CN116031741A

CN116031741A - 激光信号控制装置

Info

Publication number: CN116031741A
Application number: CN202310064445.5A
Authority: CN
Inventors: 陈壮; 叶亿; 张强; 邱澍丰; 曹葵康; 温延培
Original assignee: Tztek Technology Co Ltd
Current assignee: Tztek Technology Co Ltd
Priority date: 2023-01-13
Filing date: 2023-01-13
Publication date: 2023-04-28

Abstract

本发明提供一种激光信号控制装置，所述激光信号控制装置包括：接收模块，所述接收模块包括至少一个振镜控制器输入接口，以至少接收一个所述振镜控制器的调制信号；处理模块，用于对所述调制信号进行处理，生成控制信号；输出模块，所述输出模块连接多个激光器，以将所述控制信号输出至各个所述激光器。本发明的激光信号控制装置能够简便地实现多个激光器的控制。

Description

激光信号控制装置

技术领域

本发明涉及激光领域，特别涉及一种激光信号控制装置。

背景技术

在振镜控制器控制光束精密、高速偏转的同时，激光信号控制装置需要对振镜控制器的调制信号进行处理及监控，以控制激光光束输出，从而使得聚焦光斑在加工面形成精确加工轨迹。

现有的激光信号控制装置通常未对振镜控制器的调制信号进行全面监控，且仅对接一个激光器，不简便且稳定性差。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种激光信号控制装置，能够安全简便地实现多个激光器的控制，对振镜控制器的调制信号进行全面有效监控。

为了解决上述问题，本发明提供一种激光信号控制装置，所述激光信号控制装置包括：

接收模块，所述接收模块包括至少一个振镜控制器输入接口，以至少接收一个所述振镜控制器的调制信号；

处理模块，用于对所述调制信号进行处理，生成控制信号；

输出模块，所述输出模块连接多个激光器，以将所述控制信号输出至各个所述激光器。

进一步地，所述接收模块接收一个或两个所述振镜控制器的所述调制信号，所述输出模块连接两个所述激光器。

进一步地，所述处理模块包括：

模式配置模块，用于根据所述接收模块接收一个所述振镜控制器的所述调制信号和所述输出模块连接两个所述激光器，配置为第一模式，还根据所述接收模块接收两个所述振镜控制器的所述调制信号和所述输出模块连接两个所述激光器，配置为第二模式。

进一步地，所述处理模块包括：

控制模块，所述控制模块接收急停信号和软件使能信号，并基于所述急停信号和所述软件使能信号对所述激光器的开关进行控制，以根据所述软件使能信号打开激光器，且根据所述急停信号，关闭所述激光器。

进一步地，所述处理模块还包括：

单端转差分信号模块，用于将单端信号的所述调制信号转化为差分信号的所述控制信号。

进一步地，所述处理模块还包括：

监控模块，用于监控工作信号，所述工作信号包括所述调制信号、多个所述激光器的报警信息和工作状态；

寄存器模块，用于存储所述工作信号。

进一步地，所述监控模块对所述调制信号进行监控包括：

对所述调制信号的上升沿进行计算，获取所述调制信号的脉冲数。

进一步地，所述处理模块还包括：

串口协议帧模块，用于将所述工作信号写入所述寄存器模块，及将所述工作信号从所述寄存器模块读取出。

进一步地，所述处理模块还包括：

通用异步收发器模块，用于将所述工作信号发送至上位机。

进一步地，激光控制装置还包括：

电源模块，用于对所述处理模块提供工作电压。由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

根据本发明实施例的激光控制装置，接收模块接收至少一个振镜控制器的调制信号，处理模块对调制信号进行处理，生成可以控制激光器运作的控制信号，并通过输出模块输出至各个所述激光器，从而实现对多个激光器的控制。由此，能够简便地实现多个激光器的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1是根据本发明一个实施例的激光信号控制装置的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的激光信号控制装置的第一模式的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的激光信号控制装置的第二模式的示意图；

图4是根据本发明一个具体实施例的激光信号控制装置的示意图；

图5是根据本发明一个具体实施例的处理模块的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

下面，说明本发明实施例的激光信号控制装置。

如图1所示，本发明实施例的激光信号控制装置包括：接收模块、处理模块和输出模块。

首先，说明接收模块。所述接收模块包括至少一个振镜控制器输入接口，以至少接收一个所述振镜控制器的调制信号。

也就是说，可以包括一个振镜控制器的输入接口，也可以包括两个、三个振镜控制器的接口。

接着，说明处理模块。用于对所述调制信号进行处理，生成控制信号。

也就是说，通过处理模块将调制信号转化为可以控制激光器运作的控制信号。

最后，说明输出模块。所述输出模块连接多个激光器，以将所述控制信号输出至各个所述激光器。

也就是说，通过输出模块控制信号输出各个激光器，从而能够实现多个激光器的控制。

以上的激光信号控制装置，接收模块接收至少一个振镜控制器的调制信号，处理模块对调制信号进行处理，生成可以控制激光器运作的控制信号，并通过输出模块输出至各个所述激光器，从而实现对多个激光器的控制。由此，能够简便地实现多个激光器的控制，处理速度快，控制简单稳定，集成度高。

根据本发明一些实施例，所述接收模块接收一个或两个所述振镜控制器的所述调制信号，所述输出模块连接两个所述激光器。

也就是说，可以通过一个振镜控制器控制两个激光器，或者通过两个振镜控制器控制两个激光器。由此，能够提供两组模式。

进一步地，处理模块包括模式配置模块。模式配置模块用于根据接收模块接收一个振镜控制器的调制信号和输出模块连接两个激光器，配置为第一模式，还根据接收模块接收两个振镜控制器的调制信号和输出模块连接两个激光器，配置为第二模式。

如图2和图3所示，图2为第一模式，图3为第二模式，通过模式配置模块能够对两种模式进行自动切换。

根据本发明一些实施例，所述处理模块包括控制模块，所述控制模块接收急停信号和软件使能信号，并基于所述急停信号和所述软件使能信号对所述激光器的开关进行控制，以根据所述软件使能信号打开激光器，且根据所述急停信号，关闭所述激光器。

通过软件使能能够开关激光器，并根据急停信号及时关闭激光器，避免造成意外事件，实现激光器的安全启停。

进一步地，所述处理模块还包括单端转差分信号模块，用于将单端信号的所述调制信号转化为差分信号的所述控制信号。

差分信号可以提供较大信号幅度，提高了对共模噪声的抑制能力，降低了二次谐波失真，因而实现了更高的信噪比。由此，能够提高信号传输的抗干扰能力。

根据本发明一些实施例，所述处理模块还包括监控模块和寄存器模块。监控模块用于监控工作信号，所述工作信号包括所述调制信号、多个所述激光器的报警信息和工作状态。寄存器模块用于存储所述工作信号。

通过监控模块能够实时监控工作信号，使得用户获知激光器的情况。通过寄存器能够存储工作信号，避免工作信号丢失。

进一步地，所述监控模块对所述调制信号进行监控包括：对所述调制信号的上升沿进行计算，获取所述调制信号的脉冲数。

由此，能够准确获知调制信号的脉冲数。

进一步地，所述处理模块还包括串口协议帧模块，串口协议帧模块用于将所述工作信号写入所述寄存器模块，及将所述工作信号从所述寄存器模块读取出。

通过串口协议帧模块能够读取寄存器的工作信号，也能够将工作信号写入寄存器。

进一步地，所述处理模块还包括通用异步收发器模块。通用异步收发器模块(UART串口模块)用于将所述工作信号发送至上位机。

用户可以通过上位机实施获知激光器的状态，且通过上位机控制激光器。

可选地，通过异步收发器模块也可以接收上位机的输出信号。

根据本发明一些实施例，激光信号控制装置还包括电源模块。电源模块用于对所述处理模块提供工作电压。

由此，能够使得提供稳定的电压，保证各个模块稳定地运作。

下面，结合图1和图4本发明具体实施例的激光信号控制装置。

图1所示，本发明实施例的激光信号控制装置包括：

1、模式可设置，控制板将1个/2个振镜控制器调制信号经过处理后，同时/分别输出给2个激光器。

2、电源模块：给激光信号控制装置的各模块提供工作电压。

3、接收模块：控制板有2个振镜控制器输入接口，接收振镜控制器输入的调制信号(MOD)，并进行电平转换给到处理器(FPGA)。

4.输出模块/接收模块：2个激光器输出/反馈接口，将单端信号转为差分信号，电平转换后，输出给激光器。

5、处理模块：通过处理器(FPGA)处理接收到的信号，经逻辑处理后进行输出，提供无信号接收时的初始状态，实现对激光器的安全启停。

6、储存模块：存放处理模块的代码和配置数据

7、通信模块：分别监控并记录2台激光器反馈的报警信息：振镜调制信号(MOD)(如脉冲数量、占空比等)、激光器过温、***工作状态是否正常，通过串口与PC进行指令交互。

8、附加模块：外部IO的急停(EMG)信号，经过逻辑处理后，输出给激光器；预留外部IO通道进行***控制和状态反馈。

下面，结合图5本发明具体实施例的处理模块。

处理模块包括：

1、控制模块。软件使能后，sys_interlock使能，即激光器打开。急停后，sys_interlock失能，即激光器关闭。

2、单端转差分模块。接收由振镜输入的调制信号(MOD)，将单端信号转为差分信号，该模块可直接使用OBUFDS原语。

3.Uart串口模块，波特率为9600～115200bps，将激光器反馈的报警信息、调制信号信息通过Uart模块发送给PC。该模块使用已经设计好的Uart串口收发模块。

4.串口协议帧模块。该模块接收uart收到的上位机信号，将寄存器内的值读取到上位机。将监控模块监控到的调制信号的占空比、脉冲数、频率和状态反馈信号，写到寄存器模块中，以供上位机读取。本模块中使用的通信协议为自定义的协议，专门用于读写寄存器的控制，用户可用串口调试工具以字符的形式发送相应的指令。

5、监控模块。该模块主要是对调制信号的频率、占空比及其他状态反馈进行监控。对调制信号的上升沿进行计数，即可得到调制信号的脉冲数；将状态信息及占空比反馈到寄存器模块。

6、寄存器模块。处理模块的FPGA内部寄存器，通过串口对相应的地址写入数据，用于配置振镜控制卡的工作模式。以及将振镜的脉冲数、脉宽等信息写入寄存器内，供串口读取寄存器的数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种激光信号控制装置，用于控制激光器的信号，其特征在于，包括：

处理模块，用于对所述调制信号进行处理，生成控制信号；

2.根据权利要求1所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述接收模块接收一个或两个所述振镜控制器的所述调制信号，所述输出模块连接两个所述激光器。

3.根据权利要求2所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述处理模块包括：

4.根据权利要求1所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述处理模块包括：

5.根据权利要求4所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

6.根据权利要求1所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

寄存器模块，用于存储所述工作信号。

7.根据权利要求6所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述监控模块对所述调制信号进行监控包括：

8.根据权利要求7所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

9.根据权利要求8所述的激光信号控制装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

通用异步收发器模块，用于将所述工作信号发送至上位机。

10.根据权利要求1所述的激光信号控制装置，其特征在于，还包括：

电源模块，用于对所述处理模块提供工作电压。