激光切割监控系统以及激光切割设备技术方案

本实用新型专利技术提供了一种激光切割监控系统以及激光切割设备，通过在端子板内集成有电源监控电路，该端子板耦接控制卡与负载，控制卡还耦接上位机；该电源监控电路通过将电压输入端通过一开关分别耦接至电压转换模块以及采样模块，电压转换模块以及采样模块分别耦接至比较模块，比较模块分别耦接至报警模块以及锁存模块，锁存模块耦接至开关的方式，从而利用该电源监控电路在激光切割设备中实现进行过压、欠压、过流的监控，当设备出现过流的现象时，锁存模块控制开关断开，保证设备不因过流而损坏，且在过流故障排除后，设备自动恢复工作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
激光切割监控系统以及激光切割设备


[0001]本技术涉及激光切割领域，特别是涉及一种激光切割监控系统以及激光切割设备。

技术介绍

[0002]近些年来，激光切割技术在热切割领域，尤其是在精密加工领域、非金属材料加工领域中被广泛使用。
[0003]目前常用的对激光切割设备的保护方式是：对开关电源电压进行监测，在电压出现超限波动时给出预警，或针对激光器进行过压和/或过流的检测。
[0004]然而，在实际使用过程中，激光切割设备使用现场环境复杂，元器件老化、人为供电错误等原因都会造成线路板的损害，仅对开关电源电压或激光器进行监测无法满足对激光切割设备的保护。因而，如何在激光切割设备中实现进行过压、欠压、过流的监控的情况下，还保证设备不因过流而损坏，且在过流故障排除后设备自动恢复工作，已成为业界目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种激光切割监控系统以及激光切割设备，以解决在激光切割设备中实现进行过压、欠压、过流的监控的情况下，还保证设备不因过流而损坏，且在过流故障排除后设备自动恢复工作的实现的技术问题。
[0006]根据本技术的第一方面，提供了一种激光切割监控系统，包括上位机、控制卡、端子板以及负载，所述上位机与所述控制卡耦接，所述控制卡通过端子板与所述负载耦接，所述端子板内集成有电源监控电路；其中，所述电源监控电路包括：电压输入端、电压转换模块、采样模块、比较模块、锁存模块以及报警模块；其中：
[0007]所述电压输入端通过一开关分别耦接至所述电压转换模块的第一端以及所述采样模块的第一端，所述电压转换模块的第二端耦接至所述比较模块的第一端，所述采样模块的第二端和第三端分别耦接至所述比较模块的第二端和第三端，所述比较模块的第四端耦接至所述报警模块，其第五端耦接至所述锁存模块的第一端，所述锁存模块的第二端耦接至所述开关。
[0008]可选的，所述采样模块包括电流采样单元以及电压采样单元；
[0009]所述电压输入端分别耦接至所述电流采样单元的第一端以及所述电压采样单元的第一端，所述电压采样单元的第二端以及所述电流采样单元的第二端分别耦接至所述比较模块的第二端和第三端；其中，所述电压采样单元用于实时检测所述负载的负载电压，所述电流采样单元用于实时检测所述负载的负载电流。
[0010]可选的，所述电压采样单元包括第一电阻和第二电阻；
[0011]所述电压输入端耦接至所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接至所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第一端耦接至所述比较模块的第二端，所述第二电
阻的第二端接地。
[0012]可选的，还包括阻抗匹配单元；
[0013]所述电压采样单元的第二端与所述阻抗匹配单元的第一端耦接，所述阻抗匹配单元的第二端耦接至所述比较模块的第二端，其第三端接地。
[0014]可选的，所述阻抗匹配单元包括第三电阻和第四电阻；
[0015]所述电压采样单元的第二端耦接至所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端分别耦接至所述第四电阻的第一端以及所述比较模块的第二端，所述第四电阻的第二端接地。
[0016]可选的，所述电流采样单元包括第一比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻；
[0017]所述电压输入端分别耦接至所述第五电阻的第一端以及所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端与所述第七电阻的第一端耦接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端耦接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端耦接，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端以及所述第九电阻的第二端分别接地；
[0018]所述第一比较器的第一输入端与所述第六电阻的第一端耦接，其第二输入端与所述第八电阻的第二端耦接，其输出端分别与所述比较模块的第三端以及所述第九电阻的第二端耦接；所述第一比较器用于测量并放大所述第七电阻的第一端与第二端间电压的差值，并输出至所述比较模块的第三端。
[0019]可选的，所述锁存模块包括锁存器以及滤波电容；
[0020]所述比较模块的第五端耦接至所述锁存器的第一端，用于输出第一信号至所述锁存器的第一端；所述锁存器的第二端接收一使能信号；所述锁存器的电压输入端与所述滤波电容的第一端耦接，所述滤波电容的第二端接地；所述锁存器的第三端耦接至所述开关，所述锁存器的接地端以及第四端分别接地；其中，所述第一信号用于表征检测到的所述负载电流的大小；
[0021]所述锁存模块被配置为：当所述第一信号表征的电流高于预设电流值，则控制所述开关断开；否则，控制所述开关闭合。
[0022]可选的，所述开关包括PMOS开关管，其中，所述PMOS开关管的漏极与所述电压输入端耦接，所述PMOS开关管的源极分别与所述电压转换模块的第一端以及所述采样模块的第一端耦接，所述锁存模块的第二端耦接所述PMOS开关管的栅极。
[0023]可选的，所述锁存模块被具体配置为：当所述第一信号表征的电流高于预设电流值，则通过其第三端输出高电平至所述PMOS开关管的栅极，控制所述PMOS开关管断开；否则，通过其第三端输出低电平至所述PMOS开关管的栅极，控制所述PMOS开关管导通。
[0024]可选的，所述比较模块包括第二比较器、第三比较器以及第四比较器；
[0025]所述采样模块的第二端分别耦接至所述第二比较器的第一输入端和所述第三比较器的第一输入端，所述第一比较器的输出端耦接至所述第四比较器的第一输入端，所述电压转换模块的第二端分别耦接至所述第二比较器的第二输入端、所述第三比较器的第二输入端以及所述第四比较器的第二输入端，所述第二比较器的输出端、所述第三比较器的输出端以及所述第四比较器的输出端分别耦接至所述报警模块，所述第四比较器的输出端还耦接至所述锁存模块的第一端；
[0026]所述第二比较器和所述第三比较器用于比较所述第二电阻的第一端处的电压与参考电压的大小，并分别输出第二信号和第三信号至所述报警模块；所述第四比较器用于比较所述第七电阻的第一端与第二端间电压的差值与所述参考电压的大小，并输出所述第一信号至所述报警模块以及所述锁存模块；其中，所述第二信号、所述第三信号用于表征检测到的所述负载电压的大小；
[0027]所述报警模块被配置为：当所述第二信号所表征的电压高于第一预设电压值，或所述第三信号所表征的第二电压值所表征的电压低于第二预设电压值，和/或所述第一信号表征的电流高于预设电流值，则发出报警信号。
[0028]可选的，所述比较模块还包括限流电阻；
[0029]所述电压转换模块的第二端分别通过一所述限流电阻耦接至所述第二比较器的第二输入端、所述第三比较器的第二输入端以及所述第四比较器的第二输入端。
[0030]可选的，所述电压转换模块包括可控精密稳压单元；
[0031]所述电压输入端分别与所述可控精密稳压单元的第一端和第二端耦接，所述可控精密稳压单元的第一端分别耦接至所述第二比较器的第二输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光切割监控系统，其特征在于，包括上位机、控制卡、端子板以及负载，所述上位机与所述控制卡耦接，所述控制卡通过端子板与所述负载耦接，所述端子板内集成有电源监控电路；其中，所述电源监控电路包括：电压输入端、电压转换模块、采样模块、比较模块、锁存模块以及报警模块；其中：所述电压输入端通过一开关分别耦接至所述电压转换模块的第一端以及所述采样模块的第一端，所述电压转换模块的第二端耦接至所述比较模块的第一端，所述采样模块的第二端和第三端分别耦接至所述比较模块的第二端和第三端，所述比较模块的第四端耦接至所述报警模块，其第五端耦接至所述锁存模块的第一端，所述锁存模块的第二端耦接至所述开关。2.根据权利要求1所述的激光切割监控系统，其特征在于，所述采样模块包括电流采样单元以及电压采样单元；所述电压输入端分别耦接至所述电流采样单元的第一端以及所述电压采样单元的第一端，所述电压采样单元的第二端以及所述电流采样单元的第二端分别耦接至所述比较模块的第二端和第三端；其中，所述电压采样单元用于实时检测所述负载的负载电压，所述电流采样单元用于实时检测所述负载的负载电流。3.根据权利要求2所述的激光切割监控系统，其特征在于，所述电压采样单元包括第一电阻和第二电阻；所述电压输入端耦接至所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端耦接至所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第一端耦接至所述比较模块的第二端，所述第二电阻的第二端接地。4.根据权利要求2所述的激光切割监控系统，其特征在于，还包括阻抗匹配单元；所述电压采样单元的第二端与所述阻抗匹配单元的第一端耦接，所述阻抗匹配单元的第二端耦接至所述比较模块的第二端，其第三端接地。5.根据权利要求4所述的激光切割监控系统，其特征在于，所述阻抗匹配单元包括第三电阻和第四电阻；所述电压采样单元的第二端耦接至所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端分别耦接至所述第四电阻的第一端以及所述比较模块的第二端，所述第四电阻的第二端接地。6.根据权利要求3所述的激光切割监控系统，其特征在于，所述电流采样单元包括第一比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻；所述电压输入端分别耦接至所述第五电阻的第一端以及所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端与所述第七电阻的第一端耦接，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端耦接，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端耦接，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端以及所述第九电阻的第二端分别接地；所述第一比较器的第一输入端与所述第六电阻的第一端耦接，其第二输入端与所述第八电阻的第二端耦接，其输出端分别与所述比较模块的第三端以及所述第九电阻的第二端耦接；所述第一比较器用于测量并放大所述第七电阻的第一端与第二端间电压的差值，并输出至所述比较模块的第三端。7.根据权利要求6所述的激光切割监控系统，其特征在于，所述锁存模块包括锁存器以
及滤波电容；所述比较模块的第五端耦接至所述锁存器的第一端，用于输出第一信号至所述锁存器的第一端；所述锁存器的第二端接收一使能信号；所述锁存器的电压输入端与所述滤波电容的第一端耦接，所述滤波电容的第二端接地；所述锁存器的第三端耦接至所述开关，所述锁存器的接地端以及第四端分别接地；其中，所述第一信号用于表征检测到的所述负载电流的大小；所述锁存模块被配置为：当所述第一信号表征的电流高于预设电流值，则控制所述开关断开；否则，控...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢琳，郑羽，陈耀华，朱晓锋，李想，
申请(专利权)人：上海柏楚数控科技有限公司，
类型：新型
国别省市：