一種激光控制器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光控制器，包括數(shù)據(jù)接口、微處理器、可編程邏輯控制器，以及分別與可編程邏輯控制器電連接的振鏡控制接口、激光器控制接口。本實(shí)用新型通過(guò)微處理器和可編程邏輯控制器的協(xié)作，可以實(shí)現(xiàn)高精度三維加工、對(duì)三軸高速振鏡電機(jī)的控制，并能精確地控制各類(lèi)激光器的激光開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程中的能量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種激光控制器
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光控制器。
[【背景技術(shù)】]
[0002]激光控制器主要應(yīng)用于激光打標(biāo)、切割、焊接等設(shè)備，用于精確的控制激光功率與運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)了三維激光加工功能。
[0003]目前的激光控制器的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力十分有限，基本上是使用低速CPU甚至僅僅使用一片F(xiàn)PGA來(lái)實(shí)現(xiàn)基本數(shù)據(jù)處理，無(wú)數(shù)據(jù)運(yùn)算能力或數(shù)據(jù)運(yùn)算能力很差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速?gòu)?fù)雜的精確控制功能。對(duì)不同激光器的激光啟停的能量控制功能很不完善，無(wú)法實(shí)現(xiàn)激光光路的精確校正，無(wú)法滿足當(dāng)前對(duì)激光三維加工功能的需求。
[實(shí)用新型內(nèi)容]
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種激光控制器，其解決目前激光控制器的精度低，無(wú)法適應(yīng)三維加工，激光能量控制不精確等問(wèn)題。
[0005]具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種激光控制器，包括數(shù)據(jù)接口、微處理器、可編程邏輯控制器，以及分別與所述可編程邏輯控制器電連接的振鏡控制接口、激光器控制接口 ；
[0007]通過(guò)所述數(shù)據(jù)接口，所述微處理器獲取外部的數(shù)據(jù)及指令，對(duì)所述數(shù)據(jù)及指令進(jìn)行處理后，并將生成的控制信號(hào)及參數(shù)輸出給與之電連接的所述可編程邏輯控制器，根據(jù)所述控制信號(hào)及參數(shù)，所述可編程邏輯控制器通過(guò)所述振鏡控制接口、激光器控制接口向目標(biāo)設(shè)備傳輸相應(yīng)的執(zhí)行指令。
[0008]本實(shí)用新型通過(guò)微處理器和可編程邏輯控制器的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了高精度三維加工，實(shí)現(xiàn)了三軸高速振鏡電機(jī)的控制，能精確地控制各類(lèi)激光器的激光開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程中的能量。
[【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】]
[0009]圖1是本實(shí)用新型在一優(yōu)選實(shí)施例中的硬件連接圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0010]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清晰，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0011]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型旨在提高激光控制器的控制水準(zhǔn)，以滿足工業(yè)需求，本實(shí)用新型屬利用了微處理器的數(shù)據(jù)處理能力和可編程邏輯控制器的硬件控制能力，通過(guò)組合的方式，進(jìn)行的工業(yè)創(chuàng)新；本實(shí)用新型并不涉及到軟件方面的任何創(chuàng)新，微處理器和可編程邏輯控制器的傳輸及控制方式，雖然離不開(kāi)軟件代碼，但這些軟件代碼屬于現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員僅需將現(xiàn)有的代碼裁剪或移植到本實(shí)用新型即可，當(dāng)然也可以依照產(chǎn)品技術(shù)文檔編寫(xiě)，因此本實(shí)用新型所要保護(hù)的是硬件連接關(guān)系，并不涉及對(duì)軟件的創(chuàng)新。
[0012]如圖1，一種激光控制器，包括數(shù)據(jù)接口 1 (USB等)、微處理器2 (ARM等)、可編程邏輯控制器3 (FPGA等)、振鏡控制接口 4和激光器控制接口 5 ；
[0013]數(shù)據(jù)接口 1與微處理器2電連接，微處理器2與可編程邏輯控制器3電連接，可編程邏輯控制器3分別和振鏡控制接口 4、激光器控制接口 5連接；
[0014]數(shù)據(jù)接口 1用于接收PC機(jī)等傳送來(lái)的數(shù)據(jù)及指令，并將該數(shù)據(jù)及指令傳送至微處理器2中，微處理器2對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)及指令進(jìn)行解析、運(yùn)算等后生成相應(yīng)的控制信號(hào)及參數(shù)，并輸出給可編程邏輯控制器3，可編程邏輯控制器3根據(jù)所接收到的控制信號(hào)及參數(shù)，①通過(guò)振鏡控制接口 4向振鏡電機(jī)發(fā)送相應(yīng)的執(zhí)行指令，控制振鏡電機(jī)的工作②通過(guò)激光控制接口 5向激光器發(fā)送相應(yīng)的執(zhí)行指令，控制激光器的工作。
[0015]采用微處理器2與可編程邏輯控制器3相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算與實(shí)時(shí)處理，微處理器2有功耗低運(yùn)算速度快的特點(diǎn)，可編程邏輯控制器3能方便的完成各類(lèi)實(shí)時(shí)控制信號(hào)的處理，結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高精度三維加工、對(duì)三軸高速振鏡電機(jī)的控制，并能精確地控制各類(lèi)激光器的激光開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程中的能量。
[0016]優(yōu)選的，振鏡控制接口 4有多個(gè)，具體包括高速振鏡電機(jī)控制數(shù)字接口 41和高速振鏡電機(jī)控制模擬接口 42，其中，高速振鏡電機(jī)控制數(shù)字接口 42電連接于可編程邏輯控制器3，高速振鏡電機(jī)控制模擬接口 42通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊6和高速振鏡電機(jī)控制數(shù)字接口 42電連接。該優(yōu)選方案，不僅實(shí)現(xiàn)了三軸高速振鏡電機(jī)的控制，而且擴(kuò)展模擬與數(shù)字兩種方式，以方便選配不同類(lèi)型的振鏡電機(jī)。另外，數(shù)字輸出接口符合XY-100協(xié)議，模擬接口可輸出正負(fù)3伏或正負(fù)5伏的控制電壓信號(hào)。
[0017]優(yōu)選的，激光器控制接口 5有多個(gè)，具體包括激光控制器數(shù)字接口 51和激光控制器模擬接口 52，其中，激光控制器數(shù)字接口 52電連接于可編程邏輯控制器3，激光控制器模擬接口 52通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊6和激光控制器數(shù)字接口 52電連接。激光控制器模擬接口 52可支持固體激光器、C02激光器、光纖激光器等各類(lèi)型激光器，并實(shí)現(xiàn)了激光起停的能量均勻化控制。模擬與數(shù)字兩種方式，使得加工效果趨于完美。
[0018]優(yōu)選的，還包括激光啟停能量控制接口 7,該激光啟停能量控制接口電連接于所述可編程邏輯控制器3，實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)激光器的激光開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程中的能量精確控制。
[0019]優(yōu)選的，還包括為本控制器供電的高精度開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓濾波電源8，進(jìn)一步增強(qiáng)控制的精度與穩(wěn)定性。
[0020]為了本控制器的可擴(kuò)展性，可以設(shè)計(jì)其他的輸入輸出接口 9，以便與其他自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)機(jī)控制。
[0021]以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光控制器，其特征在于，包括數(shù)據(jù)接口、微處理器、可編程邏輯控制器，以及分別與所述可編程邏輯控制器電連接的振鏡控制接口、激光器控制接口 ； 通過(guò)所述數(shù)據(jù)接口，所述微處理器獲取外部的數(shù)據(jù)及指令，對(duì)所述數(shù)據(jù)及指令進(jìn)行處理，并將生成的控制信號(hào)及參數(shù)輸出給與之電連接的所述可編程邏輯控制器，根據(jù)所述控制信號(hào)及參數(shù)，所述可編程邏輯控制器通過(guò)所述振鏡控制接口、激光器控制接口向目標(biāo)設(shè)備傳輸相應(yīng)的執(zhí)行指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光控制器，其特征在于，所述振鏡控制接口有多個(gè)，具體包括至少一個(gè)高速振鏡電機(jī)控制數(shù)字接口和高速振鏡電機(jī)控制模擬接口，所述高速振鏡電機(jī)控制數(shù)字接口與高速振鏡電機(jī)控制模擬接口之間設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光控制器，其特征在于，所述激光器控制接口有多個(gè)，具體包括至少一個(gè)激光控制器數(shù)字接口和激光控制器模擬接口，所述激光控制器數(shù)字接口和激光控制器模擬接口之間設(shè)有數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的激光控制器，其特征在于，還包括激光啟停能量控制接口，該激光啟停能量控制接口電連接于所述可編程邏輯控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的激光控制器，其特征在于，還包括為本控制器供電的高精度開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓濾波電源。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204215193SQ201420660271
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】鐘自強(qiáng) 申請(qǐng)人:鐘自強(qiáng)