一種激光器監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及激光處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光器監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鋼板切割技術(shù)主要分為:機(jī)械切割和激光切割，機(jī)械切割是指通過剪刀剪切鋼板，激光切割是指通過強(qiáng)激光照射鋼板實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板的切割。機(jī)械切割的切割效率低，并且切割面不平整，需要后續(xù)加工，耗時(shí)耗力。激光切割不單切割平整，并且切割速度快，可以有效地降低成本，因此，激光切割在鋼板切割中具有廣泛的應(yīng)用。
[0003]在對(duì)鋼板進(jìn)行激光切割時(shí)，需要長(zhǎng)時(shí)間持繼對(duì)鋼板照射激光，激光器長(zhǎng)時(shí)間發(fā)射激光容易造成激光器的溫度過高燒壞激光器，因此，應(yīng)用于鋼板切割的激光器主要是水冷激光器，水冷激光器能夠自散熱，避免自身溫度過高，但是水冷激光器不僅體積龐大、設(shè)備笨重、安裝也非常復(fù)雜，無法滿足便攜的需求。若采用常規(guī)激光器進(jìn)行切割，由于其工作狀態(tài)無法實(shí)時(shí)監(jiān)控，只能依靠施工人員的直覺或者視覺觀察來判斷常規(guī)激光器的溫度，人為因素影響比較大，無法做到精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種激光器監(jiān)控系統(tǒng)，能夠不僅能夠監(jiān)視激光輸出端，還能夠控制激光輸出端。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種激光器監(jiān)控系統(tǒng)，包括:激光輸出端;單片機(jī)，與所述激光輸出端連接;上位機(jī)，與所述單片機(jī)連接;所述單片機(jī)用于采集所述激光輸出端的工作參數(shù)，并向所述上位機(jī)發(fā)送所述工作參數(shù);所述上位機(jī)用于根據(jù)所述激光輸出端的工作參數(shù)進(jìn)行處理，并向所述單片機(jī)發(fā)送控制指令，以使所述單片機(jī)根據(jù)所述控制指令控制所述激光輸出端。
[0006]其中，所述工作參數(shù)包括所述激光輸出端的工作電壓和工作電流，所述控制指令包括關(guān)閉指令;所述單片機(jī)用于采集所述激光輸出端的工作參數(shù)，并向所述上位機(jī)發(fā)送所述工作參數(shù)的步驟包括:所述單片機(jī)采集所述激光輸出端的工作電流和工作電壓，并向所述上位機(jī)發(fā)送所述工作電流和工作電壓;所述上位機(jī)根據(jù)所述激光輸出端的工作參數(shù)進(jìn)行處理，并向所述單片機(jī)發(fā)送控制指令的步驟包括:所述上位機(jī)判斷所述工作電壓和工作電流是否存在異常，若所述工作電壓或/和工作電流存在異常，則向所述單片機(jī)發(fā)送關(guān)閉指令，以使所述單片機(jī)關(guān)閉所述激光輸出端。
[0007]其中，所述控制指令包括功率調(diào)整指令;所述上位機(jī)向單片機(jī)發(fā)送控制指令的步驟包括:所述上位機(jī)還用于接收輸入的第一調(diào)節(jié)功率，并向所述單片機(jī)發(fā)送所述第一調(diào)節(jié)功率以及功率調(diào)整指令，以使所述單片機(jī)根據(jù)第一調(diào)節(jié)功率以及功率調(diào)整指令調(diào)整所述激光輸出端所輸出的功率。
[0008]其中，所述激光器監(jiān)控系統(tǒng)還包括電壓采樣芯片;所述電壓采樣芯片與單片機(jī)連接;所述電壓采樣芯片用于接收外部電壓信號(hào)，并且對(duì)所述外部電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，獲取控制電壓，并向所述單片機(jī)發(fā)送所述控制電壓;所述單片機(jī)用于將所述控制電壓除以預(yù)設(shè)閾值，獲得控制比例，根據(jù)預(yù)設(shè)輸出功率計(jì)算模型，并結(jié)合所述控制比例，計(jì)算第二調(diào)節(jié)功率，以及根據(jù)所述第二調(diào)節(jié)功率控制所述激光輸出端所輸出的功率。
[0009]其中，所述電壓采樣芯片為AD7278。
[0010]其中，所述工作參數(shù)包括激光輸出端的栗源的溫度;所述激光器監(jiān)控系統(tǒng)還包括熱敏電阻;所述熱敏電阻鄰近所述激光輸出端的栗源，并且所述熱敏電阻與所述單片機(jī)連接;所述單片機(jī)用于采集所述激光輸出端的工作參數(shù)，并向所述上位機(jī)發(fā)送所述工作參數(shù)的步驟包括:所述單片機(jī)通過所述熱敏電阻采集所述激光輸出端的栗源的溫度，并向所述上位機(jī)發(fā)送采集到的所述激光輸出端的栗源的溫度。
[0011]其中，所述激光器監(jiān)控系統(tǒng)還包括散熱風(fēng)扇;所述散熱風(fēng)扇與所述激光輸出端的栗源相對(duì)應(yīng)，并且所述散熱風(fēng)扇與所述單片機(jī)相連接;所述單片機(jī)還用于根據(jù)所述熱敏電阻檢測(cè)到的溫度，控制所述散熱風(fēng)扇。
[0012]其中，所述單片機(jī)還用于根據(jù)所述熱敏電阻檢測(cè)到的溫度，控制所述散熱風(fēng)扇的步驟具體包括:所述單片機(jī)用于:判斷所述熱敏電阻檢測(cè)到的溫度是小于第一預(yù)設(shè)溫度還是大于或等于第二預(yù)設(shè)溫度并且小于第二預(yù)設(shè)溫度，或者，大于或者等于第二預(yù)設(shè)溫度，其中，所述第二預(yù)設(shè)溫度大于第一預(yù)設(shè)溫度;若小于所述第一預(yù)設(shè)溫度，則控制所述散熱風(fēng)扇關(guān)閉;若大于或等于第一預(yù)設(shè)溫度并且小于第二預(yù)設(shè)溫度，則啟動(dòng)所述散熱風(fēng)扇，并根據(jù)所述熱敏電阻檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)所述散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速;若大于或者等于第二預(yù)設(shè)溫度，則關(guān)閉所述激光輸出端。
[0013]其中，所述單片機(jī)還用于檢測(cè)所述激光輸出端是否存在急停異常和向前光異常，若存在所述急停異常和向前光異常，控制所述激光輸出端關(guān)閉所述激光輸出端。
[0014]其中，所述工作參數(shù)還包括激光輸出端所輸出的功率和告警參數(shù)，所述單片機(jī)為STM32F103 芯片。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明單片機(jī)用于采集激光輸出端的工作參數(shù)，并向上位機(jī)發(fā)送工作參數(shù)，而激光輸出端的工作參數(shù)反應(yīng)激光輸出端的工作狀態(tài)，因此，通過監(jiān)視激光輸出端的工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光輸出端的工作狀態(tài)的監(jiān)視，另夕卜，上位機(jī)通過向單片機(jī)發(fā)送控制指令，由單片機(jī)根據(jù)控制指令控制激光輸出端，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光輸出端的控制。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明激光監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施方式的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]請(qǐng)參閱圖1，激光監(jiān)控系統(tǒng)20包括激光輸出端201、單片機(jī)202和上位機(jī)203。
[0019]單片機(jī)202與激光輸出端201連接。上位機(jī)203與單片機(jī)202連接。單片機(jī)202用于采集激光輸出端201的工作參數(shù)，并向上位機(jī)203發(fā)送工作參數(shù)。上位機(jī)203用于根據(jù)激光輸出端201的工作參數(shù)進(jìn)行處理，比如:顯示激光輸出端201的工作參數(shù)、判斷激光輸出端201的工作參數(shù)是否存在異常等等，而在顯示激光輸出端201的工作參數(shù)時(shí)，可以通過圖形曲線顯示，也可以直接顯示工作參數(shù)的具體數(shù)值，而不同工作參數(shù)以不同顏色顯示，以方便工作人員區(qū)別。另外，上位機(jī)203還可向單片機(jī)202發(fā)送控制指令，以使單片機(jī)202根據(jù)控制指令控制激光輸出端201，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光輸出端201的控制。
[0020]具體的，工作參數(shù)包括激光輸出端201的工作電壓和工作電流，控制指令包括關(guān)閉指令。單片機(jī)202用于采集激光輸出端201的工作參數(shù)，并向上位機(jī)203發(fā)送所述工作參數(shù)的步驟包括:單片機(jī)202采集激光輸出端201的工作電流和工作電壓，并向所述上位機(jī)203發(fā)送所述工作電流和工作電壓。上位機(jī)203根據(jù)激光輸出端201的工作參數(shù)進(jìn)行處理，并向單片機(jī)202發(fā)送控制指令的步驟包括:
[0021]上位機(jī)203判斷工作電壓和工作電流是否存在異常，若工作電壓或/和工作電流存在異常，則向單片機(jī)202發(fā)送關(guān)閉指令，以使單片機(jī)202關(guān)閉激光輸出端201。當(dāng)然，判斷工作電壓和工作電流是否存在異常時(shí)，可以預(yù)先設(shè)置正常電壓區(qū)間和正常電流區(qū)間，當(dāng)工作電壓不在正常電壓區(qū)間時(shí)，則判斷工作電壓存在異常，當(dāng)工作電流不在正常電流區(qū)間時(shí)，則判斷工作電流存在異常。
[0022]而上位機(jī)203也可以不基于激光輸出端201的工作參數(shù)直接對(duì)激光輸出端201進(jìn)行控制，例如:直接啟動(dòng)激光輸出端201，直接關(guān)閉激光輸出端201，調(diào)整激光輸出端201所輸出的功率等等?？刂浦噶钸€包括啟動(dòng)指令和功率調(diào)整指令，啟動(dòng)指令用于啟動(dòng)激光輸出端201，上位機(jī)203向單片機(jī)202發(fā)送控制指令的步驟包括上位機(jī)203向單片機(jī)202發(fā)送啟動(dòng)指令，以使單片機(jī)202啟動(dòng)激光輸出端201，功率調(diào)整指令用于調(diào)整激光輸出端201所輸出的功率。上位機(jī)203向單片機(jī)202發(fā)送控制指令的步驟包括:上位機(jī)203還用于接收輸入的第一調(diào)節(jié)功率，并向單片機(jī)202發(fā)送第一調(diào)節(jié)功率以及功率調(diào)整指令，以使單片機(jī)202根據(jù)第一調(diào)節(jié)功率以及功率調(diào)整指令調(diào)整激光輸出端201所輸出的功率，直至激光輸出端201所輸出的功率等于第一調(diào)節(jié)功率。
[0023]進(jìn)一步的，在調(diào)整激光輸出端201所輸出的功率時(shí)，也可以不通過上位機(jī)203，直接由外部電壓信號(hào)控制激光輸出端201所輸出的功率，則激光器監(jiān)控系統(tǒng)包括電壓采樣芯片206。電壓采樣芯片206與單片機(jī)202連接。電壓采樣芯片206用于接收外部電壓信號(hào)，并且對(duì)外部電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，獲取控制電壓，并向單片機(jī)202發(fā)送控制電壓。單片機(jī)202用于將控制電壓除以預(yù)設(shè)閾值，獲得控制比例，根據(jù)預(yù)設(shè)輸出功率計(jì)算模型，并結(jié)合控制比例，計(jì)算第二調(diào)節(jié)功率，以及根據(jù)第二調(diào)節(jié)功率控制激光輸出端201所輸出的功率，直至激光輸出端201所輸出的功率等于第二調(diào)節(jié)功率。預(yù)設(shè)輸出功率計(jì)算模型預(yù)先定義控制比例與功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲得控制比例，則可以直接計(jì)算第二調(diào)節(jié)功率。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選的，電壓采樣芯片206為AD7278。值得說明的是:第一調(diào)節(jié)功率和第二調(diào)節(jié)功率是單片機(jī)對(duì)激光器進(jìn)行調(diào)節(jié)后，激光器最后所輸出的功率。另外，由上位機(jī)203控制激光輸出端201所輸出的功率的模式稱為內(nèi)控模式，通過外部電壓信號(hào)控制激光輸出端201所輸出的功率的模塊稱