激光快门控制电路的制作方法
【专利摘要】一种激光快门控制电路，该电路包括激光快门组件、带断电关闭功能的程控继电器电路和程控脉冲发生器，程控脉冲发生器的输出端连接到带断电功能的程控继电器电路的输入端，而带断电功能的程控继电器电路的输出端连接到激光快门组件。该激光快门控制电路能够通过程序远程控制激光快门关闭，并且具有的带断电关闭功能的程控继电器电路，能够遇到电源中断的情况下自动关闭激光快门，避免在下一次打开电源的时候，没有注意的情况下，激光会直接发射出来。而造成人员伤害的隐患，提高其安全性能。
【专利说明】[0001]【【技术领域】】 本发明涉及一种控制电路，具体是涉及一种带断电关闭功能的程控激光快门控制电 激光快门控制电路 路。
[0002] 【【背景技术】】 激光的最初的中文名叫做"镭射"、"莱塞"，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的各单词头一个字母组成 的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体 之后，人类的又一重大发明，被称为"最快的刀"、"最准的尺"、"最亮的光"和"奇异的激光"。 它的亮度约为太阳光的100亿倍。
[0003] 激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看， 它的研究范围一般可分为：1、激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及 检测系统。2、激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微雕等各种加工 工艺。
[0004] 在激光被广泛应用的同时，如何防护激光对人造成的伤害也成为了研究的一个重 点。在激光对人造成的伤害中，以其对人眼所能造成的伤害最为严重。波长在可见光和近红 外光的激光，眼屈光介质的吸收率较低，透射率高，而屈光介质的聚焦能力（即聚光力）强。 强度高的可见或近红外光进入眼睛时可以透过人眼屈光介质，聚积光于视网膜上。此时视 网膜上的激光能量密度及功率密度提高到几千甚至几万倍，大量的光能在瞬间聚中于视网 膜上，致视网膜的感光细胞层温度迅速升高，以至使感光细胞凝固变性坏死而失去感光的 作用。激光聚于感光细胞时产生过热而引起的蛋白质凝固变性是不可逆的损伤。一旦损伤 以后就会造成眼睛的永久失明。
[0005] 激光的波长不同对眼球作用的程度不同，其后果也不同。远红外激光对眼睛的损 害主要以角膜为主，这是因为这类波长的激光几乎全部被角膜吸收，所以角膜损伤最重，主 要引起角膜炎和结膜炎，患者感到眼睛痛，异物样刺激、怕光、流眼泪、眼球充血，视力下降 等。
[0006] 紫外激光对眼的损伤主要是角膜和晶状体，此波段的紫外激光几乎全部被眼的晶 状体吸收，而中远以角膜吸收为主，因而可致晶状体及角膜混浊。
[0007] 采用了激光器的设备通常都会标示有着安全等级编号的激光警示标签： 第1级（Class 1/1):通常是因为光束被完全的封闭在内，例如在⑶或DVD播放器内。
[0008] 第2级（Class II/2):在正常使用状况下是安全的，这类设备通常功率低于lmW， 例如激光指示器。
[0009] 第3 a/R级（Class IIIa/3R):功率通常会达到5mW，注视这种光束几秒钟会对视 网膜造成立即的伤害。
[0010] 第3b/B级（Class IIIb/3B):在暴露下会对眼睛造成立即的损伤。
[0011] 第4级（Class IV/4):激光会烧灼皮肤，即使散射的激光光也会对眼睛和皮肤造 成伤害。利用激光的热能，可以制造新型的烹饪工具。
[0012] 工业激光器的安全等级为第4级。
[0013] 为了在使用工业激光器的时候，能够保证足够的安全性，在激光光束出口处加入 了一个激光快门。引入的这个激光快门，用来完成两个任务，首先，它是一个预警系统，与快 门相连接的状态检测开关，会在激光快门没有打开时禁止激光发生，这样在没有确保安全 的的前提下不会因为误操作造成伤害；另外，这个激光快门一般选择对激光照射有一定承 受能力的材料制作，比如合金金属块，这也是为了状态检测开关反馈电路即使出了问题，也 能保证操作人员的安全。
[0014] 工业激光器快门，基本分为机械控制式和自动控制式。其中机械控制式快门也被 称为手拨式快门，它需要依靠人工手动打开或关闭激光器快门；自动控制式快门，则是一种 可以依靠控制终端远程对快门进行打开或关闭操作的一种方案。
[0015] 目前工业激光器所使用的快门控制方式，通常为手拨式，在实际的操作加工过程 中，需要操作人员位于激光器设备附近，就近接触激光器，这是一种危险度比较高的操作。 另外激光器在断电后也无法自动关闭快门，如果在没有关闭快门的情况下切断了电源，而 在下一次打开电源的时候，很有可能在操作人员并没有注意的情况下，激光会直接发射出 来。这也为下一次打开激光器埋下了安全隐患。
[0016] 【
【发明内容】
】 本发明针对以上问题提出了一种能够远程控制快门，并在断电后自动关闭快门的控制 电路。
[0017] 本发明所述涉及激光快门控制电路，该电路包括激光快门组件、带断电关闭功能 的程控继电器电路和程控脉冲发生器，程控脉冲发生器的输出端连接到带断电功能的程控 继电器电路的输入端，而带断电功能的程控继电器电路的输出端连接到激光快门组件。
[0018] 所述激光快门组件包括激光快门和保持式直流螺线管电磁铁，该激光快门和直流 螺线管电磁铁通过螺栓连接。
[0019] 带断电关闭功能的程控继电器电路包括断电放电电路和两组程控继电器电路。
[0020] 所述断电放电电路包括电流定向二极管（D2)和电容组，所述电容组包括一个 电容或多个电容并联，所述程控继电器电路其中一组包括功率放大三极管（Q1)和继电器 (LS1)，另外一组包括功率放大三极管（Q2)和继电器（LS2)。
[0021] 第一组程控继电器电路的输入端（P1)通过电阻（R3)与功率放大三极管（Q1)的 基极相连，功率放大三极管（Q1)的发射极接地，功率放大三极管（Q1)的集电极通过电阻 (R2)与继电器（LSI)的引脚4连接，继电器（LSI)的引脚5与激光快门电源正极（+12V)相 连，并在继电器（LSI)的引脚4与引脚5之间并联一个二极管（D1)，二极管（D1)的正极与 继电器（LSI)的引脚4相连，电容（C1)作为激光快门电源正极+12V的滤波电容连接激光快 门电源正极（+12V)与地，继电器（LSI)的引脚3接激光快门电源正极（+12V)，继电器（LSI) 的引脚2接地，继电器（LSI)的引脚1通过电阻（R1)与输出端（L1)相连。
[0022] 第二组程控继电器电路的输入端（P2)通过电阻（R7)与功率放大三极管（Q2)的 基极相连，功率放大三极管（Q2)的发射极接地，功率放大三极管（Q2)的集电极通过电阻 (R6)与继电器（LS2)的引脚4连接，继电器（LS2)的引脚5与激光快门电源正极（+12V)相 连，并在继电器（LS2)的引脚4与引脚5之间并联一个二极管（D3)，二极管（D3)的正极与 继电器（LS2)的引脚4相连，电容（C2)作为激光快门电源正极（+12V)的滤波电容连接激光 快门电源正极（+12V)与地，继电器（LS2)的引脚3接地，继电器（LS2)的引脚2与二极管 (D2)的负极相连，二极管（D2)的正极接激光快门电源正极（+12V)，电容（C3)、（C4)和电阻 (R5)并联后分别与继电器（LS2)的引脚2和地相连，继电器（LS2)的引脚1通过电阻（R4) 与输出端（L2)相连。
[0023] 电流定向二极管能够限制直流电流的传输方向为单向传输；电容组能够对电荷进 行积累，在需要时释放电荷形成直流电流；功率放大三极管用来驱动继电器；继电器用来 驱动电磁铁，并且也对电磁铁所使用的电源和控制电路的电源进行了隔离；保持式直流螺 线管电磁铁用来推动固定在其上的激光快门运动。
[0024] 该激光快门控制电路能够通过程序远程控制激光快门关闭，并且具有的带断电关 闭功能的程控继电器电路，能够遇到电源中断的情况下自动关闭激光快门，避免在下一次 打开电源的时候，没有注意的情况下，激光会直接发射出来。而造成人员伤害的隐患，提高 其安全性能。
[0025] 【【专利附图】
【附图说明】】 图1是本发明激光快门控制电路的连接框图； 图2是本发明激光快门控制电路中的程控继电器电路连接原理图； 图3是本发明激光快门控制电路中加入了断电放电电路的程控继电器电路连接原理 图 【【具体实施方式】】 下面将结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
[0026] 结合图1与图2,将图1与图2的输出端L1和L2分别与保持式直流螺线管电磁铁 的两根引线连接。将图1与图2的输入端P1和P2分别与控制接口连接。
[0027] 具体情况一：当P1为高电平时，三极管Q1的集电极与发射极导通，使继电器LSI 的电磁铁通电产生磁性，此时输出端L1与+12V相连。
[0028] 当P2为高电平时，三极管Q2的集电极与发射极导通，使继电器LSI的电磁铁通电 产生磁性，此时输出端L2与地相连。
[0029] 此时通过保持式直流螺线管电磁铁的电流方向是由L1流向L2。
[0030] 具体情况二：当P1为低电平时，三极管Q1的集电极与发射极高阻，使继电器LSI 的电磁铁通电失去磁性，此时输出端L1与地相连。
[0031] 当P2为低电平时，三极管Q2的集电极与发射极高阻，使继电器LSI的电磁铁通电 失去磁性，此时输出端L2与+12V相连。
[0032] 此时通过保持式直流螺线管电磁铁的电流方向是由L2流向L1。
[0033] 具体情况三：当P1为高电平时，三极管Q1的集电极与发射极导通，使继电器LSI 的电磁铁通电产生磁性，此时输出端L1与+12V相连。
[0034] 当P2为低电平时，三极管Q2的集电极与发射极高阻，使继电器LSI的电磁铁通电 失去磁性，此时输出端L2与+12V相连。
[0035] 此时无通过保持式直流螺线管电磁铁的电流。
[0036] 具体情况四：当P1为低电平时，三极管Q1的集电极与发射极高阻，使继电器LSI 的电磁铁通电失去磁性，此时输出端L1与地相连。
[0037] 当P2为高电平时，三极管Q2的集电极与发射极导通，使继电器LSI的电磁铁通电 产生磁性，此时输出端L2与地相连。
[0038] 此时无通过保持式直流螺线管电磁铁的电流。
[0039] 当处于情况三和情况四时激光快门不会有任何移动。情况一和情况二的状态下激 光快门在保持式直流螺线管电磁铁的滑杆带动下运动，且运动方向相反，假定情况一时激 光快门运动后打开，那么情况二则是运动后关闭。反之相反。
[0040] 具体情况五：非正常断电等情况发生时，电路中的电源+12V均处于失效状态，此 时由电容C3、C4、C5与二极管D2组成的断电放电电路可进行放电，由于继电器LSI、LS2 失去电流控制，将归位到初始状态，使通过保持式直流螺线管电磁铁的电流方向由L2流向 L1。
[0041] 该激光快门控制电路能够通过程序远程控制激光快门关闭，并且具有的带断电关 闭功能的程控继电器电路，能够遇到电源中断的情况下自动关闭激光快门，避免在下一次 打开电源的时候，没有注意的情况下，激光会直接发射出来。而造成人员伤害的隐患，提高 其安全性能。
[0042] 以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然 本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在 不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许变更或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施 例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1. 一种激光快门控制电路，其特征在于，该电路包括激光快门组件、带断电关闭功能的 程控继电器电路和程控脉冲发生器，程控脉冲发生器的输出端连接到带断电功能的程控继 电器电路的输入端，而带断电功能的程控继电器电路的输出端连接到激光快门组件。
2. 根据权利要求1所述激光快门控制电路，其特征在于，所述激光快门组件包括激光 快门和保持式直流螺线管电磁铁，该激光快门和直流螺线管电磁铁通过螺栓连接。
3. 根据权利要求1所述激光快门控制电路，其特征在于，带断电关闭功能的程控继电 器电路包括断电放电电路和两组程控继电器电路。
4. 根据权利要求3所述激光快门控制电路，其特征在于，所述断电放电电路包括电流 定向二极管（D2)和电容组，所述电容组包括一个电容或多个电容并联，所述程控继电器电 路其中一组包括功率放大三极管（Q1)和继电器（LS1)，另外一组包括功率放大三极管（Q2) 和继电器（LS2)。
5. 根据权利要求4所述激光快门控制电路，其特征在于，第一组程控继电器电路的输 入端（P1)通过电阻（R3)与功率放大三极管（Q1)的基极相连，功率放大三极管（Q1)的发 射极接地，功率放大三极管（Q1)的集电极通过电阻（R2)与继电器（LSI)的引脚4连接，继 电器（LSI)的引脚5与激光快门电源正极（+12V)相连，并在继电器（LSI)的引脚4与引脚 5之间并联一个二极管（D1)，二极管（D1)的正极与继电器（LSI)的引脚4相连，电容（C1) 作为激光快门电源正极+12V的滤波电容连接激光快门电源正极（+12V)与地，继电器（LSI) 的引脚3接激光快门电源正极（+12V)，继电器（LSI)的引脚2接地，继电器（LSI)的引脚1 通过电阻（R1)与输出端（L1)相连。
6. 根据权利要求4所述激光快门控制电路，其特征在于，第二组程控继电器电路的输 入端（P2)通过电阻（R7)与功率放大三极管（Q2)的基极相连，功率放大三极管（Q2)的发射 极接地，功率放大三极管（Q2)的集电极通过电阻（R6)与继电器（LS2)的引脚4连接，继电 器（LS2)的引脚5与激光快门电源正极（+12V)相连，并在继电器（LS2)的引脚4与引脚5 之间并联一个二极管（D3)，二极管（D3)的正极与继电器（LS2)的引脚4相连，电容（C2)作 为激光快门电源正极（+12V)的滤波电容连接激光快门电源正极（+12V)与地，继电器（LS2) 的引脚3接地，继电器（LS2)的引脚2与二极管（D2)的负极相连，二极管（D2)的正极接激 光快门电源正极（+12V)，电容（C3)、（C4)和电阻（R5)并联后分别与继电器（LS2)的引脚2 和地相连，继电器（LS2)的引脚1通过电阻（R4)与输出端（L2)相连。
【文档编号】B23K26/062GK104084692SQ201410195670
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】胡德洲, 郑全昌, 佟之晖, 陶海武 申请人:深圳市瑞丰恒科技发展有限公司