学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Nd：YAG全固态激光器的五轴立体扫描控制系统研究

作　者: 王博
导　师: 刘铁根
学　校: 天津大学
专　业: 光电子技术
关键词: 激光扫描五轴控制材料表面改性动态聚焦镜
分类号: TN248.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 52次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

用于材料表面处理的激光扫描技术,以其非接触性、高精度、高效率、控制灵活,以及处理后材料出现新的物理和化学性质等特点,被广泛地应用于工业制造、国防科技和科学研究中。随着激光技术的发展,以及加工材料丰富性和处理要求的不断提高,材料表面激光扫描技术已经从原有的二维平面单一功能的扫描技术,朝着高精度、多维度、自动控制、拓展应用外延等方向发展。三维立体材料的表面扫描技术,逐渐成为激光扫描技术研究的热点。针对立体材料的表面扫描,在国内基于动态聚焦镜的三维曲面扫描研究的基础上,我们提出了各表面三维扫描,多面体旋转拼接的方法,五轴控制激光光斑的运动,实现三维材料多表面扫描的自动化控制,提高材料整体的扫描效率,并实现工业化的自动控制水平。论文的主要工作包括:1、对激光与物质相互作用原理,及其物理和化学机制进行探讨;根据分子振动模型,分析了材料在不同激光参数照射下扫描效果不同的原理和规律,为材料扫描的实验提供了理论依据;2、选用Nd:YAG全固态激光器为五轴立体扫描系统的光源,与声光Q调制器、振镜组、动态聚焦镜、f-theta透镜组成了三维光学扫描系统,双工位高速转盘和旋转伺服电机完成多面体的自动拼接。电源主控箱的设计,实现了对系统各部分的电气监控,并增强了整机的安全性及操作易用性;3、基于振镜组的RTC4控制卡,和伺服电机6030运动控制卡的动态链接库、OpenGL函数库等,五轴立体激光扫描控制软件实现了扫描图形的读取与设计、激光焦点三维控制、多面体旋转拼接控制、系统参数的设置、操作交互性等功能需求,完成软硬件联调;4、对于系统的重要参数进行稳定性分析和误差排除,完成了系统稳定性的改进和标定;对金属络合物材料激光改性实验的物理化学机理进行微观实验分析及验证,并对改性参数的改进提供了可靠依据;进行了材料扫描在终端设备射频电路上的应用实验,取得了较好的效果,并得到了激光扫描的最佳参数。

基于Nd：YAG全固态激光器的五轴立体扫描控制系统研究

内容摘要

全文目录

相似论文