一种激光控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种激光控制方法及装置，涉及工业运动控制技术领域。所述激光控制方法包括：判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值；若是，开启占空比跟随模式控制所述激光的输出能量，其中，处于占空比跟随模式时基于所述轨迹速度控制所述激光的脉冲占空比。所述激光控制方法根据激光切割时的轨迹速度控制激光的脉冲占空比，从而对激光的输出功率进行与轨迹速度匹配的精确的控制，提高了激光加工效率和加工效果。

A Laser Control Method and Device

The invention provides a laser control method and device, which relates to the technical field of industrial motion control. The laser control method includes: judging whether the trajectory velocity of the laser cutting is greater than the preset velocity threshold; if so, turning on the duty ratio tracking mode controls the output energy of the laser, in which the duty ratio tracking mode controls the pulse duty ratio of the laser based on the trajectory velocity. The laser control method controls the duty cycle of the laser pulse according to the trajectory velocity of the laser cutting, so that the output power of the laser can be accurately controlled by matching the trajectory velocity, and the laser processing efficiency and the processing effect can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种激光控制方法及装置
本专利技术涉及工业运动控制
，具体而言，涉及一种激光控制方法及装置。
技术介绍
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后，人类的又一重大专利技术，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光应用很广泛，主要有激光打标、激光焊接、激光切割、光纤通信、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光灭蚊器等等。而激光在业领域的应用也极为重要，尤其是激光打标、激光焊接、激光切割、激光焊接等，对激光的控制提出了极高的要求。工业上的激光设备的核心控制部件一般包括人机交互层的激光控制系统，该激光控制系统的控制层由运动控制器和激光控制器组成。控制层当中运动控制器负责设备整个运动轨迹的相关规划，使得激光能够按预定的轨迹预定的速度加工预定的工件产品；控制层当中的激光控制器负责控制激光输出的能量大小。激光控制器一般接收外部的PWM(脉宽调制信号)来确定激光能量输出的大小，通常采用固定PWM输出频率，通过调节PWM占空比大小来调节激光能量。但是现有的激光控制器在整个工作过程中采用恒定能量输出，需要保持激光的轨迹速度保持恒定，存在激光加工不够精细、加工效率低、加工效果差的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种激光控制方法及装置，以解决现有技术存在的激光加工轨迹速度恒定，激光加工不够精细、加工效率低、加工效果差的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光控制方法，所述激光控制方法包括：判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值；若是，开启占空比跟随模式控制所述激光的输出能量，其中，处于占空比跟随模式时基于所述轨迹速度控制所述激光的脉冲占空比。综合第一方面，在所述判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值之前，所述激光控制方法还包括：确定所述激光的轨迹位置为需要进行激光切割的轨迹起始位置；将所述激光的脉冲占空比调整为能够进行激光切割的临界值。综合第一方面，在所述确定所述激光的轨迹位置为需要进行激光切割的轨迹起始位置之前，所述激光控制方法还包括：确定所述激光的轨迹位置距离所述轨迹起始位置小于预设距离阈值；启动用于产生激光的激光器。综合第一方面，在所述判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值之后，所述激光控制方法还包括：在所述轨迹速度小于所述预设速度阈值时，关闭所述占空比跟随模式，控制所述激光的脉冲占空比为预设恒定阈值。综合第一方面，在所述占空比跟随模式中，所述脉冲占空比随所述轨迹速度的增大而增大，随所述轨迹速度的减小而减小。第二方面，本专利技术实施例提供了一种激光控制装置，所述激光控制装置包括：速度判断模块，用于判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值；输出控制模块，用于在所述轨迹速度大于所述预设速度阈值时，开启占空比跟随模式控制所述激光的输出能量，其中，处于占空比跟随模式时基于所述轨迹速度控制所述激光的脉冲占空比。综合第二方面，所述激光控制装置还包括起始控制模块，所述起始控制模块包括：起始判断单元，用于确定所述激光的轨迹位置为需要进行激光切割的轨迹起始位置；临界值调整单元，用于将所述激光的脉冲占空比调整为能够进行激光切割的临界值。综合第二方面，所述激光控制装置还包括预启动模块，所述预启动模块包括：距离判断单元，用于确定所述激光的轨迹位置距离所述轨迹起始位置小于预设距离阈值；激光器启动单元，用于启动用于产生激光的激光器。综合第二方面，所述激光控制装置还包括恒定控制模块，所述恒定控制模块用于在所述轨迹速度小于所述预设速度阈值时，关闭所述占空比跟随模式，控制所述激光的脉冲占空比为预设恒定阈值。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读取存储介质，所述计算机可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一方面所述方法中的步骤。本专利技术提供的有益效果是：本专利技术提供了一种激光控制方法及装置，所述激光控制方法在激光控制器控制激光的能量输出时，以激光的脉冲占空比对激光的能量输出进行强度控制，提高了对激光的控制精度；同时在轨迹速度大于预设速度阈值时开启占空比跟随模式控制所述激光的输出能量，以使激光控制器根据轨迹速度实时调整所述激光的脉冲占空比，从而降低了激光加工过程中对运动控制速度平稳性的要求，提升了加工效率和效果。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的一种激光控制方法的流程示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的一种占空比跟随模式下占空比与轨迹速度的变化示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种激光控制装置的模块示意图；图4为本专利技术第三实施例提供的一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。图标：100-激光控制装置；110-预启动模块；120-速度判断模块；130-起始控制模块；140-输出控制模块；200-电子设备；201-存储器；202-存储控制器；203-处理器；204-外设接口；205-输入输出单元；206-音频单元；207-显示单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。第一实施例经本申请人研究发现，现有的激光控制器在整个工作过程中采用恒定能量输出，也即根据材料特性以及轨迹速度给定恒定的频率和占空比，这就要求激光输出过程当中轨迹速度要始终保持恒定，而无论是考虑到设备振动还是设备机械本身的损耗，一般的设备是无法承受特别是大拐角处不降速的情况，也就是说拐角处必然存在一定程度的降速情况，这样轨迹速度波动就会影响到实际的加工质量，比如应用在激光雕刻场合速度波动容易导致雕刻表面凹凸不平，应用在激光焊接场合速度波动会导致焊线不均匀，形成波浪纹等。为了解决上述问题，本专利技术第一实施例提供了一种激光控制方法，该激光控制方法可以应用于激光控制器或与激光控制器连接的电脑、智能终端等计算处理设备上。请参考图1，图1为本专利技术第一实施例提供的一种激光控制方法的流程示意图。步骤S20：判断激光切割时的轨迹速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光控制方法，其特征在于，所述激光控制方法包括：判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值；若是，开启占空比跟随模式控制所述激光的输出能量，其中，处于占空比跟随模式时基于所述轨迹速度控制所述激光的脉冲占空比。

【技术特征摘要】
1.一种激光控制方法，其特征在于，所述激光控制方法包括：判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值；若是，开启占空比跟随模式控制所述激光的输出能量，其中，处于占空比跟随模式时基于所述轨迹速度控制所述激光的脉冲占空比。2.根据权利要求1所述的激光控制方法，其特征在于，在所述判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值之前，所述激光控制方法还包括：确定所述激光的轨迹位置为需要进行激光切割的轨迹起始位置；将所述激光的脉冲占空比调整为能够进行激光切割的临界值。3.根据权利要求2所述的激光控制方法，其特征在于，在所述确定所述激光的轨迹位置为需要进行激光切割的轨迹起始位置之前，所述激光控制方法还包括：确定所述激光的轨迹位置距离所述轨迹起始位置小于预设距离阈值；启动用于产生激光的激光器。4.根据权利要求1所述的激光控制方法，其特征在于，在所述判断激光切割时的轨迹速度是否大于预设速度阈值之后，所述激光控制方法还包括：在所述轨迹速度小于所述预设速度阈值时，关闭所述占空比跟随模式，控制所述激光的脉冲占空比为预设恒定阈值。5.根据权利要求1-4中任一项所述的激光控制方法，其特征在于，在所述占空比跟随模式中，所述脉冲占空比随所述轨迹速度的增大而增大，随所述轨迹速度的减小而减小。6.一种激光控制装置，其特征在于，所述激...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪宠钎，王立松，蔡兴华，
申请(专利权)人：深圳市雷赛控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44