前言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各大公司對商標及知識產(chǎn)權(quán)的重視越來越強烈，商標往往體現(xiàn)了一個公司的經(jīng)營理念和文化底蘊。而隨之而來的商標生產(chǎn)也成了一個熱門產(chǎn)業(yè)。當前的商標生產(chǎn)一般分為兩個步驟。即一是商標毛坯的大批量生產(chǎn)，一般由紡織機械或印刷機械完成。二是商標的切割和加工，將成批的商標切割成單個商標。傳統(tǒng)的商標切割由手工完成，生產(chǎn)效率低下，質(zhì)量參次不齊，迫切需要自動化的數(shù)控設備完成這一工作。激光技術(shù)以它本身的各種優(yōu)點承擔起了這項切割任務。而配合激光切割的必須要有一套高質(zhì)量的XY運動控制定位系統(tǒng)。
我們在開發(fā)中采用深圳眾為興數(shù)控技術(shù)有限公司的PCI總線的ADT-853運動控制卡來完成運動控制系統(tǒng)部分。ADT-853不僅具有運動控制功能，同時具有1路DA輸出和一路PWM信號輸出，是專門針對激光切割/雕刻開發(fā)的一款運動控制卡。本系統(tǒng)中采用PWM信號來控制激光器的能量。




一、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由四部分組成：
1、主控PC機；
2、ADT-853四軸運動控制卡，控制XY軸的定位，及ZW軸送料
3、XY采用三洋伺服驅(qū)動器，X軸400W,Y軸200W。送料機構(gòu)采用兩個步進電機。
4、CCD圖像采集卡，采集商標實時圖像數(shù)據(jù)。






圖1

二、系統(tǒng)工作原理

1、過程描述
以上是實際的商標帶，我們需要將其中的圖形（曲線部分）切割下來，同時要自動進行送料，接料，對時對商標帶可能的位置偏差進行補償。
A）準備好商標帶，放在機器的支架上。
B）將商標拉伸拉平放，并固定在切割面板上。
C）取得定位數(shù)據(jù)，由圖像采集卡取得。
D）導入圖形數(shù)據(jù)。
E）設置切割參數(shù)，如加工速度、能量等。
F）開始切割過程。
2、開發(fā)要點
圖2所示是實際的商標帶，其形狀是任意的，可能存在單排或多排圖形。工作時首先將商標帶裝好放在機器上，由于商標帶多為紡織類的柔軟材料，所以在放料時要求平坦，但不管怎樣，拉伸變形是不可避免的。另外在商標紡織過程中，同一個圖案也會存在一定的誤差，由于商標帶往往是成千上萬的連續(xù)切割，在送料過程中的誤差累積將會影起頻繁需要操作人員干預，使得工作效率低下。這樣就會碰到以問題，即：
怎樣保證切割的精度？怎樣處理切割過程中材料拉伸及變形？怎樣消除系統(tǒng)的累積誤差？
通過實驗，我們在軟件中實現(xiàn)了軟件自動補償?shù)墓δ埽畲笙薅鹊谋苊庾冃蔚腻e誤切割。消除系統(tǒng)的累積誤差，使得加工更加穩(wěn)定，達到加工8萬個商標時人工僅需干預一次。
商標帶的圖形是任意的，可能碰到非常復雜的形狀，而切割商標必須要求邊緣非常整齊光滑。所以加工的激光的能量調(diào)整要求相當高。激光聚能與時間成正比，而時間加工速度也是正比關(guān)系，如果加工時使用恒定的激光功率，將不可能達到好的加工效果。在應用過程中，我們采用ADT842控制卡來實時控制激光，頻率達到20K以上，對應同的材料和速度，系統(tǒng)自動對激光能量進行調(diào)整，完全避免了以上所述問題。




三、軟件實現(xiàn)
整個軟件分為圖像采集定位（以下稱定位軟件）及運動控制（以下稱控制軟件）部分，兩部分獨立處理協(xié)調(diào)工作。
首先運行定位軟件，通過定位軟件可得了商標的標準圖形，通過在標準圖形中取特征點的辦法實現(xiàn)實時圖形與標準圖形的差異比較。同時需將標準圖形矢量化后。控制軟件將讀取圖形后控制XY軸的運動和商標帶的移動，當一個商標切割完成后，控制軟件首先送商標帶，然后調(diào)用定位軟件采集當前切割的圖形并與標準圖形進行比較分析，若發(fā)現(xiàn)有變形或縮放時將數(shù)據(jù)變化傳達給控制軟件，控制軟件將在本次切割時調(diào)整圖形數(shù)據(jù)。

1、軟件結(jié)構(gòu)




2、關(guān)鍵算法處理
1）、圖形拉伸及變形
在軟件中定義如下結(jié)構(gòu)：
typedefstruct
{
doubleangle;//旋轉(zhuǎn)角度
longImageLocalOX;//圖象原點
longImageLocalOY;
floatImageWidthRadio;//縮放比例
floatImageHeightRadio;
longImageHeightPixel;//相機區(qū)域
longImageWidthPixel;
intbfilished;//定位標識
}CWLOCALDATA;

定位軟件加工之前時首先得到圖形的標準結(jié)構(gòu)，每次切割完一個圖形后，定位軟件將攝取當前圖形并與標準數(shù)據(jù)進