CN101628360A - 振镜恒温工作系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光加工技术领域，公开振镜恒温工作系统及其控制方法。所述系统包括内循环子系统、散热器、散热器控制单元和外循环子系统；其中，所述内循环子系统用于将所述振镜的热量带出；所述散热器控制单元用于在所述内循环子系统的温度超出预定的范围时，控制所述散热器开始工作，使所述散热器将所述内循环子系统中的热量传递到所述外循环子系统中；以及在所述内循环子系统的温度属于所述预定的范围时，控制所述散热器停止工作；所述外循环子系统用于将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。本发明实施例能够为振镜提供温度波动更小的工作环境。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及振镜恒温工作系统及其控制方法。
背景技术
在激光加工设备中，常常会使用高速振镜扫描系统。激光器输出的激光束射到振镜上，振镜在计算机系统的控制下通过电机驱动进行高速摆动，从而控制激光束实现一定范围内不同位置的加工。振镜往往在恒温条件下才能保证其工作精度，然而，由于高频率、高速偏转其驱动电机会产生热量，若不能及时将热量散出去，不但会影响到振镜的工作精度，还会影响其使用寿命。
现有技术中，通常采用单路水循环系统为振镜散热，即通过单路水循环系统将振镜的热量直接散到外界。这种方法虽然可以达到为振镜散热的目的，但由于水循环系统中的冷水机频繁启动时容易造成损坏，因此其对温度的控制精度较有限(通常在4℃内，最高达到±1℃)，因而使得振镜的工作环境的温度波动也相对相大，从而影响其工作精度。
发明内容
本发明实施例提供振镜恒温工作系统及其控制方法，能够为振镜提供温度波动更小的工作环境。
一种振镜恒温工作系统，包括内循环子系统、散热器、散热器控制单元和外循环子系统：
所述内循环子系统用于将所述振镜的热量带出；
所述散热器控制单元用于在所述内循环子系统的温度超出预定的范围时，控制所述散热器开始工作，使所述散热器将所述内循环子系统中的热量传递到所述外循环子系统中；以及在所述内循环子系统的温度属于所述预定的范围时，控制所述散热器停止工作；
所述外循环子系统用于将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。
一种振镜恒温工作系统的控制方法，包括：
检测内循环子系统的温度，所述内循环子系统用于将所述振镜的热量带出；
判断所述内循环子系统的温度是否超出预定的范围，若是，则控制散热器开始工作，使所述散热器将所述内循环子系统中的热量传递到外循环子系统中，若否，则控制所述散热器停止工作；
通过所述外循环子系统将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。
本发明实施例中采用二次循环冷却的方式，利用内循环子系统将振镜的热量带出，并在内循环子系统中的温度超出预定的范围时，控制散热器将内循环子系统的热量传递到外循环子系统，再由外循环子系统将散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。由于本发明实施例中是通过散热器将内循环子系统的热量传递到外循环子系统，因而能够实现对内循环子系统进行较高精度的温度控制，从而为振镜提供温度波动更小的工作环境。
附图说明
图1是本发明振镜恒温工作系统实施例一的结构图；
图2是本发明振镜恒温工作系统实施例二的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种振镜恒温工作系统。本发明实施例还提供该系统的控制方法，以下分别进行详细说明。
本发明振镜恒温工作系统实施例一：参考图1，本实施例的振镜恒温工作系统包括内循环子系统110、散热器120、散热器控制单元130和外循环子系统140，其中：
内循环子系统110用于将所述振镜150的热量带出。
散热器控制单元130用于在内循环子系统110的温度超出预定的范围时，控制散热器120开始工作，使散热器120将内循环子系统110中的热量传递到外循环子系统140中；以及在内循环子系统110的温度属于所述预定的范围时，控制散热器120停止工作。
外循环子系统140用于将散热器120所传递的内循环子系统110的热量释放到外界。
本发明实施例中采用二次循环冷却的方式，利用内循环子系统将振镜的热量带出，并在内循环子系统中的温度超出预定的范围时，控制散热器将内循环子系统的热量传递到外循环子系统，再由外循环子系统将散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。由于本发明实施例中是通过散热器将内循环子系统的热量传递到外循环子系统，因而能够实现对内循环子系统进行较高精度的温度控制，从而为振镜提供温度波动更小的工作环境。
本发明振镜恒温工作系统实施例二：在本实施例中，内循环子系统和外循环子系统均采用水路循环系统，散热器采用半导体散热片；参考图2，本实施例的振镜恒温工作系统包括水路内循环子系统210、半导体散热片220、第一温度传感器230、半导体散热片控制单元240、水路外循环子系统250、第二温度传感器270和冷水机控制器280，其中：
水路内循环子系统210包括恒温水流管道211、微型水箱212和水泵213，恒温水流管道211可以被设置在振镜260的附近，从而能够将振镜250的热量带入到微型水箱212中。
第一温度传感器230用于对微型水箱212的温度进行检测。
半导体散热片220可以被设置在微型水箱212的外壁，半导体散热片控制单元240根据第一温度传感器230所检测的温度控制半导体散热片220的工作状态：当第一温度传感器230检测到的温度超出预定的范围时，控制半导体散热片220开始工作，使半导体散热片220将微型水箱212中的热量传递到水路外循环子系统250中；当第一温度传感器230检测到的温度属于预定的范围时，则控制半导体散热片220停止工作。其中，所述的预定范围可以根据振镜的理想工作温度以及对水路内循环子系统的控制精度所确定，例如若振镜的理想工作温度为20℃，对水路内循环子系统的控制精度为±0.1℃，则该范围为19.9℃～20.1℃。
水路外循环子系统250包括冷却水流管道251和冷水机252，冷却水流管道251能够将半导体热散片220所传递的水路内循环子系统210的热量带出，由冷水机252将热量释放到外界。其中，冷水机252可以采用风冷或水冷冷水机。
第二温度传感器270用于检测水路外循环子系统250的温度。
冷水机控制器280根据第二温度传感器270所检测的温度控制冷水机252的工作状态：当第二温度传感器270检测到的温度超出预定的范围时，控制冷水机252开始工作，使冷水机252将水路外循环子系统250中的热量释放到外界；当第二温度传感器270检测到的温度属于预定的范围时，则控制冷水机252停止工作。其中，所述的预定范围可以根据振镜的理想工作温度以及对水路外循环子系统的控制精度所确定，例如若振镜的理想工作温度为20℃，对水路外循环的控制精度为±1℃，则该范围为19℃～21℃。
在本实施例中，采用半导体散热片将水路内循环子系统的热量传递到水路外循环子系统中，半导体散热片的反应比较灵敏，有利于进一步提高对水路内循环子系统温度的控制精度(本实施例方案可以达到±0.1℃或者更高)。在本实施例中，通过水路内循环子系统可以为振镜提供温度波动较小的工作环境，对于水路外循环子系统而言，只要能将水路内循环子系统传来的热量及时释放到外界就可以，因而对水路外循环子系统的控制精度可以相对较小，从而可以避免冷水机的频繁启动。
另外，在本实施例中，半导体散热片的装配空间较小，更容易集成在主机内部，能够节约空间。并且，本实施例中在水路内循环子系统中采用微型水箱，也较有利于水路集中散热。
本发明还提供相应的振镜恒温工作系统的控制方法，本实施例方法包括：
A1、检测内循环子系统的温度。所述内循环子系统用于将振镜的热量带出。
A2、判断所述内循环子系统的温度是否超出预定的范围，若是，则控制散热器开始工作，使所述散热器将内循环子系统中的热量传递到外循环子系统中，若否，则控制散热器停止工作。
A3、通过所述外循环子系统将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。
在本发明实施例中，外循环子系统可以采用包括冷却水流管道和冷水机的水路循环系统，此时，A3可以包括：
检测所述外循环子系统的温度；
判断所述外循环子系统的温度是否超出预定的范围，若是，则控制冷水机开始工作，使冷水机将散热器所传递的内循环子系统的热量传递到外界。
本发明振镜恒温工作系统的控制方法可以采用本发明振镜恒温工作系统实施例二中所提供的振镜恒温工作系统实现。
在本发明各实施例中，水路内循环子系统或水路外循环子系统中的散热液可以选用比热系统大，价格较低的液态纯净水。
以上对本发明实施例所提供的振镜恒温工作系统及其控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1、一种振镜恒温工作系统，其特征在于，包括内循环子系统、散热器、散热器控制单元和外循环子系统：
所述内循环子系统用于将所述振镜的热量带出；
所述散热器控制单元用于在所述内循环子系统的温度超出预定的范围时，控制所述散热器开始工作，使所述散热器将所述内循环子系统中的热量传递到所述外循环子系统中；以及在所述内循环子系统的温度属于所述预定的范围时，控制所述散热器停止工作；
所述外循环子系统用于将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内循环子系统为包括恒温水流管道和水箱的水路内循环子系统，所述恒温水流管道将所述振镜的热量带入到所述水箱中。
3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外循环子系统为包括冷却水流管道和冷水机的水路外循环子系统。
4、如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述工作系统还包括冷水机控制器，用于在所述水路外循环子系统的温度超出预定的范围时，控制所述冷水机开始工作，使所述冷水机将所述水路外循环子系统中的热量释放到外界。
5、如权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述散热器为半导体散热片。
6、一种振镜恒温工作系统的控制方法，其特征在于，包括：
检测内循环子系统的温度，所述内循环子系统用于将所述振镜的热量带出；
判断所述内循环子系统的温度是否超出预定的范围，若是，则控制散热器开始工作，使所述散热器将所述内循环子系统中的热量传递到外循环子系统中，若否，则控制所述散热器停止工作；
通过所述外循环子系统将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述内循环子系统为包括恒温水流管道和水箱的水路内循环子系统，所述恒温水流管道将所述振镜的热量带入到所述水箱中。
8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述外循环子系统为包括冷却水流管道和冷水机的水路外循环子系统。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过所述外循环子系统将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界包括：
检测所述外循环子系统的温度；
判断所述外循环子系统的温度是否超出预定的范围，若是，则控制所述冷水机开始工作，使所述冷水机将所述散热器所传递的内循环子系统的热量释放到外界。
10、如权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，所述散热器具体是半导体散热片。
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| CN 200810068398 CN101628360A (zh) | 2008-07-14 | 2008-07-14 | 振镜恒温工作系统及其控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107661980A (zh) * | 2016-07-29 | 2018-02-06 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 3d打印装置及3d打印装置内的环境监控方法 |
| CN108803007A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-11-13 | 成都理想境界科技有限公司 | 一种模式控制方法及激光扫描装置 |
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