激光控制系统、激光控制板及激光加工设备技术方案

本申请公开了一种激光控制系统、激光控制板及激光加工设备，激光控制系统包括数字控制模块，数字控制模块电连接有电机驱动模块和/或激光驱动模块，以及与数字控制模块、电机驱动模块和/或激光驱动模块电连接的电源模块；数字控制模块用于接收操作指令，根据操作指令控制电机驱动模块和/或激光驱动模块完成激光加工操作；电源模块用于给数字控制模块、电机驱动模块和激光驱动模块供电。本发明专利技术方案通过将激光加工设备中的控制组件与驱动部分的各控制子系统进行高度融合，获得驱控一体的激光控制系统，利用一块控制板实现了现有技术中需要两块或者三块控制板才能实现的功能，提高设备的集成度，降低制造成本，同时提高设备的可靠性和稳定性。靠性和稳定性。靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
激光控制系统、激光控制板及激光加工设备


[0001]本专利技术属于激光加工领域，特别是涉及一种激光控制系统、激光控制板及激光加工设备。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。激光加工技术具体是利用高功率密度的激光束照射工件，使材料熔化气化，从而可对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等等的特种加工。
[0003]激光加工设备大致分为四大部件：激光器及光学组件、激光控制组件、执行机构组件(如电机等)和电源组件。其中，激光控制组件是整个激光加工设备的大脑，激光控制组件的主要职能是将用户的操作指令解析，分别去控制激光器和执行机构，完成用户的激光加工需求。
[0004]现有技术中，在激光器内部存在独立的控制子系统，执行机构也存在独立的控制子系统，而激光控制组件需要分别与这些独立的控制系统进行交互通信，从而完成激光加工。一方面由于各个控制子系统的独立工作，以及控制系统(位于激光控制组件)与控制子系统(位于激光器或执行组件)之间复杂的交互通信，在某个部件(激光器或者执行机构)性能下降或者发生故障时，无法及时进行上报和处理，导致激光加工设备的稳定性低；另一方面，存在多种独立的控制系统，就意味着需要多个控制板卡，例如激光器、执行机构和激光控制组件内部分别设有控制板卡，从而成本较高。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中激光控制组件与激光器和执行机构进行复杂交互通信，从而导致稳定性低，且需要多块板卡导致成本高的问题，本专利技术技术方案如下：
[0006]一方面，提供一种激光控制系统，包括：数字控制模块，数字控制模块电连接有电机驱动模块和/或激光驱动模块，以及与数字控制模块、电机驱动模块和/或激光驱动模块电连接的电源模块；数字控制模块用于接收操作指令，根据操作指令控制电机驱动模块和/或激光驱动模块完成激光加工操作；电源模块用于给数字控制模块、电机驱动模块和激光驱动模块供电。
[0007]优选的，电机驱动模块用于与外部的电机电连接，当数字控制模块电连接有电机驱动模块时，数字控制模块包括振镜电机控制单元，振镜电机控制单元控制电机驱动模块对电机进行驱动。
[0008]优选的，激光驱动模块用于与外部的激光器电连接，当数字控制模块电连接有激光驱动模块时，数字控制模块包括激光器控制单元，激光器控制单元控制激光驱动模块对激光器进行驱动。
[0009]优选的，当数字控制模块电连接有电机驱动模块和激光驱动模块时，数字控制模块包括振镜电机控制单元和激光器控制单元，振镜电机控制单元控制电机驱动模块对电机进行驱动，激光器控制单元控制激光驱动模块对激光器进行驱动。
[0010]优选的，电机驱动模块包括PWM开关功放电路、位置光电LED驱动电路、位置模拟量转数字量采样电路；PWM开关功放电路包括PWM驱动和第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管；PWM驱动的第一端与数字控制模块电连接，PWM驱动的第二端与第一MOS管的栅极电连接，PWM驱动的第三端与第二MOS管的栅极电连接，PWM驱动的第四端与第三MOS管的栅极电连接，PWM驱动的第五端与第四MOS管的栅极电连接；第一MOS管的源极与电源电连接，第一MOS管的漏极与第二MOS管的源极电连接，第二MOS管的漏极接地，第一MOS管的漏极还与电机的正极电连接；第三MOS管的源极与电源电连接，第三MOS管的漏极与第四MOS管的源极电连接，第四MOS管的漏极接地，第三MOS管的漏极还与电机的负极电连接。
[0011]优选的，位置光电LED驱动电路的第一端与数字控制模块电连接，位置光电LED驱动电路的第二端与电机电连接；位置模拟量转数字量采样电路的第一端与数字控制模块电连接，位置模拟量转数字量采样电路的第二端与电机电连接。
[0012]优选的，激光驱动模块包括恒流源模块、频率驱动模块、激光功率反馈模块；恒流源模块的第一端与数字控制模块电连接，恒流源模块的第二端与激光器的电源正极电连接，恒流源模块的第三端与激光器的电源负极电连接；频率驱动模块的第一端与数字控制模块电连接，频率驱动模块的第二端与激光器电连接；激光功率反馈模块的第一端与数字控制模块电连接，激光功率反馈模块的第二端与激光器电连接。
[0013]优选的，激光控制系统还包括外围总线模块，数字控制模块内设有总线接口，总线接口与外围总线模块电连接，通过外围总线模块与外部设备通信。
[0014]另一方面，本专利技术还提供一种激光控制板，其特征在于，激光控制板上设有上述的激光控制系统。
[0015]再一方面，本专利技术还提供一种激光加工设备，其特征在于，激光加工设备包括上述的激光控制板。
[0016]本专利技术的有益效果是：利用本专利技术方案，通过将激光加工设备中的控制组件与驱动部分的各控制子系统进行高度融合，获得驱控一体的激光控制系统，利用一块控制板实现了现有技术中需要两块或者三块控制板才能实现的功能，从而提高设备的集成度，降低制造成本，同时也提高设备的可靠性和稳定性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术激光控制系统一实施例的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术激光控制系统一实施例的结构示意图；
[0019]图3是本专利技术激光控制系统一实施例的结构示意图；
[0020]图4是现有技术中电机驱动模块一实施例的结构示意图；
[0021]图5是本专利技术数字控制模块与电机驱动模块一实施例的结构示意图；
[0022]图6是现有技术中激光驱动模块一实施例的结构示意图；
[0023]图7是本专利技术数字控制模块与激光驱动模块一实施例的结构示意图；
[0024]图8是本专利技术激光控制系统一实施例的结构示意图；
[0025]图9是现有技术中激光控制系统一实施例的总线连接方式示意图；
[0026]图10是本专利技术激光控制系统一实施例的总线连接方式示意图；
[0027]图11是现有技术的激光控制系统工作流程示意图；
[0028]图12是本专利技术激光控制系统一实施例的工作流程示意图；
[0029]图13是现有技术中主控卡和子系统的供电模式；
[0030]图14是本专利技术一实施例的主控卡和子系统供电模式。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0032]需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本专利技术。例如，实施例中的控制板、板卡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光控制系统，其特征在于，包括：数字控制模块，所述数字控制模块电连接有电机驱动模块和/或激光驱动模块，以及与所述数字控制模块、电机驱动模块和/或激光驱动模块电连接的电源模块；所述数字控制模块用于接收操作指令，根据所述操作指令控制所述电机驱动模块和/或激光驱动模块完成激光加工操作；所述电源模块用于给所述数字控制模块、电机驱动模块和激光驱动模块供电。2.根据权利要求1所述的激光控制系统，其特征在于，所述电机驱动模块用于与外部的电机电连接，当所述数字控制模块电连接有电机驱动模块时，所述数字控制模块包括振镜电机控制单元，所述振镜电机控制单元控制所述电机驱动模块对所述电机进行驱动。3.根据权利要求1所述的激光控制系统，其特征在于，所述激光驱动模块用于与外部的激光器电连接，当所述数字控制模块电连接有激光驱动模块时，所述数字控制模块包括激光器控制单元，所述激光器控制单元控制所述激光驱动模块对所述激光器进行驱动。4.根据权利要求1所述的激光控制系统，其特征在于，当所述数字控制模块电连接有电机驱动模块和激光驱动模块时，所述数字控制模块包括振镜电机控制单元和激光器控制单元，所述振镜电机控制单元控制所述电机驱动模块对所述电机进行驱动，所述激光器控制单元控制所述激光驱动模块对所述激光器进行驱动。5.根据权利要求2或4所述的激光控制系统，其特征在于，所述电机驱动模块包括PWM开关功放电路、位置光电LED驱动电路、位置模拟量转数字量采样电路；所述PWM开关功放电路包括PWM驱动和第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管及第四MOS管；所述PWM驱动的第一端与所述数字控制模块电连接，所述PWM驱动的第二端与所述第一MOS管的栅极电连接，所述PWM驱动的第三端与所述第二MOS管的栅极电连接，所述PWM驱动的第四端与所述第三MOS管的栅极电连...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵民，
申请(专利权)人：深圳市同科激光智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：