激光器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光器控制系統(tǒng)，它包括激光器控制裝置、連接在激光器控制裝置上的EtherCAT總線模塊，激光器控制裝置通過EtherCAT總線模塊與激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置相連接。
【專利說明】
激光裔彳￡制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種激光器控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫，完成對材料的切割?，F(xiàn)有金屬加工采用的中高功率光纖激光器通信接口主要有三種:I/O信號、RS232串口通信和普通以太網(wǎng)通信。這三種方式均有各自的缺點:(1)1/0信號的通信方式需要對每個信號點預(yù)先定義，信號數(shù)量有限，編程控制麻煩；(2)RS232串口通信通信距離短、速率低；(3)商用以太網(wǎng)采用載波偵聽多路訪問/沖突檢測(CSNA/CD)的機(jī)制，兩個工作站發(fā)生沖突時，必須延遲一定時間后重發(fā)報文。發(fā)生堵塞時，有的報文可能長時間發(fā)布出去，造成通信時間的不確定性。所以普通以太網(wǎng)一般不能用于工業(yè)自動化控制，不適用于惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種激光器控制系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種激光器控制系統(tǒng)，它包括激光器控制裝置、連接在激光器控制裝置上的EtherCAT總線模塊，激光器控制裝置通過EtherCAT總線模塊與激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置相連接。
[0005]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集分析裝置對激光器控制裝置和激光切割機(jī)控制裝置分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0006]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與激光器控制裝置通過EtherCAT總線模塊相連接并對激光器控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集模塊、接收數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。
[0007]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與多個激光器控制裝置各分別通過一EtherCAT總線模塊相連接并對各激光器控制裝置分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的多個數(shù)據(jù)采集模塊、接收多個數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。
[0008]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與多個激光器控制裝置各分別通過一EtherCAT總線模塊相連接并對多個激光器控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的一個數(shù)據(jù)采集模塊、接收數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。
[0009]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集模塊與分析模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接。
[0010]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集分析裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接至EtherCAT總線模塊上。
[0011]進(jìn)一步地，激光器控制裝置上連接有I/O接口、RS232串口，激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置通過I/O接口、RS232串口和EtherCAT總線模塊中的一個與激光器控制裝置相連接。
[0012]進(jìn)一步地，激光器控制裝置包括對激光引擎進(jìn)行控制的激光引擎控制部、控制激光器電源開啟和關(guān)閉的激光器電源控制部、對激光引擎冷卻裝置進(jìn)行控制的冷卻裝置控制部、控制激光頭移動的移動控制部。
[0013]本激光器控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊采集激光器各項數(shù)據(jù)并傳送至分析模塊，分析模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，給出激光切割機(jī)控制裝置以控制信號指令，激光切割機(jī)控制裝置再將控制信號指令發(fā)送至激光器控制裝置，從而實現(xiàn)對激光器各項功能及動作的控制。通過采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式可實現(xiàn)對激光控制器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。
[0014]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明激光器控制系統(tǒng)，采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式，其具有非常高的實時性能和拓?fù)涞撵`活性，還符合甚至降低了現(xiàn)場總線的使用成本。本發(fā)明激光器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)激光器控制裝置與外界(激光切割機(jī)控制裝置、數(shù)據(jù)采集分析裝置等)高速、安全、穩(wěn)定的連接。激光器控制裝置與激光切割機(jī)控制裝置和驅(qū)動器采用相同的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式，為系統(tǒng)統(tǒng)一控制模式和數(shù)據(jù)采集提供了極大的方便，為實現(xiàn)工業(yè)4.0架構(gòu)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0015]附圖1為本發(fā)明激光器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中標(biāo)號為:
[0017]1、激光器控制裝置;2、EtherCAT總線模塊;3、I/O接口 ；4、RS232串口；5、激光引擎；
6、激光器電源;7、冷卻裝置。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0019]從附圖1的結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，本實施例提供了一種激光器控制系統(tǒng)，它包括激光器控制裝置1、連接在激光器控制裝置I上的EtherCAT總線模塊2，激光器控制裝置I通過EtherCAT總線模塊2與激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置相連接。
[0020]本實施例中的激光器控制裝置I包括對激光引擎5進(jìn)行控制的激光引擎控制部、控制激光器電源6開啟和關(guān)閉的激光器電源控制部、對激光引擎冷卻裝置7進(jìn)行控制的冷卻控制部、控制激光頭移動的移動控制部。
[0021]本實施例中，數(shù)據(jù)采集分析裝置對激光器控制裝置I和激光切割機(jī)控制裝置分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0022]在一種優(yōu)選的實施方案中，數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與激光器控制裝置I通過EtherCAT總線模塊2相連接并對激光器控制裝置I進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集模塊、接收數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。
[0023]在另一種實施方案中，數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與多個激光器控制裝置I各分別通過一 EtherCAT總線模塊2相連接并對各激光器控制裝置I分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的多個數(shù)據(jù)采集模塊、接收多個數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。
[0024]再一種實施方案中，數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與多個激光器控制裝置I各分別通過一EtherCAT總線模塊2相連接并對多個激光器控制裝置I進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的一個數(shù)據(jù)采集模塊、接收數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。
[0025]激光器控制裝置I上連接有I/O接口3、RS232串口 4，激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置通過I/o接口 3、RS232串口 4和EtherCAT總線模塊2中的一個與激光器控制裝置I相連接。在實際應(yīng)用中，本領(lǐng)技術(shù)人員可根據(jù)不同需求，來選擇將數(shù)據(jù)采集分析裝置通過哪一個接口來連接。
[0026]數(shù)據(jù)采集模塊與分析模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接?；蛘?，數(shù)據(jù)采集分析裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接至EtherCAT總線模塊2上。從而，通過采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式實現(xiàn)對激光控制器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。
[0027]本激光器控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集模塊采集激光器各項數(shù)據(jù)并傳送至分析模塊，分析模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，給出激光切割機(jī)控制裝置以控制信號指令，激光切割機(jī)控制裝置再將控制信號指令發(fā)送至激光器控制裝置，從而實現(xiàn)對激光器各項功能及動作的控制。通過采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式可實現(xiàn)對激光控制器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。
[0028]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明激光器控制系統(tǒng)，采用EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式，其具有非常高的實時性能和拓?fù)涞撵`活性，還符合甚至降低了現(xiàn)場總線的使用成本。本發(fā)明激光器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)激光器控制裝置與外界(激光切割機(jī)控制裝置、數(shù)據(jù)采集分析裝置等)高速、安全、穩(wěn)定的連接。激光器控制裝置與激光切割機(jī)控制裝置和驅(qū)動器采用相同的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)總線通信模式，為系統(tǒng)統(tǒng)一控制模式和數(shù)據(jù)采集提供了極大的方便，為實現(xiàn)工業(yè)4.0架構(gòu)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0029]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括激光器控制裝置(I)、連接在所述激光器控制裝置(I)上的EtherCAT總線模塊(2)，所述的激光器控制裝置(I)通過所述EtherCAT總線模塊(2)與激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置相連接;所述的激光器控制裝置(I)包括對激光引擎(5)進(jìn)行控制的激光引擎控制部、控制激光器電源(6)開啟和關(guān)閉的激光器電源控制部、對激光頭冷卻裝置(7 )進(jìn)行控制的冷卻控制部、控制激光頭移動的移動控制部;所述的數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與所述激光器控制裝置(I)通過所述EtherCAT總線模塊(2)相連接并對激光器控制裝置(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集模塊、接收所述數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集分析裝置對激光器控制裝置(I)和激光切割機(jī)控制裝置分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與多個所述激光器控制裝置(I)各分別通過一所述EtherCAT總線模塊(2)相連接并對各激光器控制裝置(I)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的多個數(shù)據(jù)采集模塊、接收所述多個數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集分析裝置包括與多個所述激光器控制裝置(I)各分別通過一所述EtherCAT總線模塊(2)相連接并對多個激光器控制裝置(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的一個數(shù)據(jù)采集模塊、接收所述數(shù)據(jù)采集模塊所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號并對其進(jìn)行分析的分析模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集模塊與分析模塊通過網(wǎng)絡(luò)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集分析裝置通過網(wǎng)絡(luò)連接至所述EtherCAT總線模塊(2)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的激光器控制裝置(I)上連接有I/O接口(3)、RS232串口(4)，所述激光切割機(jī)控制裝置及數(shù)據(jù)采集分析裝置通過所述I/O接口(3)、RS232串口(4)和所述EtherCAT總線模塊(2)中的一個與激光器控制裝置(I)相連接。
【文檔編號】H01S3/10GK205543674SQ201521120290
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】權(quán)昕, 楊江北, 柳岸敏, 張翀昊, 王雯, 陳歡歡
【申請人】常州天正工業(yè)發(fā)展有限公司