專利名稱：自動控制激光系統(tǒng)及其數(shù)字通訊接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及激光設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種自動控制激光系統(tǒng)及其數(shù)字通訊接口電路。
背景技術(shù)：
金屬二氧化碳射頻激光器現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的運用激光標(biāo)刻，切割，焊接等領(lǐng)域。針對不同的材質(zhì)和不同的用戶要求，就必須對激光器的輸出功率進(jìn)行控制。請參照圖1，為現(xiàn)有的一種激光系統(tǒng)圖，該激光系統(tǒng)包括控制計算機以及與所述控制技術(shù)機連接的激光器，所述控制計算機通過PWM(Pulse-Width Modulation，脈寬調(diào)制) 控制方式對激光器的輸出功率進(jìn)行控制。PWM控制方式是指通過改變方波信號的占空比實現(xiàn)輸出功率的控制，占空比大，輸出功率高，占空比小，輸出功率低。然而，現(xiàn)有的所述PWM控制方式存在以下不足之處(1)、無法實現(xiàn)精確控制對于不同激光器，同樣的占空比的PWM信號，輸出功率會略有不同，無法實現(xiàn)很精確的激光功率輸出；O)、控制精度不高因為軟件和硬件電路的原因，PWM信號的占空比精度不可能很1 ；(3)、容易受到干擾PWM信號在傳輸過程中，如果傳輸線太長，或者現(xiàn)場電磁環(huán)境比較惡劣的情況下，PWM信號波形很容易發(fā)生畸變，這樣容易造成輸出功率的改變；0)、無法實現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)因為PWM控制只有輸出信號，無法知道激光器的實際輸出功率和運行情況，所以只能實現(xiàn)開環(huán)控制。如果激光器運行環(huán)境發(fā)生變化，激光功率輸出改變，計算機無法根據(jù)這些變化進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)。故，通過PWM控制方式控制激光器輸出功率，不可能實現(xiàn)精確控制，在實際應(yīng)用過程中，生產(chǎn)人員都必須根據(jù)經(jīng)驗，一邊改變PWM的占空比，一邊測量輸出功率，要花費很長時間才能實現(xiàn)準(zhǔn)確的功率輸出。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種能夠自動實現(xiàn)準(zhǔn)確的功率輸出、以及能夠?qū)崿F(xiàn)多點通信的自動控制激光系統(tǒng)及其數(shù)字通訊接口電路。本實用新型提供一種自動控制激光系統(tǒng)，其包括激光器、控制計算機以及連接所述激光器與所述控制計算機的CAN總線；所述激光器具有數(shù)字通訊接口電路、激光器管芯、分光鏡以及功率控制模塊，所述激光器管芯以及所述功率控制模塊分別與所述數(shù)字通訊接口電路連接；所述數(shù)字通訊接口電路具有處理器、CAN總線收發(fā)器以及連接所述處理器與所述 CAN總線收發(fā)器的光電隔離器件，所述CAN總線收發(fā)器與所述CAN總線連接。本實用新型的有益效果在于(1)、所述功率控制模塊檢測到從所述分光鏡折射過來的激光功率后，并激光功率轉(zhuǎn)化為電壓值輸入到所述數(shù)字通訊接口電路的處理器，所述處理器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和比例關(guān)系計算出實際功率輸出值，并且將實際功率輸出值和控制計算機下傳的數(shù)字化功率值進(jìn)行比較，通過專門的比較算法，調(diào)整所述激光器的實際功率輸出值，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確的功率輸出；[0016](2)、本實用新型采用CAN總線來連接所述激光器與所述控制計算機，CAN總線傳輸?shù)乃俾士?，?shù)據(jù)實時性強，從而控制計算機可以實時的對激光器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)；[0017](3) XAN總線可以實現(xiàn)多點通信，因此，可以實現(xiàn)一臺控制計算機對多臺激光器的控制；[0018](4)、CAN總線的抗干擾能力強，從而使得所述控制計算能夠遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)和控制所述激光器。[0019]本實用新型還提供一種用于激光器的數(shù)字通訊接口電路，其包括處理器、CAN總線收發(fā)器以及連接所述處理器與所述CAN總線收發(fā)器的光電隔離器件，所述CAN總線收發(fā)器與CAN總線連接。[0020]所述數(shù)字通訊接口電路可通過CAN總線連接到控制計算機，所述數(shù)字通訊接口電路的處理器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和比例關(guān)系計算出實際功率輸出值，并且將實際功率輸出值和控制計算機下傳的數(shù)字化功率值進(jìn)行比較，通過專門的比較算法，調(diào)整實際功率輸出值，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確的功率輸出。


[0021]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，在附圖中[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的激光系統(tǒng)圖；[0023]圖2為本實用新型自動控制激光系統(tǒng)的原理框圖；[0024]圖3為本實用新型數(shù)字通訊接口電路與CAN總線連接的電路圖。
具體實施方式
[0025]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細(xì)說明本實用新型，在此本實用新型的示意性實施例以及說明用來解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。[0026]請參照圖2、圖3，本實用新型提供一種自動控制激光系統(tǒng)，其包括激光器1、控制計算機2以及連接所述激光器1與所述控制計算機2的CAN總線3。[0027]所述激光器1具有數(shù)字通訊接口電路11、激光器管芯12、分光鏡13以及功率控制模塊14，所述激光器管芯12以及所述功率控制模塊14分別與所述數(shù)字通訊接口電路11連接。[0028]所述數(shù)字通訊接口電路11主要具有處理器111、CAN總線收發(fā)器112、第一光電隔離器件113、第二光電隔離器件114以及調(diào)節(jié)器115。[0029]所述處理器111的型號為LPC2109，所述處理器111集成了一路CAN通信接口，該 CAN通信接口能夠?qū)崿F(xiàn)CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，且可以完成對通信數(shù)據(jù)成幀處理。[0030]所述CAN總線收發(fā)器112的型號為PCA82C250，所述CAN總線收發(fā)器112的T)(D接腳通過所述第一光電隔離器件113與所述處理器111的CTX0/TX0接腳連接；所述CAN總線收發(fā)器112的RXD接腳通過所述第二光電隔離器件114與所述處理器111的CRX0/RX0接腳連接；所述CAN總線收發(fā)器112的CANH接腳以及CANL接腳分別與所述總線3連接。所述第一光電隔離器件113與所述第二光電隔離器件114的型號分別為6N137，所述第一光電隔離器件113與所述第二光電隔離器件114能夠保證系統(tǒng)的安全和可靠。本實用新型自動控制激光系統(tǒng)工作過程如下所述激光器管芯12的出光口發(fā)射出激光照射到所述分光鏡13后，99%的激光功率輸出到外界，的激光功率折射到所述激光功率檢測模塊14上，所述激光功率檢測模塊14檢測折射后的激光功率后，將激光功率轉(zhuǎn)化為電壓值，并通過所述數(shù)字通訊接口電路 11的CAN總線收發(fā)器112的輸入到數(shù)字通訊接口電路11的處理器111，所述處理器111通過模數(shù)轉(zhuǎn)換和比例關(guān)系計算出實際功率輸出值，并且比較實際功率輸出值和控制計算機2 下傳的數(shù)字化功率值進(jìn)行比較，通過專門的比較算法，調(diào)整所述激光器1的實際功率輸出值，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確的功率輸出。由上可知，本實用新型自動控制激光系統(tǒng)無需經(jīng)過人工調(diào)節(jié)，就能自動完成準(zhǔn)確的功率輸出，如此，不但節(jié)省調(diào)節(jié)的時間，而且有效節(jié)省人力資源。另外，由于本實用新型采用CAN總線3來連接所述激光器1與所述控制計算機2， CAN總線3的優(yōu)勢在于(1) XAN總線3傳輸?shù)乃俾士?，?shù)據(jù)實時性強，從而控制計算機2可以實時的對所述激光器1進(jìn)行功率調(diào)節(jié)；⑵、CAN總線3可以實現(xiàn)多點通信，因此，可以實現(xiàn)一臺控制計算機2對多臺所述激光器1的控制；(3) XAN總線3的抗干擾能力強，從而使得所述控制計算機2能夠遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)和控制所述激光器1。以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種自動控制激光系統(tǒng)，其特征是，包括激光器、控制計算機以及連接所述激光器與所述控制計算機的CAN總線；所述激光器具有數(shù)字通訊接口電路、激光器管芯、分光鏡以及功率控制模塊，所述激光器管芯以及所述功率控制模塊分別與所述數(shù)字通訊接口電路連接；所述數(shù)字通訊接口電路具有處理器、CAN總線收發(fā)器以及連接所述處理器與所述CAN 總線收發(fā)器的光電隔離器件，所述CAN總線收發(fā)器與所述CAN總線連接。
2.如權(quán)利要求1所述自動控制激光系統(tǒng)，其特征在于所述處理器的型號為LPC2109。
3.如權(quán)利要求1所述自動控制激光系統(tǒng)，其特征在于所述CAN總線收發(fā)器的型號為 PCA82C250。
4.一種用于激光器的數(shù)字通訊接口電路，其特征是，包括處理器、CAN總線收發(fā)器以及連接所述處理器與所述CAN總線收發(fā)器的光電隔離器件，所述CAN總線收發(fā)器與CAN總線連接。
5.如權(quán)利要求4所述數(shù)字通訊接口電路，其特征在于所述處理器的型號為LPC2109。
6.如權(quán)利要求4所述數(shù)字通訊接口電路，其特征在于所述CAN總線收發(fā)器的型號為 PCA82C250。
專利摘要本實用新型公開了一種自動控制激光系統(tǒng)及其數(shù)字通訊接口電路，自動控制激光系統(tǒng)包括激光器、控制計算機以及連接所述激光器與所述控制計算機的CAN總線；所述激光器具有數(shù)字通訊接口電路、激光器管芯、分光鏡以及功率控制模塊，所述激光器管芯以及所述功率控制模塊分別與所述數(shù)字通訊接口電路連接；所述數(shù)字通訊接口電路具有處理器、CAN總線收發(fā)器以及連接所述處理器與所述CAN總線收發(fā)器的光電隔離器件，所述CAN總線收發(fā)器與所述CAN總線連接。本實用新型自動控制激光系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)激光器功率精確、準(zhǔn)確地輸出以及能夠?qū)崿F(xiàn)多點通信。
文檔編號H01S3/10GK202240153SQ20112021898
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者汪建軍, 王紅青 申請人:武漢晶石光電技術(shù)有限公司