一种激光器焊接功率控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光器焊接功率控制装置，包括主控制器及激光器，主控制器上设有模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及多个IO端口，主控制通过模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及IO端口与激光器相连。本发明专利技术还公开了一种激光器焊接功率控制方法，包括：主控制器调节功率上升段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内依次上升；主控制器调节功率下降段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内依次下降。采用本发明专利技术，可有效调节和控制PWM脉宽的逐渐增大和减小，达到控制起弧和收弧功率渐变的目的，有效避免了激光器用于激光焊接时的过烧现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光焊接
，尤其涉及一种激光器焊接功率控制装置及一种激光器焊接功率控制方法。
技术介绍
武汉锐科作为国内首个有能力自主研发光纤激光器的厂家，锐科牌光纤激光器在行业内也具有很高的性价比，在国内激光切割行业具有普遍的应用。现有的锐科牌光纤激光器在焊接
却应用得比较少，原因在于激光焊接工艺的特殊性：起弧功率（出光功率上升段）和收弧功率（出光功率下降段）都需要渐变且可外部调节，否则，在起弧或收弧时会出现过烧现象。具体地，现有的控制锐科激光器出光功率的模式主要是RS232串口模式，由于受到激光器内部功能的限制（即出光功率的上升时间和下降时间被固定限制），外部无法调节，因此，采用此种模式控制焊接起弧和收弧功率时就会容易出现过烧现象，而且，使用此种模式还需要另外配备一台工业电脑和显示器，成本也比较高。因此，现有的锐科激光器在焊接领域应用得比较少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种激光器焊接功率控制装置及一种激光器焊接功率控制方法，可有效调节和控制PWM脉宽的逐渐增大和减小，有效避免了激光器用于激光焊接时的过烧现象。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种激光器焊接功率控制装置，包括主控制器及激光器，所述主控制器上设有模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及多个IO端口，所述主控制通过模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及IO端口与激光器相连。作为上述方案的改进，所述激光器焊接功率控制装置还包括与所述主控制器相连的触摸屏及机器人。相应地，本专利技术还提供了一种激光器焊接功率控制方法，包括：S1、主控制器将激光器开始出光的时间段定义为功率上升段时间，将激光器开始关光的时间段定义为功率下降段时间；S2、主控制器调节功率上升段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内依次上升；S3、主控制器调节功率下降段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内依次下降。作为上述方案的改进，激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内呈阶梯状依次上升。作为上述方案的改进，将功率上升段时间平均划分为多个子上升段时间，每一子上升段时间内激光器的焊接功率脉宽相同。作为上述方案的改进，激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内由0%依次上升至100%。作为上述方案的改进，激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内呈阶梯状依次下降。作为上述方案的改进，将功率下降段时间平均划分为多个子下降段时间，每一子下降段时间内激光器的焊接功率脉宽相同。作为上述方案的改进，激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内由100%依次下降至0%。实施本专利技术，具有如下有益效果：1、本专利技术通过模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及IO端口与激光器相连，并结合独特的控制方法，采用“出光使能”外控模式实现对激光机的控制，从而实时调节和控制PWM脉宽的逐渐增大和减小，达到控制起弧和收弧功率渐变的目的，有效避免了激光器用于激光焊接时的过烧现象，从而有效地解决了锐科激光器在激光焊接领域的无法控制起弧和收弧功率渐变效果的难题，并且降低了控制成本。2、本专利技术采用定位较为低端的西门子1200系列逻辑控制器即可满足控制目的，成本较低，既可以用于控制激光焊接功率，又可以用于控制外部轴的动作，充分发挥了逻辑控制器的控制性能。3、不需要另外增加工业电脑和显示器，有效降低了成本。附图说明图1是本专利技术激光器焊接功率控制装置中主控器的电路原理图；图2是本专利技术激光器焊接功率控制装置中激光器的电路原理图；图3是本专利技术激光器焊接功率控制方法的流程图；图4是本专利技术激光器焊接功率控制方法中功率上升段时间内的流程图；图5是本专利技术激光器焊接功率控制方法中功率下降段时间内的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。仅此声明，本专利技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本专利技术的附图为基准，其并不是对本专利技术的具体限定。参见图1及图2，图1及图2显示了本专利技术激光器焊接功率控制装置的具体结构，其包括主控制器及与所述主控器相连的激光器。具体地，所述主控制器上设有模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及若干个IO端口，所述主控制通过模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及IO端口与激光器相连。相应地，所述IO端口至少为两个，但不以此为限制。需要说明的是，现有的控制锐科激光器出光功率的模式主要是RS232串口模式，但是由于受到激光器内部功能的限制，采用此种模式控制焊接起弧和收弧功率时就会容易出现过烧现象，而且，使用此种模式还需要另外配备一台工业电脑和显示器，成本也比较高。与现有技术不同的是，本专利技术通过PWM调制脉冲方式实现对激光机的控制，从而实时调节和控制PWM脉宽的逐渐增大和减小，达到控制起弧和收弧功率渐变的目的，有效避免了激光器用于激光焊接时的过烧现象，而且，还不需要另外增加工业电脑和显示器，有效降低了成本。如图1所示，所述主控器为西门子1200系列逻辑控制器，所述主控器的型号优选为6ES7215-1AG40-0XB0。本专利技术采用定位较为低端的西门子1200系列逻辑控制器即可满足控制目的，成本较低，既可以用于控制激光焊接功率，又可以用于控制外部轴的动作，充分发挥了逻辑控制器的控制性能。如图2所示，所述激光器为锐科激光器，所述激光器的型号优选为RAYCUS-500。具体地，所述激光器上设有同轴线接口，所述主控制器的PWM调制脉冲输出端口与激光器的同轴线接口相连，从而实现主控器与激光器的PWM使能控制。进一步，所述激光器焊接功率控制装置还包括与所述主控制器相连的触摸屏及机器人。用户通过触摸屏可向主控器输入数据及控制命令，方便、快捷。需要说明的是，本专利技术中主控器对激光器采用“出光使能”外控模式，实时调节和控制PWM脉宽的逐渐增大和减小，达到控制起弧和收弧功率渐变的目的。图3是本专利技术激光器焊接功率控制方法的流程图，包括：S1、主控制器将激光器开始出光的时间段定义为功率上升段时间，将激光器开始关光的时间段定义为功率下降段时间；需要说明的是，“功率上升段时间”即为“起弧段时间”，“功率下降段时间”即为“收弧段时间”，本专利技术通过分别调节功率上升段时间及功率下降段时间内激光器的焊接功率脉宽，达到控制起弧和收弧功率渐变的目的。S2、主控制器调节功率上升段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内依次上升。工作过程中，激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内呈阶梯状依次上升，具体由0%依次上升至100%。同时，将功率上升段时间平均划分为多个子上升段时间，每一子上升段时间内激光器的焊接功率脉宽相同。需要说明的是，用户可通过触摸屏向主控器输入数据（如，激光焊接工艺参数）以调节功率上升段时间内激光器的焊接功率脉宽上升速度。S3、主控制器调节功率下降段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内依次下降。工作过程中，激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内呈阶梯状依次下降，具体由100%依次下降至0%。同时，将功率下降段时间平均划分为多个子下降段时间，每一子下降段时间内激光器的焊接功率脉宽相同。需要说明的是，用户可通过触摸屏向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器焊接功率控制装置，其特征在于，包括主控制器及激光器，所述主控制器上设有模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及多个IO端口，所述主控制通过模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及IO端口与激光器相连。

【技术特征摘要】
1.一种激光器焊接功率控制装置，其特征在于，包括主控制器及激光器，所述主控制器上设有模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及多个IO端口，所述主控制通过模拟电压输出端口、PWM调制脉冲输出端口及IO端口与激光器相连。2.如权利要求1所述的激光器焊接功率控制装置，其特征在于，还包括与所述主控制器相连的触摸屏及机器人。3.一种激光器焊接功率控制方法，其特征在于，包括：S1、主控制器将激光器开始出光的时间段定义为功率上升段时间，将激光器开始关光的时间段定义为功率下降段时间；S2、主控制器调节功率上升段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率上升段时间内依次上升；S3、主控制器调节功率下降段时间内激光器的焊接功率脉宽，使激光器的焊接功率脉宽在功率下降段时间内依次下降。4.如权利要求3所述的激光器焊接功率控...

【专利技术属性】
技术研发人员：常勇，李康池，
申请(专利权)人：佛山市宏石激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44