一種用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，屬于激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]從80年代以來，激光器就廣泛應(yīng)用在加工領(lǐng)域，激光器用于激光加工領(lǐng)域中具有切割效率高、非接觸式切割、切割速度快等特點。作為激光器中佼佼者的光纖激光器，它具有散熱面積大、光束質(zhì)量好、體積小巧等優(yōu)點，同體積龐大的氣體激光器和固體激光器相比具有明顯的優(yōu)勢，已逐漸發(fā)展成為高精度激光加工、激光雷達(dá)系統(tǒng)、空間技術(shù)、激光醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的重要候選者。
[0003]激光器經(jīng)過30多年的發(fā)展，在技術(shù)上進(jìn)展很快，光纖激光器較其他普通激光器具有明顯優(yōu)勢:光斑小、體積小、使用成本低、操作維護(hù)方便以及更高的切割速度和穩(wěn)定性。
[0004]隨著技術(shù)的不斷更新，市場對激光器的智能化要求越來越高，尤其是為了促進(jìn)激光切割技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，光纖激光器生產(chǎn)廠家并不僅僅是將光纖激光器綁定在自己的激光切割機(jī)床上，借助于光纖激光器的激光是通過光纖導(dǎo)出，對機(jī)械系統(tǒng)要求不高，非常容易與機(jī)器人和多維工作臺集成，這也就要求光纖激光器應(yīng)該具有方便快捷的接口和相應(yīng)的控制系統(tǒng)對接。
[0005]目前市場上的光纖激光器對外接口所需控制信號一般有以下幾個:使能信號，模擬量控制和PWN波控制以及若干I/O 口控制，相對來說控制方式較簡便，但是實際使用中存在十分明顯的缺陷，如下:
[0006]1、現(xiàn)有光纖激光器對外接口除了使能信號外，仍然需要多根信號線進(jìn)行連接才能實現(xiàn)相應(yīng)控制系統(tǒng)對其的控制，在接線上就容易產(chǎn)生混亂。
[0007]2、控制信號中有作為為控制光纖激光器激光功率的模擬信號。作為模擬信號就意味著在傳輸?shù)墓こ讨袝沟媚M信號衰減，降低控制信號的可靠性和穩(wěn)定性，尤其是不能遠(yuǎn)距離傳輸；同時，模擬量作為控制信號容易受到環(huán)境中電和磁的干擾，就使得控制信號的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性嚴(yán)重下降。
[0008]3、不同的光纖激光器的控制信號有所不同，比如模擬量控制信號，有些要求是0-10V，有些要求則是0-5V，這也就意味著即將安裝光纖激光器的控制系統(tǒng)，要相應(yīng)的增加匹配的接口電路來滿足控制要求。
[0009]上述技術(shù)問題的存在，勢必會影響光纖激光器推廣上的不便，甚至是影響到光纖激光器的工作效率，其穩(wěn)定性和可靠性也會大打折扣。在激光加工領(lǐng)域高速發(fā)展的今天，積木式的系統(tǒng)搭建更是發(fā)展主流，要實現(xiàn)積木式搭建就要求各個部分要有標(biāo)準(zhǔn)的接口，而且系統(tǒng)之間的通信要安全可靠，對于之間的距離更是要滿足系統(tǒng)的要求，市場的發(fā)展也是向著這個要求發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提出一種用于連接數(shù)控系統(tǒng)與光纖激光器的接口裝置。
[0011]本實用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，包括:中央處理器、與所述中央處理器第一輸出端連接的模擬量輸出模塊、與所述中央處理器第二輸出端連接的PWM輸出模塊、與所述中央處理器通訊端口連接的通訊模塊。
[0012]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述通訊模塊通過CAN總線、485總線或以太網(wǎng)與所述數(shù)控系統(tǒng)連接。
[0013]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述模擬量輸出模塊是數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
[0014]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是電壓型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
[0015]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是電流型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
[0016]上述方案進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述中央處理器是DSPIC，型號為33EP256MU806。
[0017]本實用新型的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，根據(jù)市場上現(xiàn)有的品牌激光器的控制要求，制作一個接口電路板，其上集成有模擬量輸出、PWM輸出、總線和中央處理器等，用以將數(shù)控系統(tǒng)通過總線發(fā)送的數(shù)字信號轉(zhuǎn)變成激光器可識別的模擬信號；一般數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)都帶有總線，使用十分便捷?？偩€作為通信鏈路，有效通信距離不少于50米，完全可以滿足任何機(jī)床的需要，不受機(jī)床架構(gòu)距離的顯示，同時，以數(shù)字形式傳輸控制信號，可以有效避免傳輸過程中的衰減和干擾。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型的作進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本實用新型一個優(yōu)選實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是連接狀態(tài)示意圖。
[0021]圖3是圖1中的中央處理器電路圖。
[0022]圖4是圖1中PWM輸出模塊電路圖。
[0023]圖5是圖1中模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
[0024]圖6是圖1中通訊模塊的電路圖。
[0025]圖中標(biāo)號示意如下:1-中央處理器，2-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，3-PWM輸出模塊，4-通訊模塊，5-數(shù)控系統(tǒng)，6-接口電路板，7-激光器。
【具體實施方式】
實施例
[0026]本實施例的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置如圖1所示，包括:中央處理器1、與中央處理器I第一輸出端連接的模擬量輸出模塊、與中央處理器I第二輸出端連接的PWM輸出模塊3、與中央處理器I通訊端口連接的通訊模塊。
[0027]本實施例的中央處理器I如圖1所示，采用DSPIC，型號為33EP256MU806。
[0028]如圖2所示，本實施例的接口裝置被制電路板形式，安裝在激光器內(nèi)即可。
[0029]數(shù)控機(jī)床與本實施例的通訊模塊4通過以太網(wǎng)連接，通訊模塊4的電路如圖6所不O
[0030]本實施例以創(chuàng)鑫光纖激光器為例，創(chuàng)鑫光纖激光器具有一路使能控制端，一路PWM信號控制端(PWM頻率30Hz到20KHz，占空比(0%_100%);—路O到10伏電壓控制信號。
[0031]激光器的使能控制信號不包含在總線中，有數(shù)控機(jī)床直接給出，這樣使得激光器實時性更高，控制更加方便。
[0032]本實施例中的中央處理器I DSPIC33EP256MU806內(nèi)部集成的高速PWM輸出，PWM輸出的PWM信號再經(jīng)過圖騰柱電路，如圖4所示，將其電壓升到12V滿足絕大部分光纖激光器對PWM波的要求。
[0033]模擬量輸出模塊采用電壓型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，該數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以MCP4922芯片及其外圍電路構(gòu)成，如圖5所示。
[0034]當(dāng)激光器的控制信號為電流型時，則采用電流型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
[0035]工作時，首先使能信號由數(shù)控機(jī)床發(fā)出，然后激光器啟動，數(shù)控機(jī)床的控制信號由以太網(wǎng)送至本實施例的接口，然后由中央處理器I進(jìn)行相應(yīng)的處理，讀取出PWM信號的頻率和占空比，電壓控制信號的電壓值，然后相應(yīng)輸出即可。
[0036]當(dāng)激光器有需要的時候，本實施例還可以加裝報警模塊，報警模塊連接到中央處理器的輸入端，當(dāng)有報警信號產(chǎn)生的時候，也由以太網(wǎng)送至數(shù)控機(jī)床。
[0037]本實施例中的以太網(wǎng)，也可以由CAN總線，485總線等其他總線結(jié)構(gòu)代替，其效果并不不同。
[0038]本實用新型的不局限于上述各實施例，凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，其特征在于包括:中央處理器，所述中央處理器具有第一、第二輸出端，以及通訊端口，本接口裝置還包括與所述中央處理器第一輸出端連接的模擬量輸出模塊、與所述中央處理器第二輸出端連接的PWM輸出模塊、與所述中央處理器通訊端口連接的通訊模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，其特征在于:所述通訊模塊通過CAN總線、485總線或以太網(wǎng)與所述數(shù)控系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，其特征在于:所述模擬量輸出模塊是數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，其特征在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是電壓型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，其特征在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路是電流型數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，其特征在于:所述中央處理器是DSPIC，型號為33EP256MU806。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置，屬于激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括：中央處理器、與所述中央處理器第一輸出端連接的模擬量輸出模塊、與所述中央處理器第二輸出端連接的PWM輸出模塊、與所述中央處理器通訊端口連接的通訊模塊。本實用新型提供的用于連接數(shù)控系統(tǒng)的光纖激光器接口裝置上集成有模擬量輸出、PWM輸出、總線和中央處理器等，用以將數(shù)控系統(tǒng)通過總線發(fā)送的數(shù)字信號轉(zhuǎn)變成激光器可識別的模擬信號，以數(shù)字形式傳輸控制信號，可以有效避免傳輸過程中的衰減和干擾。
【IPC分類】G05B19-414
【公開號】CN204347558
【申請?zhí)枴緾N201420802893
【發(fā)明人】陸榮鑑
【申請人】江蘇靈劍激光科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月18日