本发明专利技术公开了一种用于光材料加工的参数调节和显示装置，包括手持操作器和通信选件，其中：通信选件包括带接口的通信电缆或带接口的无线通信器，手持操作器与上位机进行双向通信；在本发明专利技术中，通过手持操作器，操作人员既可向上位机发送加工参数控制要求信息，对加工参数大小进行调节；也可接收上位机发送的加工参数信息，对设备运行状况进行监控；本发明专利技术可用于各类光材料加工设备上，能较好地解决新/旧产品光参数检测子系统与主控系统结构不兼容、集成难度大等问题，在不改变设备整体结构、充分利用原有光参数检测装置、不增加高额费用的前提下，大幅度提高设备参数整定效率，便于工程技术人员对光材料加工设备的现场调试和监控。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光加工
，更具体地，涉及一种用于光材料加工的参数调节和显示装置。
技术介绍
光材料加工是一种先进的高精度、高效率加工方式，利用高能量光束与物质相互作用的特性，对各类材料(金属、非金属)进行切割、焊接、表面处理等。对于各类材料光加工工艺，工作面(材料加工面)处光束光斑的大小、光斑功率密度的大小是两项重要技术指标，直接影响到材料光加工的精度和质量。实际加工过程中，受多种因素的影响，实际值与理论值有一定的差异。为保证材料加工的精度和质量，设备运行前，根据工艺要求，要对其大小进行整定。其中，在有效调节范围内，通过调节聚焦光束焦平 面与工作面的相对位置，在工作面处便可获得所需大小的光斑；光斑大小恒定的前提下，通过调节光源输出功率的大小，在工作面处便可获得所需大小的光功率密度。目前，光材料加工设备均采用计算机控制，配置有工作台/控制柜，通过专用控制软件、装置，操作人员对设备生产过程进行操作和监控。按工作面光参数检测子系统与设备主控系统间的集成关系，设备结构可分为1自动检测式。光参数检测子系统自动地对各参数进行数据信号采集，并将数据送至设备主控系统；与预存的设定值比较后，主控系统做出判断，发出相关指令，驱动各控制单元的执行机构，进行参数大小的调节。2手动检测式。操作人员运用各种检测手段、操作各种检测装置，对各参数进行数据采集，并将数据送至设备主控系统；操作人员对设备主控系统操作，发出相关指令，驱动各控制单元的执行机构，进行参数大小的调节。尽管自动检测式的自动化程度高，但因设备生产、运行成本较高或光参数检测子系统与设备主控系统结构不兼容、集成难度大等因素，手动检测式仍被光材料加工设备普遍米用。对于手动检测式设备，操作人员既需要对设备主控系统进行操作，又需要靠近设备工作区，运用各种检测装置对工作面光参数进行检测。当设备工作台/控制柜距离设备工作区距离稍远时，需多名操作人员协同工作，或操作人员身兼数职，完成多项工作；设备光参数整定过程冗长、效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于光材料加工的参数调节和显示装置，旨在解决现有手动式检测光材料加工设备参数整定过程冗长、效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于光材料加工的参数调节和显示装置，包括手持操作器和通信选件，所述手持操作器与上位机进行双向通信；所述手持操作器包括第一单片机、分别与所述第一单片机连接的按键输入控制模块、显示控制模块、辅助控制模块、基本电路及扩展模块、电源控制模块、第一 USB通信接口、与所述显示控制模块连接的显示器、与所述按键输入控制模块连接的键盘面板、与所述辅助控制模块连接的报警器件；所述通信选件包括通信电缆或无线通信器。更进一步地，所述无线通信器包括第二单片机、与所述第二单片机连接的第二无线通信模块；所述手持操作器还包括与所述第一单片机连接的第一无线通信模块。更进一步地，所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块均工作于2.4GHz 2. 5GHz ISM 频段。更进一步地，所述电源控制模块包括电池电源和稳压电路；所述电池电源通过所述第一 USB通信接口与外部的充电器连接。更进一步地，所述第一单片机、所述第一无线通信模块和所述第一 USB通信接口为功能一体化器件。·更进一步地，所述无线通信器还包括第二 USB通信接口，所述第二 USB通信接口的一端与所述第二单片机连接，所述第二 USB通信接口的另一端用于与上位机的第三USB通信接口连接。更进一步地，所述第二单片机、所述第二无线通信模块和所述第二 USB通信接口为功能一体化器件。在本专利技术中，通过手持操作器，操作人员既可向上位机发送加工参数控制要求信息，对加工参数大小进行调节；也可接收上位机发送的加工参数信息，对设备运行状况进行监控。本专利技术能较好地解决新/旧产品光参数检测子系统与主控系统结构不兼容、集成难度大等问题，在不改变设备整体结构、充分利用原有光参数检测装置、不增加高额费用的前提下，大幅度提高设备参数整定效率，便于工程技术人员对光材料加工设备的现场调试和监控。本专利技术采用了微功率、短距离无线通信技术，其最大的优势是超低功耗、低成本、易开发。微功率、短距离无线通信技术属于非标准的无线射频协议，其数据传输过程中平均电流小于ImA ;射频芯片包含透明的数据传输协议、使用简单的加密协议，发射功率、工作频率等工作参数通过程序配置完成，依据命令字进行操作，便可实现无线数据的传输功能；通信距离200m内，通信速率小于等于2Mb/s。另一方面，本专利技术基于通用串行总线USB协议，进行数据通信，USB2. O协议最高设备传输速度可达480Mb/s，USB3. O协议最高设备传输速度可达5Gb/s;而且，USB通信接口以其高速、即插即用、自供电等优势，成为计算机外设的标准接口。此外，本专利技术以单片计算机为控制核心，目前，单片计算机技术已非常成熟。有鉴于此，本专利技术具备完全可实现性，具有低成本、微功耗、高传输速率、操作简单、携带方便等优点；可用于各类光材料加工设备上。附图说明图I是本专利技术第一实施例提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置与上位机的结构示意图；图2是本专利技术第二实施例提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置与上位机的结构示意图；图3是本专利技术第二实施例提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置中手持操作器的内部结构原理框图4是本专利技术第二实施例提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置中无线通信器的内部结构原理框图；图5是本专利技术第二实施例提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置中手持操作器和无线通信器与上位机的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置中手持操作器面板的功能结构示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的用于光材料加工的参数调节和显示装置可用于各类光材料加工设备上，如激光切割机、激光焊接机、激光标刻机等。该装置弥补了现有手动式检测光材料加工设备参数整定过程冗长、效率低的不足，不改变设备整体结构、充分利用原有光参数检测装置、不增加高额费用的前提下，提高设备光参数整定的效率、减少操作人员的工作量、完善设备运行监控功能，便于操作人员对光材料加工设备的现场调试和监控。该装置具有易开发、低功耗、操作简单、功能完善、携带方便等突出优点，以低成本投入，换来设备功能大幅度提闻。用于光材料加工的参数调节和显示装置包括手持操作器和通信选件，手持操作器与上位机进行双向通信；手持操作器包括第一单片机、分别与第一单片机连接的按键输入控制模块、显示控制模块、辅助控制模块、基本电路及扩展模块、电源控制模块、第一USB (Universal Serial Bus, USB)通信接口、与所述显示控制模块连接的显示器、与所述按键输入控制模块连接的键盘面板、与所述辅助控制模块连接的报警器件；通信选件既可为带接口的通信电缆，也可为带接口的无线通信器；手持操作器与上位机进行无线通信时，手持操作器还包括第一无线通信模块。在本专利技术实施例中，用于光材料加工的参数调节和显示装置可以采用有线方式，手持操作器I通过带接口的通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光材料加工的参数调节和显示装置，其特征在于，包括手持操作器和通信选件，所述手持操作器与上位机进行双向通信；所述手持操作器包括第一单片机、分别与所述第一单片机连接的按键输入控制模块、显示控制模块、辅助控制模块、基本电路及扩展模块、电源控制模块、第一USB通信接口、与所述显示控制模块连接的显示器、与所述按键输入控制模块连接的键盘面板、与所述辅助控制模块连接的报警器件；所述通信选件包括通信电缆或无线通信器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谢军，龚时华，黄禹，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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