一種激光打標卡的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光設備領域，具體涉及一種激光打標卡。
【背景技術】
[0002]隨著制造業在我國快速發展，我國正在由制造大國向制造強國邁進，高端制造與智能制造成為業內熱門研宄方向，隨之而來的是功能更加齊全的外部控制。目前市場上的打標卡針對的都是中小型激光設備，因為中小型激光設備控制起來會相對簡單，需要考慮的因素相對較少。市場上的打標卡一般只提供4路模擬信號(其中兩路專用于振鏡控制)，兩路擴展軸控制信號，一路TTL信號用于控制激光的開關，一路首脈沖抑制信號；一路PWM信號；五路數字輸入信號；兩路數字輸出信號。
[0003]4路模擬信號中，兩路模擬信號專用于振鏡的控制，控制聚焦后的光斑在XY 二維的畫面中小幅度受控運動；第三路模擬信號輸出電壓為0V-5V，該信號可以用來調節聲光調Q開關電源的輸出功率；第四路模擬信號輸出電壓為OV-9.5V，該信號可以調節激光電源的輸出功率。兩路擴展軸控制信號輸出兩路方向/脈沖信號，可用來控制兩個擴展軸，可以連接步進電機驅動器，也可以連接提供方向/脈沖信號接口的伺服驅動器，可控制振鏡在XY 二維畫面中大幅度受控運動。一路TTL信號，高電平有效，控制激光的開關信號，當出激光時，該信號為高電平，反之為低電平。一路PWM信號的頻率范圍及脈寬可以用來調節激光電源的輸出功率和聲光調Q開關的頻率，調節激光電源的輸出頻率時，激光模塊應支持PWM信號調節，此路信號選用。打標卡提供五路數字輸入信號，其中一路為激光工作開始信號，可以通過腳踏板等外部組件提供，其他四路輸入信號預留。打標卡還提供兩路輸出信號預留。輸出端口 O恒為高電平，輸出端口 I在加工開始時變為高電平，加工結束后變為低電平。
[0004]現有的大中型激光設備需要執行的功能較多，操作復雜，傳統打標卡很難單獨滿足現有激光設備的要求。目前現有激光打標卡都是結合一些外圍的輔助設備實現激光的功會K。
[0005]可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，是采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。
[0006]完成大中型激光設備整個系統的控制需要做到打標卡和PLC都正常工作，且打標卡和PLC之間通訊正常，這就造成了設備功能的局限性和不安全性，不能高效率的發揮出激光設備的優勢。因此市場上迫切需要一款功能齊全、智能的新型打標卡。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型需要解決的現有技術的問題是:現有技術的激光打標卡功能單一，很難單獨完成對激光設備整個系統的控制，與現有的PLC聯合應用時操作復雜，而且會給設備功能帶來局限性和不安全性，不能高效率發揮出激光設備的優勢。
[0008]具體來說，本實用新型提出了如下技術方案。
[0009]本實用新型提供了一種激光打標卡，包括激光電源控制模塊1、聲光調Q控制模塊2、吹風裝置控制模塊4、振鏡控制模塊5和數據接收存儲控制模塊10，還包括三維運動控制模塊6、報警檢測控制模塊8和激光測距控制模塊9 ;其中所述三維運動控制模塊6受到所述報警檢測控制模塊8、所述激光測距控制模塊9和所述數據接收存儲控制模塊10的控制；來自所述數據接收存儲控制模塊10的命令通過所述報警檢測控制模塊8分配于所述激光測距控制模塊9，所述數據接收存儲控制模塊10通過所述激光測距控制模塊9傳回的命令控制所述三維運動控制模塊6。
[0010]優選的，所述的激光打標卡包括光閘控制模塊3，所述光閘控制模塊3包括光耦，所述光閘控制模塊3受到所述數據接收存儲控制模塊10的控制。
[0011]優選的，所述的激光打標卡包括物料運送控制模塊7，所述物料運送控制模塊7受到所述報警檢測控制模塊8和所述數據接收存儲控制模塊10的控制。
[0012]優選的，所述聲光調Q控制模塊2和所述報警檢測控制模塊8均受到所述數據接收存儲控制模塊10的控制。
[0013]優選的，所述激光電源控制模塊1、所述吹風裝置控制模塊4和所述振鏡控制模塊5均受所述報警檢測控制模塊8和所述數據接收存儲控制模塊10的控制。
[0014]優選的，來自所述數據接收存儲控制模塊10的命令分配于所述聲光調Q控制模塊2或所述報警檢測控制模塊8。
[0015]優選的，來自所述數據接收存儲控制模塊10的命令通過所述報警檢測控制模塊8分配于所述激光電源控制模塊1、所述吹風裝置控制模塊4或所述振鏡控制模塊5。
[0016]優選的，來自所述數據接收存儲控制模塊10的命令分配于所述光閘控制模塊3。
[0017]優選的，來自所述數據接收存儲控制模塊10的命令通過所述報警檢測控制模塊8分配于所述物料運送控制模塊7。
[0018]優選的，所述數據接收存儲控制模塊10為控制中樞模塊。
[0019]本實用新型中激光電源控制模塊I控制的是激光電源輸出給激光模塊的電流大小。激光電源控制模塊通過模擬電壓的輸出來控制激光電源的電流輸出，模擬電壓輸出可以設置為0-5V，也可以設置為0-10V，用一個跳線帽實現模擬電壓的模式選擇。聲光調Q控制模塊2是CPU直接輸出PWM信號給聲光調Q開關，控制聲光開關的PWM，也可以使用一個1管腳來完成，脈沖頻率為0-50KHZ。僅用聲光調Q開關不能完全關閉光路，有時會出現漏光的情況，因此在打標卡上兼容光閘控制模塊3，可以保證激光完全關閉，從而保護使用人員。光閘控制模塊通過一個光耦控制光閘的開關和閉合。吹風裝置控制模塊4通過一個光耦控制電磁閥控制吹風裝置的開和關，進而控制風的有或無，吹風裝置包括吹風和抽風兩部分，吹風部分把清洗或切割留下的粉粒吹走，抽風部分把停留在聚焦鏡保護鏡片下的粉塵抽走。所述振鏡控制模塊5通過兩路PWM信號控制振鏡中X軸和Y軸的擺動，配合起來小幅度的改變光斑的位置以實現焦點在二維平面上的掃描。所述三維運動控制模塊6是通過三路PWM信號控制激光聚焦后的光斑在XYZ三個方向大幅度自由移動，以控制激光器整體在三維立體空間中的運動。所述物料運送控制模塊7控制的是運送物料的車的進出和停止，操作時需要考慮門的開和關，物料運送控制模塊是通過五路1信號來完成整個物料的運送過程的，整個過程包括:小車的進出控制，小門的開關控制，以及限位開關檢測。將物料運送控制模塊添加到激光打標卡中，物料的添加和激光加工構成一個整體，簡化操作的同時，也會更加安全。
[0020]利用所述報警檢測控制模塊8實現對激光設備各個模塊的檢測和報警，當激光器進行某項重要工作時，需要有LED燈的顯示輸出，或者有非法的動作時發生報警或急停，如當門沒有關好時，激光器不能工作；打標卡上兼容水冷機流量和溫度的輸入信號，水冷機的流量和溫度達不到激光器啟動的條件時，激光器同樣啟動不了。報警檢測控制模塊能夠檢測包含水冷機、物料運送、激光器加工開始至加工結束的異常工作和異常操作。
[0021]所述的激光測距控制模塊9控制激光測距模塊，獲得準確的距離信息。激光測距控制模塊根據所述的數據接收存儲控制模塊分配的命令，響應相應的動作，然后再通過數據接收存儲控制模塊將命令分配給所述的三維運動控制模塊，控制激光光斑在Z軸上的運動，隨著所加工物件表面的高低不平，保持激光焦點一直維持在所加工物料的表面。
[0022]所述數據接收存儲控制模塊10為整個系統的控制中樞，負責整個系統的調控。數據接收存儲控制模塊負責接收命令、解析命令、發送命令給各個控制部分并存儲。數據接收存儲控制模塊10直接或間接調控所述激光電源控制模塊1、所述聲光調Q控制模塊2、所述光閘控制模塊3、所述吹風裝置控制模塊4、所述振鏡控制模塊5、所述三維運動控制模塊6、所述物料運送控制模塊7、所述報警檢測控制模塊8和所述激光測距控制模塊9。數據接收存儲控制模塊接收來自打標軟件的命令后，解析，然后把具體的參數分配給各個模塊，完成對整個系統的控制，同時接收檢測報警信號，接收到相應的信號后響應對應的動作。
[0023]本實用新型的有益效果是:本實用新型的激光打標卡功能齊全、操作簡單智能，添加了三維運動控制模塊實現了光斑在三維空間中的動作，利用激光測距控制模塊獲得準確的距離信息，實現激光加工處理過程中的時時距離監測，確保激光在指定加工范圍內工作；同時添加物料運送控制模塊和光閘控制模塊使整個系統更安全、高效。
[0024]下面結合附圖和各個【具體實施方式】，對本實用新型及其有益技術效果進行詳細說明，其中:
【附圖說明】
[0025]圖1是實施例1的結構示意圖，其中1-激光電源控制模塊、2-聲光調Q控制模塊、3-光閘控制模塊、4-吹風裝置控制模塊、5-振鏡控制模塊、6-三維運動控制模塊、7-物料運送控制模塊、8-報警檢測控制模塊、9-激光測距控制模塊、10-數據接收存儲控制模塊。
【具體實施方式】
[0026]如上所述，本實用新型的目的在于提供一種功能齊全的激光打標卡，利用PLC解決激光設備在設計過程中難度大、操作難、組裝復雜的問題，只需一款打標卡完成對整個系統的控制，達到激光加工處理高效、操作簡易、設計方便、功能強大的效果。
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0028]實施例1
[0029]圖1為本發明實施例1的結構示意圖，該激光