激光穿孔检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割机技术领域，主要涉及一种激光穿孔检测电路。


背景技术：

2.在高功率激光切割领域，厚板切割的穿孔参数是影响切割质量、成品率的重要因素，穿孔时间也是决定切割效果的重要因素。现有的激光切割工艺中，一般采用预设的穿孔时间保证穿孔效果，同时保证穿孔效率，而预设时间是根据常规厚度的板材切割时的出光时间设定的，出光时间是完全穿透常规厚度板材所需要的穿孔时间，一般需要人工观察确定，因此，效率较低。而对于不同厚度的板材，要进行多次修改穿孔时间才得以保证能够穿透。当需要切割各种厚度的板材时，这种预设穿孔时间的方式难以保证切割质量和切割效率。激光切割头在穿孔过程中，切割头与板材之间的光照强度实时变化，特别是板材的孔未被穿透与被完全穿透时的变化较大，假设能设计一种可自动检测切割头与板材之间的光照强度数据的方案，使数控系统可根据光照强度数据判断板材的孔是否被完全穿透，则能有效提升激光切割效率和切割质量。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有激光切割工艺中穿孔效率低的问题，提供一种自动采集光照强度数据的激光穿孔检测电路，使数控系统可根据激光检测电路的反馈控制穿孔时间，从而提升出孔效率。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.激光穿孔检测电路，包括控制电路、光检测电路和传输电路，所述光检测电路采集激光切割头的光照强度数据，控制电路分别与光检测电路、传输电路电连接，控制电路接收光照强度数据并通过传输电路发送到数控系统。
6.本实用新型的激光穿孔检测电路可分为三个部分，分别起到采集、处理和发送光照强度数据的功能，其信号处理流程简单，能自动检测激光切割头的光照强度数据，并发送给数控系统，使数控系统可根据该数据控制激光切割头的穿孔工作。与现有技术相比，本实用新型的激光穿孔检测电路应用于激光切割工艺中，可有效提升切割效率和切割质量，且其电路结构简单，电路成本低。
7.优选的，所述光检测电路包括光环境传感器。
8.优选的，所述光检测电路与控制电路通过i2c方式通信。在本方案中，控制电路可通过i2c通信控制光检测电路开始和结束数据传输，从而获得实时数据。
9.优选的，所述传输电路包括485通信电路。在本方案中，控制电路与数控系统采用485通信方式实现双向信号传输，使控制电路可根据数控系统的指令控制光检测电路工作，并反馈光照强度数据。
10.优选的，还包括供电电路，所述供电电路向控制电路、光检测电路和传输电路供电。
11.优选的，所述控制电路包括stm32f103ret6型控制器。
12.优选的，还包括电源转换电路,所述供电电路通过电源转换电路与控制电路、光检测电路和传输电路连接，以输出电能。
13.优选的，所述供电电路的输出电压为24v，所述电源转换电路包括第一电源转换电路和第二电源转换电路，所述第一电源转换电路输出电源为5v，所述第二电源转换电路的输入端与第一电源转换电路的输出端电连接，所述第二电源转换电路输出电源为3.3v。
14.为提升传输信号的稳定性，所述传输电路包括防静电保护电路，所述防静电保护电路与485通信电路电连接。
15.为持续稳定供电，所述供电电路上设有若干个电路保护器件。
附图说明
16.图1是本实用新型的原理图；
17.图2是本实用新型的控制电路；
18.图3是本实用新型的光检索电路；
19.图4是本实用新型的485通信电路。
具体实施方式
20.以下结合附图说明本实用新型的一种优选的具体实施方式。
21.参见图1-4所示，本实用新型公开一种激光穿孔检测电路，包括控制电路、光检测电路和传输电路，所述光检测电路采集激光切割头的光照强度数据，控制电路分别与光检测电路、传输电路电连接，控制电路接收光照强度数据并通过传输电路发送到数控系统。
22.上述光检测电路包括光环境传感器u5。
23.上述光检测电路与控制电路通过i2c方式通信。在本方案中，控制电路可通过i2c通信控制光检测电路开始和结束数据传输，从而获得实时数据。
24.上述控制电路包括stm32f103ret6型控制器u3a，光环境传感器u5为ap3216c型传感器。
25.上述控制器u3a的pa1、pa2接口分别与光环境传感器u5的scl、sda接口电连接。
26.上述传输电路包括485通信电路。在本方案中，控制电路与数控系统采用485通信方式实现双向信号传输，使控制电路可根据数控系统的指令控制光检测电路工作，并反馈光照强度数据。
27.上述485通信电路包括iso1500型收发器u6，所述收发器u6的r接口与控制器u3a的pa8接口电连接，r接口与pa9接口电连接，de、re与pa10接口电连接；所述收发器u6的a、b接口分别用于与数控系统的数据接收口、数据发送口电连接。
28.上述激光穿孔检测电路还包括供电电路，所述供电电路向控制电路、光检测电路和485通信电路供电。
29.上述激光穿孔检测电路还包括电源转换电路,所述供电电路通过电源转换电路与控制电路、光检测电路和传输电路连接，以输出电能。
30.上述供电电路的输出电压为24v，所述电源转换电路包括第一电源转换电路和第二电源转换电路，所述第一电源转换电路输出电源为5v，所述第二电源转换电路的输入端
与第一电源转换电路的输出端电连接，所述第二电源转换电路输出电源为3.3v。在本方案中第一电源转换电路用于向传输电路供电和第二电源转换电路输电，第二电源转换电路将5v电源转换为3.3v并输出给光检测电路、控制电路。
31.上述传输电路包括防静电保护电路，所述防静电保护电路与485通信电路的信号输出接口电连接。
32.在一实施例中，防静电保护电路可为现有的esd保护电路、esd保护阵列，如tpd2e001drl型阵列。
33.上述供电电路上设有若干个电路保护器件，电路保护器件为现有的电路元件，如tvs管、稳压电容等，设计时，可兼顾实际需求及成本，对电路保护器件的种类、型号以及数量进行调整。
34.本实用新型的激光穿孔检测电路可分为三个部分，分别起到采集、处理和发送光照强度数据的功能，其信号处理流程简单，能自动检测激光切割头的光照强度数据，并发送给数控系统，使数控系统可根据该数据控制激光切割头的穿孔工作。因此，本实用新型的激光穿孔检测电路应用于激光切割工艺中，可有效提升切割效率和切割质量，且其电路结构简单，电路成本低。
35.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。


技术特征：
1.激光穿孔检测电路，其特征在于，包括控制电路、光检测电路和传输电路，所述光检测电路采集激光切割头的光照强度数据，控制电路分别与光检测电路、传输电路电连接，控制电路接收光照强度数据并通过传输电路发送到数控系统。2.根据权利要求1所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述光检测电路包括光环境传感器。3.根据权利要求2所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述光检测电路与控制电路通过i2c方式通信。4.根据权利要求1所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述传输电路包括485通信电路。5.根据权利要求1所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述控制电路包括stm32f103ret6型控制器。6.根据权利要求1所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，还包括供电电路，所述供电电路向控制电路、光检测电路和传输电路供电。7.根据权利要求6所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，还包括电源转换电路,所述供电电路通过电源转换电路与控制电路、光检测电路和传输电路连接，以输出电能。8.根据权利要求7所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述供电电路的输出电压为24v，所述电源转换电路包括第一电源转换电路和第二电源转换电路，所述第一电源转换电路输出电源为5v，所述第二电源转换电路的输入端与第一电源转换电路的输出端电连接，所述第二电源转换电路输出电源为3.3v。9.根据权利要求4所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述传输电路包括防静电保护电路，所述防静电保护电路与485通信电路电连接。10.根据权利要求6所述的激光穿孔检测电路，其特征在于，所述供电电路上设有若干电路保护器件。

技术总结
本实用新型公开了一种激光穿孔检测电路，包括控制电路、光检测电路和传输电路，所述光检测电路采集激光切割头的光照强度数据，控制电路分别与光检测电路、传输电路电连接，控制电路接收光照强度数据并通过传输电路发送到数控系统。本实用新型的激光穿孔检测电路可分为三个部分，分别起到采集、处理和发送光照强度数据的功能，其信号处理流程简单，能自动检测激光切割头的光照强度数据，并发送给数控系统，使数控系统可根据该数据控制激光切割头的穿孔工作。与现有技术相比，本实用新型的激光穿孔检测电路应用于激光切割工艺中，可有效提升切割效率和切割质量，且其电路结构简单，电路成本低。路成本低。路成本低。


技术研发人员：陆钢 常勇
受保护的技术使用者：广东宏石激光技术股份有限公司
技术研发日：2021.06.10
技术公布日：2022/1/11