[發明專利]一種激光控制裝置和激光控制方法

在審

• 申請號: 201711293570.4
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107942755A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 謝勛
• 申請（專利權）人: 寧波博為機器人科技有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;B23K26/70
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司11540
• 代理人: 王惠

技術領域

本申請涉及一種激光控制裝置和激光控制方法，屬于激光及其應用領域。

背景技術

隨著激光技術的發展，激光已經被廣泛應用到各個領域；例如激光清洗、激光除漆、激光除銹、激光表面毛化、激光焊接、激光切割、激光沖擊強化、激光熔覆、激光淬火等。

傳統的清洗方法包括高壓水清洗法、機械清洗法、化學清洗法、超聲波清洗法，主要是用來清除以銹跡和油脂為主的混有顆粒的表面污染物，雖然在很大程度上滿足了現有工業生產和日常生活中的需求，但是環境污染較大，清洗精度低。激光清洗技術包括激光除漆和激光除銹等，具有傳統清洗技術所無法比擬的優勢，是工業清洗技術的一場革命，其具有以下優點：不需要化學溶液，因此沒有化學清洗產生的環境污染問題；清除的廢料基本上都是固體粉末、體積小、易于存放，對環境基本上不造成污染；激光清洗是非接觸式的，可以通過光導纖維傳輸，與機器人或者機械手聯合，方便地實現遠距離操作，能清洗傳統方法不易達到的部位；激光清洗能清除各種材料表面的不同類型的污染物，達到很高的潔凈度；激光清洗可以選擇性地清洗材料表面的污物，不損傷材料的內部組成和結構；能有效清除微米級及更小尺寸的污染微粒；激光去污設備可以長期穩定地使用，一般只需要電費和維護費用，運行成本低，而且可以方便地實現自動化操作。

激光清洗的原理是：激光到達工件表面時，聚焦后的光斑使漆層、油污、銹蝕物等迅速熔化蒸發，使它們脫離物體表面，而不傷及工件本身。現有的激光控制裝置和控制方法均存在操作復雜、效率低，且不能精確、直觀的數據化控制激光的各種參數，從而導致激光操作在過程中存在效率低，精度不夠的缺陷。如采用PLC控制器作為激光控制方案，而PLC控制器雖然可靠性高、抗干擾能力強、通用性好等優點，但是也存在著成本高昂、專用性不足等缺陷。例如目前常用的光纖激光器的通訊接口是DB25針，其包含激光功率和激光頻率的設置、激光出光的打開關閉、激光首脈沖的抑制等數字量和模擬量I/O通訊接口，用PLC進行控制，則需要非常多的控制點數，接線亦會變得非常復雜。另外也需要對掃描振鏡X和Y軸擺動電機的控制，所以需要專用的激光控制主控電路板。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種激光控制裝置，該裝置能夠實現對激光的快速、數據化控制；具有操作簡單、安全可靠的優勢。

所述激光控制裝置，所述裝置至少包括：主控電路板、電源開關單元、位移控制單元、激光輸出單元；

所述電源開關單元與主控電路板的電源輸入接口連接；

所述位移控制單元與主控電路板的位置信號輸出接口連接；

所述激光輸出單元與主控電路板的激光輸出接口連接。

優選地，所述的主控電路板集成有激光器信號輸出接口、數字量輸入接口、模擬量輸入接口、位置信號輸出接口、指示燈信號輸出接口、電源輸入接口。

優選地，所述電源開關單元包括：電源開關、開關電源；所述開關電源的電源輸出接口與主控電路板的電源輸入接口連接；

所述開關電源的另一個電源輸出接口與激光輸出單元的電源輸入接口連接；

所述電源開關與開關電源的電源輸入接口連接。

優選地，所述電源開關包括電接插頭、空氣開關、開關機按鈕和急停按鈕；

所述電接插頭、空氣開關、開關機按鈕和急停按鈕依次連接，所述急停按鈕的另一端與開關電源的電源輸入接口連接。

優選地，所述電接插頭為市電接插頭；所述急停按鈕的另一端與開關電源的市電輸入接口連接。

優選地，所述的開關電源上集成有市電輸入接口、若干個電源輸出接口。

優選地，所述位移控制單元包括：單軸掃描系統或兩軸掃描系統；所述單軸掃描系統與主控電路板的位置信號輸出接口連接；

所述兩軸掃描系統與主控電路板的位置信號輸出接口連接。

優選地，所述單軸掃描系統包括：單軸振鏡掃描電機、單軸掃描振鏡、掃描振鏡驅動板；

所述單軸振鏡掃描電機與掃描振鏡驅動板的電機輸出接口連接；

所述掃描振鏡驅動板的電源輸入接口與電源開關單元的電源輸出接口連接；

所述掃描振鏡驅動板的位置信號輸入接口與主控電路板的位置信號輸出接口連接。

優選地，所述兩軸掃描系統包括：X軸掃描系統和Y軸掃描系統；

所述X軸掃描系統包括：X軸振鏡掃描電機、X軸掃描振鏡、X軸掃描振鏡驅動板；

所述X軸振鏡掃描電機與X軸掃描振鏡驅動板的電機輸出接口連接；

所述X軸掃描振鏡驅動板的電源輸入接口與電源開關單元的電源輸出接口連接；