ES2301288B1 - SMART LASER BEAM OBTURATION DEVICE AND ACTUATION METHOD. - Google Patents
SMART LASER BEAM OBTURATION DEVICE AND ACTUATION METHOD. Download PDFInfo
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Abstract
Dispositivo inteligente de obturación del haz láser y método de actuación.Consiste en un conjunto formado por un dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de otra naturaleza que permanece inactivo o actúa posicionándose en dos posiciones extremas, unido a un dispositivo de obturación con obturación automática mediante la interrupción por interceptación del rayo láser, un circuito de control residente en una placa dotada de los dispositivos de actuación del dicho obturador, y dispositivo electromecánico; una unidad de control de actuación electrónica inteligente que analiza la situación del campo y da respuesta en función de la situación detectada por el análisis que alternativamente, mantiene su estado anterior, interrumpe el rayo láser mediante su interceptación, controla la emisión del rayo láser desconectando su generación. Posee una llave de seguridad y detectores de abierto-cerrado.De aplicación en equipos generadores y para la utilización de rayo láser.Intelligent laser beam sealing device and actuation method.It consists of an assembly consisting of an electromechanical, magnetic, pneumatic or other device that remains inactive or acts by positioning itself in two extreme positions, together with a shutter device with automatic sealing by the interruption by interception of the laser beam, a control circuit resident in a plate provided with the actuation devices of said shutter, and electromechanical device; an intelligent electronic action control unit that analyzes the field situation and responds according to the situation detected by the analysis that alternatively maintains its previous state, interrupts the laser beam through its interception, controls the emission of the laser beam by disconnecting its generation. It has a security key and open-closed detectors. It is applied in generating equipment and for the use of laser beam.
Description
Dispositivo inteligente de obturación del haz láser y método de actuación.Smart beam shutter device laser and method of action.
El sector de la técnica de la presente invención
es el de los dispositivos que determinan el correcto funcionamiento
y evitan la inadecuada emisión de un haz láser en equipos que
emiten un rayo láser generado por un generador
láser.The sector of the technique of the present invention is that of the devices that determine the correct operation and avoid the inadequate emission of a laser beam in equipment that emits a laser beam generated by a generator
To be.
La normativa de seguridad de los equipos que integran generadores láser, exige que los sistemas incorporen un dispositivo con obturación física del haz láser, que garantice que ante cualquier defecto, fallo, avería, o emergencia la radiación del láser no se emitirá fuera del equipo o sistema.The safety regulations of the equipment that integrate laser generators, requires that the systems incorporate a device with physical sealing of the laser beam, which guarantees that in case of any defect, failure, breakdown, or emergency radiation The laser will not be emitted outside the equipment or system.
Esta normativa de seguridad es de obligado cumplimiento para la certificación de CE de los equipos que utilizan la tecnología láser.This safety regulation is mandatory compliance for the CE certification of the equipment that They use laser technology.
Un dispositivo de obturación, se puede definir como un elemento que intercepta de alguna forma el haz láser, mediante un elemento metálico o de cualquier otra naturaleza, con la finalidad de interrumpir de forma brusca el paso del haz láser hacia el exterior, mediante interposición.A shutter device, can be defined as an element that somehow intercepts the laser beam, by a metallic element or of any other nature, with the purpose of abruptly interrupting the passage of the laser beam outward, through interposition.
Podemos distinguir dos tipos de dispositivos de obturación del haz láser, claramente diferenciados:We can distinguish two types of devices from laser beam sealing, clearly differentiated:
- 1.one.
- Los de activación manualThe manual activation
- 2.2.
- Los de activación automática.The Automatic activation
Los dispositivos de activación manual, son aquellos, como su nombre indica, en los que es necesaria la actuación de una persona, con el fin de llevar a cabo el proceso de obturación del haz láser. Estos dispositivos son sencillos y normalmente consisten en poner un dispositivo metálico, que absorba la radiación delante del haz láser, son por tanto sencillos, pero son también altamente peligrosos, ya que si el sistema láser, se encuentra en un zona no accesible por el usuario, o simplemente si el usuario no está presente en el momento de producirse cualquier anomalía, el haz láser puede seguir emitiendo y producir importantes daños a personas o sobre los productos que esté procesando. Por estas causas, los dispositivos obturadores de interposición de accionamiento manual no son muy recomendables para los equipos láser, y en un futuro la normativa recomendará que no se utilicen en los equipos o sistemas láser estos dispositivos manuales.Manual activation devices are those, as the name implies, in which the action of a person, in order to carry out the process of laser beam sealing. These devices are simple and normally they consist of putting a metallic device, which absorbs the radiation in front of the laser beam, are therefore simple, but they are also highly dangerous, because if the laser system is found in an area not accessible by the user, or simply if the user is not present at the time of any anomaly, the laser beam can continue to emit and produce significant damage to people or products that are processing For these reasons, the shutter devices of Manual drive interposition are not highly recommended for laser equipment, and in the future the regulations will recommend that you do not these devices are used in laser equipment or systems manuals
Los dispositivo de activación automática, son aquellos en los que no se precisa una persona para activar el dispositivo, ya que su control es realizado por una unidad de control que analiza en todo momento la situación de equipo o sistema y en caso de detectarse alguna incidencia, obtura la salida del haz láser como respuesta a la detección del problema.The automatic activation devices are those in which a person is not required to activate the device, since its control is performed by a unit of control that analyzes at all times the situation of equipment or system and if an incident is detected, it obstructs the beam output laser in response to problem detection.
Entre los dispositivos de activación automática, podemos distinguir dos familias:Among the automatic activation devices, We can distinguish two families:
- 1.one.
- De activación eléctrica o electrónica.From electrical or electronic activation.
- 2.2.
- De activación neumática.From pneumatic activation
Veamos las diferencias.Let's see the differences.
Los de activación eléctrica o electrónica, disponen normalmente un obturador en el que el accionamiento es electromagnético o que disponen un motor alimentado eléctricamente que desplaza dicho obturador. Estos dispositivos son de un control muy sencillo.Those of electrical or electronic activation, normally have a shutter in which the drive is electromagnetic or having an electrically powered motor that displaces said shutter. These devices are of a control very easy.
Los de activación neumática utilizan para el accionamiento del obturador medios neumáticos, y por tanto es necesario disponer de una red de suministro de aire comprimido; por ello, esta familia de dispositivo está normalmente utilizada en equipos de alta potencia (más de 1000 vatios).The pneumatic activation used for pneumatic means shutter drive, and therefore is it is necessary to have a compressed air supply network; by this, this device family is normally used in high power equipment (more than 1000 watts).
El elemento obturador que constituye esta invención es de activación automática por medios electrónicos o eléctricos.The sealing element that constitutes this invention is automatic activation by electronic means or electric
El dispositivo de la invención será en lo sucesivo denominado "obturador inteligente del haz láser".The device of the invention will be as far as successively called "intelligent laser beam shutter".
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El dispositivo inteligente de obturación del haz láser, representa una importante novedad, para los sistemas de marcaje, corte, perforación, pre-corte, soldadura, etc., que utilizan como elemento principal láseres de cualquier naturaleza, destacando como principales características las siguientes:The intelligent beam shutter device laser, represents an important novelty, for the systems of marking, cutting, drilling, pre-cutting, welding, etc., which use lasers as the main element of any nature, highlighting the main characteristics of following:
- 1.one.
- El obturador sólo consume energía cuando se produce el cambio de estado, de abierto o cerrado o viceversa, pero no mientras esta en cualquier de las dos posiciones. Esto representa un importante ahorro de energía eléctrica, facilitando la utilización de fuentes de alimentación de reducido tamaño y coste. Es esencial para el diseño de equipos láser de baja potencia y tamaño.He shutter only consumes energy when the change of status, open or closed or vice versa, but not while in Either position. This represents an important saving energy, facilitating the use of sources Feeding of reduced size and cost. It is essential for the Design of laser equipment of low power and size.
- 2.2.
- Según el tipo de láser y la naturaleza del mismo se puede hacer un diseño a medida, de reducido tamaño para equipos de baja potencia y de mayores dimensiones para equipos de alta potencia.According the type of laser and the nature of it can make a design custom, small size for low power equipment and larger dimensions for high power equipment.
- 3.3.
- Incorpora una unidad de control, que permite programar a voluntad las diferentes funciones de seguridad de se deba realizar. Este elemento es lo que le confiere la denominación de obturador inteligente. It incorporates a control unit, which allows programming at will The different safety functions of should be performed. This element is what gives the denomination of shutter smart.
- 4.Four.
- Comprende el Intercambio en tiempo real de información con la unidad de control general del sistema, con el fin de tener en todo instante controlada la seguridad del equipo o sistema láser.Understand the Exchange in real time of information with the general control unit of the system, with the in order to have the security of the equipment at all times controlled or laser system
El sistema de obturación inteligente del haz láser, es definido así ya que incorpora una unidad de proceso que es capaz de tomar decisiones en diferentes circunstancias.The intelligent beam shutter system laser, is defined as it incorporates a process unit that He is able to make decisions in different circumstances.
Esta unidad de control tiene como objeto llevar a cabo la verificación de una serie de funciones adicionales que representan una novedad muy significativa en este tipo de dispositivos láser. Vamos a destacar los más relevantes:This control unit is intended to carry carry out the verification of a series of additional functions that they represent a very significant novelty in this type of laser devices We will highlight the most relevant:
- 1.one.
- Cuando se arranca o reinicia el sistema láser, el sistema inteligente de obturación cierra de forma automática la salida del haz láser, hasta que no recibe la información de que el sistema esta preparado para funcionar. When the laser system is started or restarted, the system Smart shutter automatically closes the output of the laser beam, until you receive the information that the system It is ready to work.
- 2.2.
- En caso de micro-cortes de corriente, el obturador inteligente cierra el paso del láser, e informa al sistema general de control, que se ha producido un fallo de alimentación del sistema. Este se hace, porque en muchos casos la experiencia demuestra que, cuando se producen micro-cortes de la red de alimentación de los equipos, la unidad de control general del sistema, puede quedarse "colgado", incluso con la activación del láser, con lo cual se producirá una situación de posible daño para el usuario o del producto que se esté procesando en ese momento. Por tanto el sistema inteligente de obturación cuando detecta un fallo de red cierra de forma automática la salida del haz láser. In case of power outages, the shutter intelligent closes the passage of the laser, and informs the general system of control, that there has been a power failure of the system. This is done, because in many cases the experience proves that, when micro-cuts of the equipment power network, general control unit of the system, it can remain "hung", even with the activation of the laser, which will result in a situation of possible damage to the user or the product being processed at that moment. Therefore the intelligent shutter system when it detects a network failure it automatically closes the output of the laser beam.
- 3.3.
- Para evitar posibles daños internos o externos, el sistema inteligente de obturación tiene el control sobre la activación del láser, parando el generador láser en caso de estar en posición de cerrado. For avoid possible internal or external damage, the intelligent system of shutter has control over laser activation, stopping the laser generator in case of being in position of closed.
- 4.Four.
- Se podrá programar el tiempo de retardo desde que se recibe la señal de abrir, hasta que se produce realmente el proceso de abertura. Esto es para garantizar que ningún tipo de ruido eléctrico, puede hacer que se abra de forma accidental el dispositivo de obturación.Be you can program the delay time since the signal is received from open, until the opening process actually occurs. This It is to ensure that no electrical noise, can make that the device is accidentally opened obturation.
- 5.5.
- Verificación en tiempo real de la tensión de alimentación del sistema, en caso que esta no sea correcta por algún motivo, se emitirá una señal de fallo, y se producirá el cierre del sistema de obturación. Real-time verification of the supply voltage of the system, in case this is not correct for some reason, it it will emit a fault signal, and the system shutdown will occur obturation.
- 6.6.
- Dispone también de una memoria adicional que permitirá consultar en tiempo real, el estado del dispositivo y las anomalías que se han producido durante un determinado intervalo de tiempo. It also has an additional memory that will allow you to consult real time, device status and anomalies that have been produced during a certain time interval.
Consiste la presente invención en un dispositivo inteligente de obturación de un haz láser, de los que poseen un medio que actúa interponiéndose entre el generador láser (8) y la salida del rayo láser (6) tal como una cortina desplazable impidiendo la salida del rayo o permitiendo su salida, que comprende:The present invention consists of a device intelligent shutter of a laser beam, of which they have a means acting between the laser generator (8) and the laser beam output (6) such as a sliding curtain preventing the exit of the ray or allowing its exit, which understands:
- \bullet?
- Un dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de cualquier naturaleza (1) que permanece inactivo o actúa posicionándose en dos posiciones extremas;An electromechanical device, magnetic, pneumatic or of any nature (1) that remains inactive or acts by positioning itself in two extreme positions;
- \bullet?
- Un dispositivo de obturación (2) con obturación automática mediante la interrupción por interceptación del rayo láser, actuado por el dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de cualquier naturaleza (1);A shutter device (2) with automatic shutter by interruption by laser beam interception, operated by the device electromechanical, magnetic, pneumatic or of any nature (one);
- \bullet?
- Un circuito de control (3) residente en una placa dotada de los dispositivos de actuación del dicho obturador, y dispositivo electromecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza (1);A control circuit (3) resident on a plate equipped with the actuation devices of the said shutter, and magnetic, pneumatic electromechanical device or of any nature (1);
- \bullet?
- Una unidad de control (9) de actuación electrónica inteligente que lleva a cabo funciones de:A control unit (9) of intelligent electronic acting that performs functions from:
- \circ\ circ
- análisis de la situación de trabajosituation analysis of job
- \circ\ circ
- respuesta en función de la situación detectada por el análisis que alternativamente:answer depending on the situation detected by the analysis that alternatively:
- \sqbullet\ sqbullet
- Mantiene su estado anterior;Maintains its state previous;
- \sqbullet\ sqbullet
- Interrumpe el rayo láser mediante su interceptación;Interrupt the laser beam by interception;
- \sqbullet\ sqbullet
- Controla la emisión del rayo láser desconectando su generación.Control lightning emission laser disconnecting its generation.
Se adjuntan tres hojas de dibujos que en cinco figuras representan el objeto de la invención. Incluye un esquema de bloques.Three sheets of drawings are attached that in five Figures represent the object of the invention. It includes a scheme of blocks
La figura 1 muestra una vista del obturador inteligente del haz láser en una perspectiva esquemática.Figure 1 shows a shutter view Intelligent laser beam in a schematic perspective.
La figura 2 muestra una vista también en perspectiva en la que se ve el obturador abierto y el haz láser proyectado a través del orificio de paso del rayo.Figure 2 shows a view also in perspective in which the open shutter and the laser beam are seen projected through the lightning hole.
La figura 3 muestra también en perspectiva, una vista del obturador cerrado impidiendo el paso del rayo láser.Figure 3 also shows in perspective, a view of the shutter closed preventing the passage of the laser beam.
Estas tres figuras se indican como "A".These three figures are indicated as "A".
La figura 4 muestra el generador láser y la disposición del obturador en dicho generador 8. En esta figura se indica la parte descrita como "A" dispuesta en el generador láser.Figure 4 shows the laser generator and the shutter arrangement in said generator 8. This figure shows indicates the part described as "A" arranged in the generator To be.
La figura 5 muestra un esquema de bloques según las figuras 1 a 4.Figure 5 shows a block diagram according to Figures 1 to 4.
Dispositivo inteligente de obturación del haz láser y método de actuación.Smart beam shutter device laser and method of action.
Consiste en un conjunto formado por un dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de otra naturaleza que permanece inactivo o actúa posicionándose en dos posiciones extremas, unido a un dispositivo de obturación con obturación automática mediante la interrupción por interceptación del rayo láser, un circuito de control residente en una placa dotada de los dispositivos de actuación del dicho obturador, y dispositivo electromecánico; una unidad de control de actuación electrónica inteligente que analiza la situación del campo y da respuesta en función de la situación detectada por el análisis que alternativamente, mantiene su estado anterior, interrumpe el rayo láser mediante su interceptación, controla la emisión del rayo láser desconectando su generación. Posee una llave de seguridad y detectores de abierto-cerrado.It consists of a set consisting of a electromechanical, magnetic, pneumatic or other device nature that remains inactive or acts by positioning itself in two extreme positions, attached to a shutter device with automatic shutdown by interception interruption of the laser beam, a control circuit resident on a plate equipped of the actuation devices of said shutter, and device electromechanical; an electronic performance control unit intelligent that analyzes the situation of the field and responds in function of the situation detected by the analysis that alternatively, it maintains its previous state, interrupts the lightning laser by its interception, controls the emission of the beam laser disconnecting its generation. It has a security key and open-close detectors.
Es de aplicación en equipos generadores y para la utilización de rayo láser.It is applicable in generating equipment and for The use of laser beam.
Se indica con "A" el obturador inteligente de haz láser en su conjunto. Dentro de este obturador se aprecia indicado con 1 el dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de otra naturaleza que tiene por función mover el brazo que porta el dispositivo de obturación 2 que vinculado a dicho brazo del dispositivo electromecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza 1 puede desplazarse de modo que se extiende o retrae en dos posiciones alternativas según se detecta cerrado 4, y abierto 5. Una de ellas, con el brazo extendido, corresponde a la posición de cerrado 4. Al estar el obturador cerrado el rayo láser que pasa por el agujero 7 tropieza contra el dispositivo de obturación 2 y por tanto se detiene. El obturador tiene un doble detector; uno de posición cerrado 4, y otro de posición abierto 5. La información procesada por el circuito de control 3 tiene necesariamente que ser coincidente con el estado detectado. De haber contradicción, el dispositivo de obturación 2 debe cerrar. Por ello, si se detecta "abierto" 5 y el dispositivo electromecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza 1 tiene orden de "cerrado", debe cerrar. También sucederá así si el detector de posición posee información de "abierto" en tanto que el dispositivo de obturación 2 tiene la cortina ocluyendo el agujero 7. Y del mismo modo si son los dos detectores los que marcan "abierto-cerrado" o "cerrado-abierto".The smart shutter is indicated with "A" of laser beam as a whole. Within this shutter you can see indicated with 1 electromechanical, magnetic, pneumatic device or of another nature whose function is to move the carrying arm the shutter device 2 which linked to said arm of the magnetic, pneumatic or any electromechanical device nature 1 can move so that it extends or retracts in two alternative positions as detected closed 4, and open 5. One of them, with the arm extended, corresponds to the position closed 4. When the shutter is closed the laser beam passing through the hole 7 it trips against the sealing device 2 and Therefore it stops. The shutter has a double detector; one of closed position 4, and another open position 5. Information processed by control circuit 3 necessarily has to be coincident with the detected state. If there is contradiction, the shutter device 2 must close. Therefore, if detected "open" 5 and the magnetic electromechanical device, tire or of any nature 1 has order of "closed", you must close. This will also happen if the detector position has "open" information as long as the shutter device 2 has the curtain occluding hole 7. And similarly if it is the two detectors that mark "open-closed" or "closed open".
El circuito de control 3, tiene una conexión con el generador láser 8 de modo que la interrupción mediante cortina del dispositivo de obturación 2 debe ser reducida a un tiempo limitado. De haber una exposición al láser de la cortina del dispositivo de obturación 2, debe actuar sobre el generador 8 de modo que se pare la generación del rayo.The control circuit 3 has a connection with the laser generator 8 so that curtain interruption of the shutter 2 must be reduced at a time limited. If there is a laser curtain exposure of the sealing device 2, must act on the generator 8 of so that the lightning generation stops.
Los elementos principales que configuran la invención y que de alguna forma todo sistema de obturación de haz láser deberá disponer son los siguientes:The main elements that configure the invention and that somehow all beam shutter system Laser must have are as follows:
Dispositivo electro-mecánico, 1. Es el encargado de realizar el movimiento del dispositivo de obturación 2, y puede ser eléctrico, neumático o de cualquier otra naturaleza, que sea capaz de mover, el elemento de obturación. En nuestra aplicación especial es utiliza un sistema electro-mecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza de enclavamiento, con el fin de que no haya consumo de energía en las posiciones estables, es decir, abierto o cerrado, solo hay consumo cuando se realiza el movimiento.Electro-mechanical device, 1. He is responsible for performing the movement of the device shutter 2, and can be electric, pneumatic or any other nature, that is able to move, the shutter element. In Our special application is uses a system electro-mechanical magnetic, pneumatic or any interlocking nature, so that there is no power consumption in stable positions, that is, open or closed, there is only consumption when the movement is performed.
Dispositivo de Obturación 2. Esta asociado al dispositivo de electro-mecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza 1 por un brazo de unión, y es de un material absorbente a la radiación del láser, está diseñado para que durante un determinado intervalo de tiempo, sea capaz de impedir que el haz láser 6 salga al exterior del sistema. La composición del material dependerá del tipo de láser que se este utilizando, de la potencia del láser y del tiempo de exposición de seguridad, que se tenga programado.Shutter Device 2. It is associated with electro-mechanical magnetic device, pneumatic or of any nature 1 by a binding arm, and is of a laser radiation absorbing material, is designed so that during a certain time interval, be able to prevent that the laser beam 6 goes outside the system. The composition The material will depend on the type of laser being used, The laser power and safety exposure time, which It is scheduled.
Circuito de control 3. Es donde se integran todo los elementos electrónicos de control general del sistema inteligente de obturación, en el cual se dispone también, los diferentes conectores de cada uno de los elementos y de conexión al exterior.Control circuit 3. It is where everything is integrated the electronic elements of general control of the system intelligent shutter, which also provides, the different connectors of each of the elements and connection to Exterior.
Detector de posición cerrado 4. Es un elemento de detección que puede ser, electro-óptico, electro-mecánico, electro-magnético, óptico, o cualquier sistema que nos permitirá visualizar la posición del dispositivo de obturación 2, y emitir una información cuando el mencionado dispositivo se encuentra en una determinada posición, en este caso el detector emitirá una señal cuando el dispositivo de obturación 2 esté cerrado, es decir, cuando se ha interrumpido el paso del haz láser 6 hacia el exterior.Closed position detector 4. It is an element detection that can be, electro-optical, electro-mechanical, electro-magnetic, optical, or any system that will allow us to visualize the position of the shutter 2, and issue information when the mentioned device is in a certain position, in this case the detector will emit a signal when the shutter 2 is closed, that is, when it has been interrupted the passage of the laser beam 6 outwards.
Detector de posición abierto 5. Idéntico dispositivo que el del apartado anterior, pero que facilitara la información cuando el sistema de obturación 2 esta abierto, es decir, cuando se deja libre el paso del haz láser 6. Por definición siempre deberemos tener uno de los dos detectores activados, en caso de que por algún motivo o fallo, tengamos las dos señales activas o no activas en algún intervalo de tiempo, el sistema inteligente de obturación se cerrará, dando la información de fallo a la unidad de control general del sistema 9. Como ya hemos dicho ante cualquier anomalía, el sistema inteligente de obturación cierra el paso del haz láser 6 hacia el exterior.Open position detector 5. Identical device than the one in the previous section, but that will facilitate the information when shutter system 2 is open, it is that is, when the passage of the laser beam 6 is released. By definition we must always have one of the two detectors activated, in If for any reason or failure, we have both signals active or not active in some time interval, the system Smart shutter will close, giving fault information to the system general control unit 9. As we have already said In the event of any anomaly, the intelligent shutter system Close the passage of the laser beam 6 outwards.
Como ya hemos explicado la función principal del sistema de obturación inteligente de haz láser 6, es impedir que puede salir radiación láser al exterior, cuando el sistema no está operando de forma correcta, evitando así que se produzcan incidencias no deseadas sobre personas y/o objetos.As we have explained the main function of Intelligent laser beam shutter system 6, is to prevent laser radiation can go outside when the system is not operating correctly, thus preventing them from occurring unwanted incidents on people and / or objects.
Para ello el sistema deberá tener un control total sobre el proceso de trabajo del equipo o sistema.For this the system must have a control total about the work process of the team or system.
De forma expresa el dispositivo de obturación 2 tiene asociada una llave de seguridad con la que se garantizara que no pueda haber una mala manipulación del obturador.Expressly the shutter device 2 It has an associated security key that will ensure that there can be no bad manipulation of the shutter.
De todas formas para garantizar una mayor seguridad en la utilización de este elemento, se ha diseñado una serie de funciones específicas que solo se dan el dispositivo inteligente de obturación:Anyway to ensure greater safety in the use of this element, a series of specific functions that are only given by the device smart shutter:
- 1.one.
- Cuando el equipo se pone en marcha, el sistema de obturación se cierra de forma automática, y durante un intervalo de tiempo (programado dentro del circuito de control 3), no será posible abrir el sistema de obturación, este tiempo se programa en función del sistema en donde esté integrado y de la aplicación.When the equipment starts up, the shutter system closes automatically, and during a time interval (programmed within control circuit 3), it will not be possible to open the shutter system, this time is program depending on the system where it is integrated and the application.
- 2.2.
- En el momento en que la unidad de control general del sistema 9, está activa, el control de sistema de obturación, pasa a depender de sistema general.At moment when the general control unit of system 9 is active, the shutter system control, depends on general system.
- 3.3.
- Si la llave de seguridad está activada, y el sistema funciona de forma correcta el dispositivo obturación 2 permitirá el paso del haz láser 6 hacia el exterior.If the security key is activated, and the system works correct shutter device 2 will allow the laser beam to pass 6 outwards.
- 4.Four.
- Mientras el sistema está trabajando de forma normal, la unidad de control 9 interna del sistema de obturación inteligente de haz láser, está activa y controlando todos los posibles fallos, para actuar de forma instantánea ante cualquier fallo o problema. Como ya hemos explicado la respuesta primera de la unidad de control del sistema de obturación 9 ante cualquier deficiencia, será impedir la emisión del haz láser 6 hacia el exterior. While the system is working normally, the unit 9 internal control of the intelligent beam shutter system laser, is active and controlling all possible faults, to Act instantly in case of any failure or problem. How We have already explained the first response of the control unit of the shutter system 9 before any deficiency, will prevent emission of the laser beam 6 outwards.
- 5.5.
- La unidad de control 9 tiene en todo momento referencia de la posición del dispositivo de obturación 2, como ya hemos explicado, mediante los detectores de posición. En el esquema siguiente vemos como actúa el sistema de obturación cuando esta en posición abierto. The control unit 9 has position reference at all times of the shutter device 2, as we have already explained, by the position detectors. In the following scheme we see how the shutter system acts when in position open.
El Detector de abierto 5, informa al sistema de control del obturador, que el dispositivo obturador se encuentra en la posición de "abierto".The Open 5 Detector informs the system of shutter control, that the shutter device is in the "open" position.
Se puede apreciar cómo el haz láser 6 atraviesa sin ningún impedimento a través del agujero 7 que hay en el circuito de control 3.You can see how the laser beam 6 passes through without any impediment through hole 7 in the control circuit 3.
En el esquema siguiente vemos cómo actúa el dispositivo en caso de que el dispositivo de obturación se encuentre "cerrado".In the following scheme we see how the device in case the shutter device is find "closed."
En el esquema anterior vemos cómo el dispositivo obturador 2 intercepta el paso del haz láser 6, y se sitúa de tal forma que el detector de posición cerrado 4 informa al sistema de control del obturador de la posición. En la posición de cerrado 4, la unidad de control 9, modula la señal de activación del láser con el fin de parar el generador láser 8, para evitar calentamientos excesivos del dispositivo obturador 2 así como por motivos de seguridad.In the previous scheme we see how the device shutter 2 intercepts the passage of the laser beam 6, and is positioned in such so that the closed position detector 4 informs the system of position shutter control. In the closed position 4, the control unit 9 modulates the laser activation signal with in order to stop the laser generator 8, to avoid heating excessive shutter device 2 as well as for reasons of security.
Para una mejor compresión de este dispositivo, vemos en el esquema siguiente, cómo se integra físicamente el sistema inteligente de obturador, en un resonador láser.For better compression of this device, we see in the following scheme, how the physical is integrated Intelligent shutter system, in a laser resonator.
Para un correcto funcionamiento del dispositivo de obturación 2 es necesario:For proper operation of the device Shutter 2 is necessary:
- 1.one.
- Alinear de forma precisa la salida del láser con el agujero 7 de paso en la placa de control del sistema obturador.Accurately align the output of the laser with hole 7 in the system control board shutter.
- 2.2.
- El diámetro del haz láser 6 deberá ser lo más pequeño posible, en el caso de los láseres de baja potencia, y más grande para los láseres de alta potencia. El límite estaría a partir de los 100 vatios, se considera alta potencia. que deberás soportar el dispositivo obturador sea baja.He diameter of the laser beam 6 should be as small as possible, in the case of low power lasers, and larger for lasers high power The limit would be from 100 watts, it Consider high power. that you must support the device shutter be low.
- 3.3.
- Desde el punto de vista mecánico, la unión entre el conjunto dispositivo de obturación y el láser deberá ser lo suficientemente rígida para impedir desajustes por vibración, transporte o cualquier otra causa externa al sistema.Since the mechanical point of view, the union between the device set shutter and the laser should be rigid enough to prevent mismatches due to vibration, transport or any other cause external to the system.
- 4.Four.
- El sistema inteligente de obturación, se alojará dentro de una caja estanca, libre de contaminación externa, tanto de polvo, como de agua y de cualquier otro agente externo. El motivo es que el haz láser 6 atraviesa de forma libre el sistema de obturación, como es obvio por su diseño, y como el mencionado dispositivo está intrínsecamente asociado al láser, la ventana de salida del láser (elemento muy crítico por regla general), estaría sin protección, pudiendo ocasionar averías graves.He intelligent shutter system, will be housed inside a box waterproof, free from external contamination, both dust and water and any other external agent. The reason is that the beam laser 6 freely passes through the shutter system, as is obvious by its design, and as the aforementioned device is intrinsically associated with the laser, the laser exit window (very critical element as a rule), would be unprotected, It can cause serious breakdowns.
La figura 5 muestra el esquema de bloques y la interrelación entre los diferentes componentes del sistema de obturación, recordemos el esquema en bloques mecánicos.Figure 5 shows the block diagram and the interrelation between the different components of the system shutter, remember the scheme in mechanical blocks.
Tal como ya hemos explicado, en el dibujo anterior podemos ver las diferentes partes, que configuraría un sistema de obturación, se trata de un dibujo para escenificar un ejemplo de cómo sería un posible sistema de obturación, pero a partir de este podemos desarrollar su esquema en bloques funcional.As we have already explained, in the drawing previous we can see the different parts, which would configure a shutter system, this is a drawing to stage a example of what a possible shutter system would be like, but to from this we can develop its block scheme functional.
En el esquema en bloques podemos ver todos los componentes que forman un sistema inteligente obturador de haz láser, estos ya han sido explicados en apartados anteriores, comentaremos de forma mas detallada algunos puntos del esquema.In the block diagram we can see all the components that form an intelligent beam shutter system laser, these have already been explained in previous sections, We will comment in more detail on some points of the scheme.
En primer lugar ver que hay una relación directa entre el dispositivo electro-mecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza 1 y el dispositivo de obturación 2, estos componentes pueden ser de cualquier tipo, y se diseñaran en función de la tipología del láser y de la potencia.First see that there is a direct relationship between the magnetic electro-mechanical device, pneumatic or of any nature 1 and the device shutter 2, these components can be of any type, and they They will design based on the type of laser and power.
El circuito de control 3 es el encargado de controlar todo el proceso del sistema de obturación, y recibe las señales pertinentes de la unidad del control 9 de sistema láser, y al mismo tiempo le envía información del estado del obturador.Control circuit 3 is responsible for control the entire shutter system process, and receive the relevant signals from the laser system control unit 9, and at the same time it sends information about the shutter status.
El circuito de control 3 está formado por un microprocesador, con un programa especifico para cada tipo de máquina y que se puede actualizar, cambiar o modificar desde un conector integrado en la placa de control.The control circuit 3 is formed by a microprocessor, with a specific program for each type of machine and that can be updated, changed or modified from a connector integrated in the control board.
El circuito de control 3 tiene como periféricos, a los dispositivos electro-mecánicos, suministrándoles la energía necesaria para su movimiento, y además recibe información de los detectores de abierto 5 y cerrado 4. Toda la supervisión del proceso de abrir y cerrar y de las rutinas de la operación las realiza el microcontrolador situado dentro del circuito de control 3.The control circuit 3 has as peripherals, to electro-mechanical devices, supplying them with the energy necessary for their movement, and also receives information from the detectors of open 5 and closed 4. All the supervision of the opening and closing process and the routines of the operation is performed by the microcontroller located inside the control circuit 3.
Es susceptible de aplicación industrial para aplicación en equipos generadores y para la utilización de rayo láser.It is capable of industrial application for application in generating equipment and for the use of lightning To be.
Claims (10)
- \bullet?
- Un dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de cualquier naturaleza (1) que permanece inactivo o actúa posicionándose en dos posiciones extremas; An electromechanical device, magnetic, pneumatic or of any nature (1) that remains inactive or acts by positioning in two positions extreme;
- \bullet?
- Un dispositivo de obturación (2) con obturación automática mediante la interrupción por interceptación del rayo láser, actuado por el dispositivo electromecánico, magnético, neumático o de cualquier naturaleza (1); A shutter device (2) with automatic shut-off by interruption by laser beam interception, operated by the device electromechanical, magnetic, pneumatic or of any nature (one);
- \bullet?
- Una llave de seguridad asociada al dispositivo de obturación (2) cuya activación permite el funcionamiento del dispositivo, y cuya inactivación impide que el dispositivo obturador se abra. An associated security key to the shutter device (2) whose activation allows the operation of the device, and whose inactivation prevents the shutter device open.
- \bullet?
- Un circuito de control (3) residente en una placa dotada de los dispositivos de actuación del dicho obturador, y dispositivo electromecánico magnético, neumático o de cualquier naturaleza (1); A control circuit (3) resident on a plate equipped with the actuation devices of the said shutter, and magnetic, pneumatic electromechanical device or of any nature (1);
- \bullet?
- Una unidad de control (9) de actuación electrónica inteligente que lleva a cabo funciones de: A control unit (9) of intelligent electronic acting that performs functions from:
- \circ\ circ
- análisis de la situación de trabajo work situation analysis
- \circ\ circ
- respuesta en función de la situación detectada por el análisis que alternativamente:answer depending on the situation detected by the analysis that alternatively:
- \sqbullet\ sqbullet
- Mantiene su estado anterior; Maintains its state previous;
- \sqbullet\ sqbullet
- Interrumpe el rayo láser mediante su interceptación;Interrupt the laser beam by interception;
- \sqbullet\ sqbullet
- Controla la emisión del rayo láser desconectando su generación.Control lightning emission laser disconnecting its generation.
- 1.one.
- puesta en marcha, en la que el sistema de obturación se cierra de forma automática, bloqueando la apertura durante un intervalo de tiempo predeterminado;commissioning, in which the system shutter closes automatically, blocking the aperture during a predetermined time interval;
- 2.2.
- fase de funcionamiento, en la que es permitida la apertura del obturador mediante una orden de apertura; y en la que el control de sistema de obturación, pasa a depender del sistema general; dicha fase de funcionamiento, comprende además las fases de:phase of operation, in which the shutter opening is allowed by opening order; and in which the system control shutter, depends on the general system; said phase of operation, also includes the phases of:
- \bullet?
- Comprobación de accionamiento de la llave de seguridad; si está activada, y el sistema funciona de forma correcta el sistema inteligente de obturación permitirá el paso del haz láser (6) hacia el exterior; Drive check of the security key; if it is activated, and the system works correct way the intelligent shutter system will allow the passage of the laser beam (6) outwards;
- \bullet?
- Comprobación de la posición del dispositivo de obturación; si el dispositivo de obturación está abierto se permitirá la generación de la radiación láser, impidiéndose si no lo está; Checking the position of the shutter device; if the shutter is Open will allow the generation of laser radiation, preventing itself if it is not;
- \bullet?
- Comprobación de fallos; la detección de cualquier fallo determinará la obturación del paso del haz láser y la desconexión del emisor láser. Fault checking; the detection of any failure will determine the shutter of the passage of the laser beam and disconnection of the laser emitter.
- 1.one.
- Arranque y preparación de la emisión;Start-up and preparation of the issue;
- 2.2.
- Detección de fallo debido a una alimentación incorrecta por valor o discontinuidad de la corriente eléctricaFailure detection due to a incorrect supply by value or discontinuity of the current electric
- 3.3.
- Interrupción de la emisión del láser.Interruption of the emission of To be.
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