[發明專利]一種激光切割頭氣壓檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201910456482.4
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110039208B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 尹鋼;阮路
• 申請（專利權）人: 武漢奧森迪科智能科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/14
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 陳凱

1.一種激光切割頭氣壓檢測裝置，包括中空的殼體(1)、下保護鏡座(2)、和噴嘴(3)，殼體(1)遠離光纖的一端設置有下保護鏡座(2)，殼體(1)與下保護鏡座(2)固定連接；下保護鏡座(2)遠離光纖的一端設置有噴嘴(3)，噴嘴(3)與下保護鏡座(2)固定連接；殼體(1)、下保護鏡座(2)和噴嘴(3)內部依次連通形成貫通的激光通路(4)；殼體(1)內具有封閉的第一內腔(11)；噴嘴(3)上設置有貫通的進氣管(31)，進氣管(31)分別與激光通路(4)和氣源連通，進氣管(31)將輔助切割氣體導入激光通路(4)中；其特征在于：還包括氣壓檢測模塊(5)；氣壓檢測模塊(5)包括若干氣壓傳感器(51)、MCU(52)、信號傳輸單元(53)和上位機(54)，所述氣壓傳感器(51)與MCU(52)的輸入端信號連接，MCU(52)的輸出端與信號傳輸單元(53)信號連接；信號傳輸單元(53)與上位機(54)信號連接；

所述氣壓傳感器(51)，用于檢測第一內腔(11)和激光通路(4)內的氣壓信號，并將該氣壓信號傳輸至MCU(52)；對殼體(1)內部和噴嘴(3)內部的氣壓情況進行主動檢測，及時了解殼體(1)內部的密封情況和激光通路(4)內氣流的氣壓；在氣壓傳感器(51)外設置有箱體，使氣壓傳感器(51)與外部環境隔離開；

所述MCU(52)接收氣壓傳感器(51)發送的氣壓信號，并將氣壓信號換算成當前氣壓，將當前氣壓與預設氣壓閾值進行比較，判斷激光通路(4)內的氣壓是否低于該處氣壓閾值下限或者高于氣壓閾值上限，以及判斷第一內腔(11)內的氣壓是否超過該處氣壓閾值上限；然后將當前氣壓數值和氣壓比較結果轉發至信號傳輸單元(53)；

信號傳輸單元(53)接收到MCU(52)的輸出的當前氣壓數值和氣壓比較結果并發送至上位機(54)中；

上位機(54)對接收到的當前氣壓數值和氣壓比較結果進行輸出；

所述氣壓傳感器(51)分別設置在殼體(1)和噴嘴(3)上，殼體(1)上設置有第一通孔(12)，噴嘴(3)上設置有第二通孔(32)；氣壓傳感器(51)設置在第一通孔(12)和第二通孔(32)內，并分別與第一內腔(11)和激光通路(4)連通，氣壓傳感器(51)與殼體(1)和噴嘴(3)密封連接；

該激光切割頭氣壓檢測裝置的檢測方法，包括如下步驟：

S1：開啟輔助氣體；

S2：啟動激光器，使激光切割頭處于待命狀態，導入切割頭相應的加工程序；

S3：將切割輔助氣體從進氣管(31)導入激光通路(4)中，啟動加工工序，并根據切割工藝要求調整不同的氣壓；同時啟用氣壓傳感器(51)分別對第一內腔(11)和激光通路(4)中的氣壓進行檢測，將獲取的氣壓信號傳輸至MCU(52)內，在MCU(52)內完成當前氣壓與氣壓閾值的比較，當前氣壓超過上限閾值或者當前氣壓低于下限閾值時，MCU(52)會置位告警標志狀態，發出告警標志狀態信息；然后MCU(52)將當前氣壓和氣壓比較結果一起發送給信號傳輸單元(53)；所述激光通路(4)內的輔助切割氣體的氣壓的上限值為2.0MPa，輔助切割氣體的氣壓的下限值為0.6MPa；第一內腔(11)內的氣壓的上限值為0.1MPa；

S4：信號傳輸單元(53)將MCU(52)發送的當前氣壓和告警標志狀態信息轉發給上位機(54)；

S5：上位機(54)顯示接受到的當前氣壓和告警標志狀態信息。

2.如權利要求1所述的一種激光切割頭氣壓檢測裝置，其特征在于：所述MCU(52)為STM單片機，MCU(52)包括同步串行數據接口和通用同步異步收發器USART；氣壓傳感器(51)與MCU(52)的同步串行數據接口信號連接；MCU(52)通過通用同步異步收發器USART與信號傳輸單元(53)信號連接；MCU(52)固定設置在殼體(1)上。

3.如權利要求2所述的一種激光切割頭氣壓檢測裝置，其特征在于：所述同步串行數據接口為I²C接口。

4.如權利要求1所述的一種激光切割頭氣壓檢測裝置，其特征在于：所述上位機(54)為PC機，上位機(54)包括顯示器，上位機(54)對當前氣壓數值和氣壓比較結果進行顯示輸出。

5.如權利要求4所述的一種激光切割頭氣壓檢測裝置，其特征在于：所述信號傳輸單元(53)分別與通用同步異步收發器USART和上位機(54)信號連接。