技术，特别是公开了一种基于LabVIEW与MPC2810运动控制卡的激光轨迹控制方法。

背景技术

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，被称为是工业界的Windows，广泛运用在工业控制领域。

DXF格式简介：DXF是Drawing eXchange File的缩写，意思为图形交换文件。DXF 格式是特定版本 AutoCAD 图形文件中所包含的全部信息的标记数据的一种表示方法。标记数据的意思是指在每个数据元素前都带一个称为组码的整数。组码的值表明了其后数据元素的类型，也指出了数据元素对于给定对象（或记录）类型的含意。图形文件中所有用户指定的信息都能够以 DXF 文件格式表示。

MPC2810运动控制卡以PC为主机，基于PCI总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制单元。它与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作。

MPC2810运动控制卡配备了功能强大、内容丰富的Windows 动态链接库，可方便地开发出各种运动控制系统。对当前流行的编程开发工具，如LabVIEW，Visual C++6.0提供了开发用Lib 库及头文件和模块声名文件，可方便地链接动态链接库。MPC2810运动控制卡广泛适用于：激光加工设备；数控机床、加工中心、机器人等；X-Y-Z控制台；绘图仪、雕刻机、印刷机械；送料装置、云台；打标机、绕线机；医疗设备；包装机械、纺织机械、木工机械；装配生产线。

飞秒激光脉冲持续时间只有飞秒量级，远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间，从根本上避免了热扩散的存在和影响，实现了相对意义上的“冷”加工，大大减弱和消除了传统加工中热效应带来的诸多负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于LabVIEW与MPC2810运动控制卡的激光轨迹控制方法，该系统可以方便、快速的实现飞秒激光加工。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于LabVIEW与MPC2810运动控制卡的激光轨迹控制方法，提供一激光轨迹控制系统，包括LabVIEW图形读取单元、MPC2810运动控制卡及飞秒激光加工装置；

所述LabVIEW图形读取单元用于读取CAD的DXF图形信息，并能够在LabVIEW图形读取单元的显示窗口显示所绘制图形；

所述MPC2810运动控制卡根据所述LabVIEW图形读取单元读取的DXF图形信息，进而控制所述飞秒激光加工装置完成待加工工件的加工；

所述飞秒激光加工装置包括：飞秒激光、快门、汇集透镜、和待加工工件；

所述激光轨迹控制方法具体实现步骤如下：

S1：通过CAD绘制所需加工图形，保存成DXF格式，并导入LabVIEW中；

S2：LabVIEW读取DXF文件中与线型相关的信息，而后绘制图形并记录，具体即：LabVIEW以文本形式打开DXF文件，搜索实体段，并从实体段开始搜索线型，判断线型类型，而后根据线型类型来读取相应的数据，直至搜索至结束段EOF，完成线型相关信息读取；

S3：根据LabVIEW读取的线型相关信息，通过MPC2810运动控制卡控制飞秒激光加工装置完成待加工工件的加工，具体即：MPC2810运动控制卡读取线型信息，判断加工线型，并调用相应的加工函数输入该线型参数，而后通过MPC2810运动控制卡控制飞秒激光加工装置的激光快门打开，并使得飞秒激光加工装置发射出的飞秒激光聚焦，照射于待加工工件的起始点位置，开始加工待加工工件，直至该线型加工完成，判断下个线型的起始坐标是否和本次加工线型的终点坐标重合，若重合则不关闭快门，否则关闭激光快门，利用直线移动函数将激光移动到待下调线型的起始坐标，接着读取下一条线型信息进行加工，直至读取的线型为结束段EOF时，待加工工件加工完成。