光栅印制机的硬件设计与实现

论文摘要

本文通过对绘图机及以往光栅复制法的研究，针对传统光栅复制法印制光栅的长度有限，不能满足大幅面超大幅面喷墨绘图机定位的应用要求。提出了分段曝光、连续印制的设计思路，可获得任意长度和宽度的条形光栅以满足大幅面喷墨绘图机和其它的定位需求。 论文主要研究了光栅印制机直流伺服驱动系统的结构组成、控制方案和系统硬软件设计等问题。我们采用PWM直流伺服驱动装置，通过位置反馈实现对胶片前进的精确定位，在控制算法上采用PID控制和加减速控制方法。在设计中为了进一步简化电路，提高系统的可靠性采用Altera公司的CPLD器件EPM9320LC84-15来实现部分功能。该系统具有结构简单、调试方便、成本低廉、稳定性好等优点。 国内目前尚无生产该类条形透射式光栅的厂商，因此论文的研究与实践对促进我国高品质喷墨绘图技术的发展，特别是自主的产业化方面有着重要的实用意义和参考价值。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 项目概况
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 透射式直线光栅概述
• 2.1 光栅的分类
• 2.2 透射式直线光栅的工作原理
• 2.3 光栅的优、缺点
• 第三章 光栅印制机总体方案
• 3.1 光栅印制机的性能指标
• 3.2 光栅印制机的功能与构成
• 3.2.1 光栅印制机的机械结构设计
• 3.2.2 光栅印制机的电气结构设计
• 3.3 光栅印制机的方案构成
• 第四章 直流伺服控制系统的设计与实现
• 4.1 伺服系统的驱动设计
• 4.1.1 直流PWM伺服驱动装置的工作原理
• 4.1.2 直流伺服电机的PWM驱动实现
• 4.1.3 电路设计中应注意的问题
• 4.2 基于CPLD的胶片精确定位
• 4.2.1 CPLD／FPGA简介
• 4.2.2 各模块的具体实现
• 4.3 伺服控制系统的软件实现
• 4.3.1 数字PID控制
• 4.3.2 加减速的控制
• 第五章 步进电机驱动的实现
• 5.1 步进电机的工作原理
• 5.2 专用集成电路PBL3717简介
• 5.3 模板升降机构的电路实现
• 5.4 检测模板是否到位装置
• 第六章 辅助电路设计
• 6.1 面板开关及参数设定电路
• 6.2 参数的设定方法
• 6.3 LED数码管显示电路
• 6.4 曝光硬件电路设计与控制定时方法
• 6.4.1 硬件电路的构成
• 6.4.2 曝光软件的构成
• 第七章 系统测试及结果分析
• 7.1 系统的测试方法
• 7.2 测试数据
• 7.3 测试结果分析
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果