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关键词：激光刻印；控制系统；激光打标机；嵌入式系统；摘 要：随着科技的进步，激光刻印技术广泛的应用在了工业领域，它对工件的损耗极低，对环境没有污染，所以逐步取代了传统字模冲压、电火花加工以及电化学腐蚀等技术。本文主要描述了国内外激光刻印技术的发展状况，国内的激光刻印技术与国外相比并没有什么技术差距，设置在某一些方面要更有优势，同时也介绍了三种激光打标机的控制装置，分别是：基于PLC的激光打标机控制系统，基于STM32的激光打标机控制系统以及基于OMAP-L138的激光打标机控制系统。这三种控制系统各有优点，基于PLC的控制系统安装较为方便，可以实现实时控制，基于STM32的控制系统可以实现高速高精度的打标，基于OMAP-L138的控制系统成本较低，功能丰富，抗干扰性强。但是它们的缺点也十分明显，并不能适应所有的控制场景。
引言
在传统的工业制造中，我们常常使用字模冲压、电火花加工以及电化学腐蚀等方法来进行零部件标记打印。但是这些方法的效率低下，美观性差，更重要的是防伪性差，难以达到同一规格，废品率较高，不适应现代化大生产的需要。一种较为先进的激光打印技术，它具有质量高、效率高、无污染、成本低等优点，[1]在一些西方工业先进国家就随之产生了，随后很快就在我国得到了发展应用。激光打标技术没有与物体发生硬接触的刀头、无切削力, 工件不会变形和产生内应力, 不会破坏工件, 能够广泛应用于各种材料,[2]采用激光束在各类物质表面打出永久的标记,打标效应是利用表层物质蒸发而将深层物质裸露出来,进而刻画出精美的文字及图案等,当前激光打标机在电工电器、工具配件、首饰饰品、精密器械等领域有着广泛的应用。[3]激光打码领域大批工厂优先选择使用基恩士品牌。随着激光打标技术的应用越来越广泛,激光打标技术本身的发展也越来越迅速,其趋势是与计算机自动控制相结合,打标速度和精度都可以更好地控制。[4]基恩士打码机的集成程度高，当客户需要超出集成的功能时就需要一种外部控制系统来控制基恩士打码机来满足工厂生产，满足客户需求。
2 研究现状
国内外激光打标发展现状
在二十世纪发明技术中，激光加工技术、半导体、原子能、计算机控制技术被称为现代的四大发明技术。[5]激光与一般的光有所不一样，它具有方向性好，亮度高，相干性好等一系列优点，基于这些优点，人们研发出了激光加工技术，这项技术主要用于焊接、打标、雕刻等方面。
在激光打标技术兴起之前，人们常使用电化学腐蚀以及字模冲压等方式对材料进行打标，这些技术对环境污染较大，而且会浪费材料，最重要的是这些传统技术对不同的加工材料打印出来的效果也有很大差异，在实际的工业生产中有着较大的缺陷和不足。而激光打标技术不仅对环境不会造成任何污染而且浪费很少的材料就能在不同的材料上打印出很好的效果。
在国内外, 喷码技术应用一直保持着较高增长率, 并且具有非常好的发展前景。[6]在西方发达国家，有很大一部分的材料都是使用激光打标技术来对生产的零部件进行打标的，因为工业生产的需求量很大，国外的激光打标技术发展很快，代表厂商有基恩士等品牌。市场上常见的激光打标机按照激光器主要分为CO2激光打标机、半导体激光打标机和光纤激光打标机三类。[7]
在我国，由于工业化的飞速发展，我国的各项生产技术也和外国接轨，激光打标技术也在飞速发展，很大一部分人认为进口的激光打标机就是比国产的要好，但是事实上是，国产的激光打标已经有了非常成熟的技术，在技术以及性能上我们国产并不输给如何一个国外的品牌。进口的激光打标机的光束质量比国产激光打标机的质量稍好一点，打印出来的光斑更为精细一些，而国产的激光打标机打彩色的效率要比进口的激光打标机效率高一些，并且更加容易调试。综合打印质量来看两者相差无几。但是国产激光打标机相比进口激光打标机更加的便宜，且售后更加方便，所以国产激光打标机也占有了相当大的一部分市场。
激光控制算法
激光打码需要定位，现有路径填充算法主要采用行扫描和环形扫描算法,行扫描算法效率高,但标刻成本比较高且打印质量有瑕疵,而环形扫描算法能够避免行扫描算法缺陷,是研究的主流方向,但算法存在计算效率不高、弧形处理不佳、图形生成个数还达不到最低的问题。[8]激光打码的发展也促进了在医疗上的运用，基于点阵医疗结合图像处理技术，具有定位精度高,恢复速度快,成本花费少等特点。[9]
在激光打标系统中，逐点比较插补法是一种普遍使用的算法。这种算法在控制激光运动轨迹和对图像轨迹的拟合过程中，起到极其重要的作用。[10]
