CN111628400A - 激光器的功率控制方法、装置、存储介质及激光器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种激光器的功率控制方法、装置、存储介质及激光器，方法包括：获得激光器的功率控制波形，其中，功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，启动段中任一点的脉冲值小于第一脉冲值，收尾段中任一点的脉冲值小于第二脉冲值；根据启动段，控制激光器的输出功率在第一时长内从零逐渐升高至第一脉冲值对应的功率，以及，根据收尾段，控制激光器的输出功率在第二时长内从第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。通过激光器的功率控制波形中连续变化的启动段、收尾段，实现对激光器的输出功率的平滑控制，避免激光器的输出功率的突变情况。

Description

激光器的功率控制方法、装置、存储介质及激光器

技术领域

本申请涉及激光器技术领域，具体而言，涉及一种激光器的功率控制方法、装置、存储介质及激光器。

背景技术

在激光器的应用中，激光焊接、激光切割等是激光应用的重要方向。但是在激光焊接、激光切割等应用中，容易因激光功率突变而出现应用上的问题，例如，在激光焊接过程中，起始时刻与停止时刻的功率突变会导致焊接材料上出现凹坑，从而影响激光焊接的质量；在激光切割过程中，则会由于功率突变出现切割不良等情况。

针对这种问题，现有的应对方式，是具有丰富经验的操作员凭借经验控制激光器的出光，尽可能做到出光信号与实际出光完全同步，这对激光操作员提出了很高的要求，难以保证激光器在其应用过程中的工作质量。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种激光器的功率控制方法、装置、存储介质及激光器，以克服因激光功率突变给激光应用过程带来的问题，保证激光器在其应用过程中的工作质量。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种激光器的功率控制方法，包括：获得激光器的功率控制波形，其中，所述功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，所述启动段中任一点的脉冲值小于所述第一脉冲值，所述收尾段中任一点的脉冲值小于所述第二脉冲值；根据所述启动段，控制所述激光器的输出功率在所述第一时长内从零逐渐升高至所述第一脉冲值对应的功率，以及，根据所述收尾段，控制所述激光器的输出功率在所述第二时长内从所述第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

在本申请实施例中，由于激光器在实际应用过程中最容易在启动阶段和结束阶段出现功率突变的情况，因此，通过激光器的功率控制波形中连续变化的启动段、收尾段，实现对激光器的输出功率的平滑控制，避免激光器的输出功率的突变情况，从而克服因激光功率突变给激光应用过程带来的问题(例如激光焊接过程中激光功率突变导致的凹坑，激光切割过程中激光功率突变导致的切割不良等)，保证激光器在其应用过程中的工作质量。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述功率控制波形还包括位于所述启动段和所述收尾段之间且在第三时长内连续变化的运行段，所述方法还包括：根据所述运行段，控制所述激光器的输出功率在所述第三时长内随所述运行段的脉冲值的变化而变化。

在该实现方式中，在功率控制波形中，运行段位于启动段和收尾段之间且在第三时长内连续变化，可以尽可能使得激光的输出功率连续变化，实现对激光器输出功率的平滑控制，从而避免激光功率突变的情况，保证激光器在其应用过程中的工作质量。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述方法应用于所述激光器内部，在用于控制激光器输出功率的使能信号中断时，所述方法还包括：控制所述激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零。

在该实现方式中，激光器的功率控制方法应用在激光器内部，可以在用于控制激光器输出功率的使能信号中断时，也能够控制激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零，从而避免由于激光器突然关闭时而造成的功率突变，实现激光器的输出功率的平滑控制，保证激光器在应用中的工作质量。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述获得激光器的功率控制波形，包括：获得用户的输入指令，并根据所述输入指令确定出待定波形，其中，所述待定波形连续变化；获得用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及所述第一脉冲值、收尾段起始时点及所述第二脉冲值，以及收尾段结束时点；根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形。

在该实现方式中，通过用户的输入指令可以确定出待定波形，结合用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及第一脉冲值、收尾段起始时点及第二脉冲值，以及收尾段结束时点，可以生成包括启动段和收尾段的功率控制波形。通过这样的方式，用户能够便捷地根据实际需要，针对不同的应用情况(例如焊接线路、切割线路)设计不同的功率控制波形，以优化应用效果(例如焊接效果、切割效果)。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，在所述根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形之前，所述方法还包括：获得用户输入的多个时点和每个时点对应的脉冲值；对应的，根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形，包括：根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，以及所述待定波形，生成所述功率控制波形。

在该实现方式中，用户还可以对待定波形中的时点和对应的脉冲值进行编辑，设计功率控制波形，从而可以根据实际需要设计不同的功率控制波形，以优化应用效果。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，以及所述待定波形，生成所述功率控制波形，包括：根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，对所述待定波形的时点和脉冲值进行锚定；在锚定的待定波形中存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，确定出所述目标脉冲值和其对应的目标时点；确定出锚定的待定波形中以所述目标时点为基准的目标范围；计算锚定的待定波形在所述目标范围的功率均值；在所述功率均值超过所述额定功率的预设倍数时，调整锚定的待定波形在所述目标范围内的波形，以使调整后的待定波形在所述目标范围内的功率均值不高于所述额定功率的预设倍数，调整后的待定波形为所述功率控制波形；在锚定的待定波形中不存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，锚定的待定波形为所述功率控制波形。

在该实现方式中，激光器的输出功率可以超出额定功率，这样有利于实现焊接起点快速穿孔、起点标定，激光切割的快速切割等应用。由于激光器的输出功率在一定时长范围内的功率均值超过预设倍数的额定功率时会对激光器造成不可逆的损伤，因此，需要合理运用此功能。在存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，计算目标范围内的功率均值，并对锚定的待定波形(锚定的点有限，因此待定波形具有不少的调整空间)进行调整，使得调整后的待定波形在目标范围内的功率均值不高于额定功率的预设倍数，从而避免由于激光器输出功率超过额定功率的预设倍数而造成对激光器的损伤，保证激光器的使用寿命。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述确定出锚定的待定波形中以所述目标时点为基准的目标范围，包括：获取预设的时长范围；根据所述时长范围和所述目标时点，从锚定的待定波形中确定出所述目标范围。

在该实现方式中，通过获取预设的时长范围，结合目标时点，可以准确地确定出目标范围，从而可以保证根据生成的功率控制波形对激光器的输出功率进行控制时，不会因为此问题导致对激光器的损伤。

第二方面，本申请实施例提供一种激光器的功率控制装置，包括：波形获得模块，用于获得激光器的功率控制波形，其中，所述功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，所述启动段中任一点的脉冲值小于所述第一脉冲值，所述收尾段中任一点的脉冲值小于所述第二脉冲值；功率控制模块，用于根据所述启动段，控制所述激光器的输出功率在所述第一时长内从零逐渐升高至所述第一脉冲值对应的功率，以及，根据所述收尾段，控制所述激光器的输出功率在所述第二时长内从所述第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

第三方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现第一方面或第一方面可能的实现方式中任一项所述的激光器的功率控制方法。

第四方面，本申请实施例提供一种激光器，包括激光发射单元和控制单元，所述控制单元用于执行第一方面或第一方面可能的实现方式中任一项所述的激光器的功率控制方法，以控制所述激光发射单元发射激光的功率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种激光器的示意图。

图2为本申请实施例提供的一种激光器的功率控制方法的流程图。

图3为本申请实施例提供的一种对待定波形进行调整的示意图。

图4为本申请实施例提供的激光器的输出功率需要满足的条件的原理图。

图5为本申请实施例提供的一种功率控制波形的示意图。

图6为本申请实施例提供的一种激光器的功率控制装置的结构框图。

图标：100-激光器；110-激光发射单元；120-控制单元；200-功率控制装置；210-波形获得模块；220-功率控制模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种激光器的示意图。在本实施例中，激光器100可以包括激光发射单元110和控制单元120。

激光发射单元110可以发射激光，而控制单元120可以控制激光发射单元110发射激光的输出功率，发射激光的时点等，实现对激光器100的输出功率的控制。在本实施例中，激光器的功率控制方法可以应用于控制单元120中，控制单元120通过对功率控制方法的执行，可以对激光发射单元110的平滑控制，从而避免由于激光器的功率突变导致的问题，保证激光器100在其应用过程中的工作质量。

需要说明的是，在本实施例中，控制单元120可以为激光器100内部的控制部分，此时激光器的功率控制方法应用于激光器100内部；在其他一些可能的实现方式中，控制单元120也可以为激光器100外部的控制部分，例如外部的PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)，与激光器100的激光发射单元110连接，此时激光器的功率控制方法应用于激光器100外部。但列举的两种方式均可以实现本申请实施例提供的激光器的功率控制方法，因此，具体选用何种方式来实现，此处不作限定，若后文中对一些方式的描述时需要限定功率控制方法在激光器100内部或外部执行的，将会明确指出，未说明的部分则选用何种方式实现均可。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种激光器的功率控制方法的流程图。激光器的功率控制方法可以包括步骤S10和步骤S20。

在本实施例中，为了克服因激光功率突变给激光应用过程带来的问题(例如激光焊接过程中激光功率突变导致的凹坑，激光切割过程中激光功率突变导致的切割不良等)，可以执行步骤S10。

步骤S10：获得激光器的功率控制波形，其中，功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，其中，启动段中任一点的脉冲值小于第一脉冲值，收尾段中任一点的脉冲值小于第二脉冲值。

由于激光器在实际应用过程中最容易在启动阶段和结束阶段出现功率突变的情况，因此，通过激光器的功率控制波形中连续变化的启动段、收尾段，实现对激光器的输出功率的平滑控制，避免激光器的输出功率的突变情况，从而克服因激光功率突变给激光应用过程带来的问题，保证激光器在其应用过程中的工作质量。

在本实施例中，获得激光器的功率控制波形的方式可以包括多种，例如从预先存储的多个功率控制波形获取，或者，接收其他设备或终端发送的功率控制波形，或者根据用户的输入指令而生成的功率控制波形，此处不作限定。为了便于对本方案的理解，本实施例中将以获得基于用户的输入指令而生成功率控制波形的方式为例进行介绍。

在本实施例中，控制单元可以获得用户的输入指令，并根据输入指令确定出待定波形，其中，待定波形连续变化。例如，针对应用场景为激光焊接为例，用户可以针对焊接的工艺，设计合适的功率控制波形以控制激光发射单元输出激光。用户可以输入指令，需要设计一个功率控制波形，而控制单元可以响应用户的输入指令，确定出待定波形(甚至可以将待定波形展示给用户)，以便用户进行设计(例如通过确定一些参数，调整波形的形状、脉冲值、整个波形的周期、一段波形的时长等)。确定出的待定波形如图3所示。

需要说明的是，为了避免激光器在启动阶段和结束阶段的功率突变情况，待定波形的连续变化可以为起始部分和终止部分连续变化，而起始部分与终止部分之间可以存在脉冲值不变的波形(即平直的波形)，当然，起始部分与终止部分之间也可以为脉冲值连续变化的波形，可以根据实际需要进行设定，此处不作限定，本实施例中以起始部分与终止部分之间为连续变化的波形为例进行说明。

通过这样的方式，只需用户输入对应的指令，即可给出完整的波形(即待定波形)，而用户可以根据需要调整波形(例如通过设定一些参数来调整波形)，设计非常简便，易于操作。

确定出待定波形后，控制单元可以获得用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及第一脉冲值、收尾段起始时点及第二脉冲值，以及收尾段结束时点；并根据启动段起始时点、启动段结束时点、第一脉冲值、收尾段起始时点、第二脉冲值和收尾段结束时点，以及待定波形，生成包括启动段和收尾段的功率控制波形。

请再次参阅图3，在本实施例中，控制单元可以获取用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及第一脉冲值，以确定功率控制波形的启动段。具体的，可以根据启动段起始时点和启动段结束时点，结合待定波形，可以确定出启动段的第一时长，而再结合第一脉冲值(例如第一脉冲值为功率控制波形中首个脉冲峰值)，可以确定出功率控制波形中在第一时长内由从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段。当然，在默认启动段起始时点为零的条件下，则无需额外获取用户输入的启动段起始时点，此处不应视为对本申请的限定，以实际需要为准。其中，为了保证启动段的效果，可以设定第一时长在0.02毫秒至10毫秒内，但不应视为对本申请的限定。

可以理解的是，通过获取用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及第一脉冲值，以结合待定波形确定出功率控制波形的启动段，主要是为了说明功率控制波形的启动段的首脉冲上升时间(即第一时长)与峰值功率(即第一脉冲值)可调，便于用户根据实际应用场景的不同设计与实际应用场景匹配的功率控制波形。

为了实现在激光焊接中的起点标定、起点快速穿孔等应用(为了提高效率，可以在启动段实现这些功能，但不限定于此)，第一脉冲值对应的功率可以超过激光器的额定功率的100％(通常不超过激光器的额定功率的1000％，取决于激光器中泵的参数)，例如，将第一脉冲值对应的功率设定为激光器额定功率的150％至200％。

请再次参阅图3，在本实施例中，控制单元可以获取用户输入的收尾段起始时点及第二脉冲值、收尾段结束时点，以确定功率控制波形的收尾段。具体的，可以根据收尾段起始时点和收尾段结束时点，结合待定波形，可以确定出收尾段的第二时长，而再结合第二脉冲值(例如第二脉冲值可以为功率控制波形中最后一个脉冲峰值)，可以确定出功率控制波形中在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段。

可以理解的是，通过获取用户输入的收尾段起始时点及第二脉冲值、收尾段结束时点，以结合待定波形确定出功率控制波形的收尾段，主要为了说明功率控制波形的收尾段的尾脉冲下降时间(即第二时长)与峰值功率(即第二脉冲值)可调，便于用户根据实际应用场景的不同设计与实际应用场景匹配的功率控制波形。其中，为了保证收尾段的效果，避免激光器的功率突变，可以将第二时长设定在20毫秒至500毫秒之间，但不应视为对本申请的限定。

另外，启动段的连续变化和收尾段的连续变化可以是连续上升或下降的变化，也可以是波动式的变化，启动段中任一点的脉冲值可以均小于第一脉冲值，收尾段中任一点的脉冲值可以均小于第二脉冲值。通常来说，在波动式的变化的情况下，启动段和收尾段的波动幅度不是很大，例如，启动段的波形中脉冲值可以为：0至0.6a，0.6a至0.5a，0.5a至0.85a，0.85a至0.8a，0.8a至1.0a这样的一个连续波动上升至第一脉冲峰值a的过程，同理，收尾段的波形可以为波动式地下降，收尾段的波形中脉冲值可以为1.0b至0.4b，0.4b至0.55b，0.55b至0.2b，0.2b至0.3b，0.3b至0.1b，0.1b至0.15b，0.15b至0这样的一个从第二脉冲峰值b连续波动下降至脉冲峰值为0的过程。因此，此处不作限定。

通过用户的输入指令可以确定出待定波形，结合用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及第一脉冲值、收尾段起始时点及第二脉冲值，以及收尾段结束时点，可以生成包括启动段和收尾段的功率控制波形。这样用户能够根据实际需要，针对不同的应用情况(例如焊接线路、切割线路)设计不同的功率控制波形，以优化应用效果(例如焊接效果、切割效果)。

当然，功率控制波形的启动段和收尾段的确定方式，还可以为其他方式，例如，第一脉冲值和/或第二脉冲值不为脉冲峰值，第一时长和第二时长无需确定时点，而是直接给出时长等，因此，此处不应视为对本申请的限定。

为了便于用户根据不同应用场景(例如，不同的焊接线路、不同的切割线路等)对功率控制波形的设计，控制单元还可以获得用户输入的多个时点和每个时点对应的脉冲值，从而根据启动段起始时点、启动段结束时点、第一脉冲值、收尾段起始时点、第二脉冲值、收尾段结束时点、多个时点和每个时点对应的脉冲值，以及待定波形，生成功率控制波形。

请继续参阅图3，控制单元可以获取用户输入的多个时点和每个时点对应的脉冲值，当然，这些时点和其对应的脉冲值可以为待定波形上的任一节点。例如，针对不同的焊接场景或者焊接要求，对启动段可以有不同的要求，而用户输入的时点和该时点对应的脉冲值可以是位于启动段内的，从而对启动段的波形进行调整；也可以是位于收尾段内的，从而对收尾段的波形进行调整。另外，这些时点和其对应的脉冲值更多的情况是位于启动段与收尾段之间的运行段内的，从而可以根据实际应用场景中的焊接线路、切割线路等具体情况的不同而设定不同的运行段，使得设计的功率控制波形能够更好地适用于该场景中。

通过对待定波形中的时点和对应的脉冲值进行编辑以设计功率控制波形，可以根据实际需要设计不同的功率控制波形，以优化应用效果。

由于激光器的输出功率在一定时长范围内的功率均值超过预设倍数(取决于激光器的超调系数)的额定功率时，会对激光器造成不可逆的损伤，因此，需要合理运用超过额定功率输出激光的功能。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的激光器的输出功率需要满足的条件的原理图。示例性的，假设时间范围(即目标范围)为t，则阴影部分的面积为：S_A＝P_输出×t；而安全区域的面积为：S_B＝P_额定×t，其中，P_输出表示激光器的输出功率，P_额定表示激光器的额定功率，t表示时间。而要保证激光器的安全，需要S_A<nS_B，n表示预设倍数，且1≤n≤x，其中，x表示激光器的超调系数。

基于此原理，请再次参阅图3。在本实施例中，控制单元可以根据启动段起始时点、启动段结束时点、第一脉冲值、收尾段起始时点、第二脉冲值、收尾段结束时点、多个时点和每个时点对应的脉冲值，对待定波形的时点和脉冲值进行锚定。即，将待定波形以时点(横轴)和脉冲值(纵轴)，将待定波形中对应这些点的部位视为固定，而待定波形中未锚定部分则可以进行调整。

为了避免激光器由于输出功率在一定时长范围内的功率均值超过额定功率而对激光器造成损害，控制单元可以在锚定的待定波形中存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，确定出目标脉冲值和其对应的目标时点。

确定出目标脉冲值和其对应的目标时点后，可以确定出锚定的待定波形中以目标时点为基准的目标范围。示例性的，为了准确地确定出目标范围，控制单元可以获取预设的时长范围，根据时长范围和目标时点，从锚定的待定波形中确定出目标范围，如图3所示。其中，预设的时长范围可以基于激光器的上升时间确定出其下限值(例如，激光器的上升时间为2微秒，则预设时长范围通常最小为20微秒)，以及，可以基于波形(例如待定波形)的频率，确定预设的时长范围的上限值(例如，待定波形的频率为10赫兹，那么，预设的时长范围即波形的周期，为100毫秒)。而预设的时长范围属于上限值(100毫秒)与下限值(20微秒)之间的值，具体的取值可以基于实际需要进行选取，此处不作限定。

通过获取预设的时长范围，结合目标时点，可以准确地确定出目标范围，从而可以保证根据生成的功率控制波形对激光器的输出功率进行控制时，不会因为此问题导致对激光器的损伤。

确定出目标范围后，控制单元可以计算锚定的待定波形在目标范围的功率均值，并在功率均值超过额定功率的预设倍数时，调整锚定的待定波形在目标范围内的波形，以使调整后的待定波形在所述目标范围内的功率均值不高于额定功率的预设倍数，调整后的待定波形即为功率控制波形。而在锚定的待定波形中不存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，锚定的待定波形即可确定为功率控制波形。确定出的功率控制波形的示意图如图5所示。

在存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，计算目标范围内的功率均值，并对锚定的待定波形(锚定的点有限，因此待定波形具有不少的调整空间)进行调整，使得调整后的待定波形在目标范围内的功率均值不高于额定功率的预设倍数，从而避免由于激光器输出功率超过额定功率的预设倍数而造成对激光器的损伤，可以保证激光器的使用寿命。

获得激光器的功率控制波形后，控制单元可以执行步骤S20。

步骤S20：根据启动段，控制激光器的输出功率在第一时长内从零逐渐升高至第一脉冲值对应的功率，以及，根据收尾段，控制激光器的输出功率在第二时长内从第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

在本实施例中，控制单元可以控制激光器的输出功率在第一时长内从零逐渐升高至第一脉冲值对应的功率；根据位于启动段和收尾段之间且在第三时长内连续变化(在一些可能的实现方式中，脉冲值也可以不变)的运行段，控制激光器的输出功率在第三时长内随运行段的脉冲值的变化而变化；以及，根据收尾段，控制激光器的输出功率在第二时长内从第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

具体的，控制单元可以将功率控制波形中的第一时长、第一脉冲值、第二时长、第二脉冲值、运行段的多个时点和每个时点对应的脉冲值等参数存储在FLASH(闪存)中，即可根据存储的这些参数执行功率控制波形，控制激光发射单元的输出功率。例如，检测外部信号是否存在启动触发电平(例如高电平)，若存在，则可以执行功率控制波形的启动段。在执行过程(对运行段的执行过程)中，控制单元还可以检测保持时间是否达到预设的保持时间最小值，若是，则检测外部信号是否存在终止触发电平(例如低电平)，并在存在终止触发电平时执行功率控制波形的收尾段。

当然，根据启动段，控制激光器的输出功率在第一时长内从零逐渐升高至第一脉冲值对应的功率，以及，根据收尾段，控制激光器的输出功率在第二时长内从第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零的过程，可以基于启动段和收尾段的波形决定。例如，启动段的波形为连续升高时，激光器的输出功率则可以在第一时长内从零逐渐升高至第一脉冲值对应的功率；启动段的波形为波动升高时，激光器的输出功率则可以在第一时长内从零波动式地升高至第一脉冲值对应的功率。同理，收尾段的控制也是可以有多种选择，此处不作限定。

在功率控制波形中，通过激光器的功率控制波形中连续变化的启动段、收尾段，实现对激光器的输出功率的平滑控制，避免激光器的输出功率的突变情况，从而克服因激光功率突变给激光应用过程带来的问题(例如激光焊接过程中激光功率突变导致的凹坑，激光切割过程中激光功率突变导致的切割不良等)，保证激光器在其应用过程中的工作质量。运行段位于启动段和收尾段之间且在第三时长内连续变化，可以尽可能使得激光的输出功率连续变化，实现对激光器输出功率的平滑控制，从而避免激光功率突变的情况，保证激光器在其应用过程中的工作质量。

当功率控制方法应用于激光器内部的控制单元时，为了避免由于激光器突然关闭时而造成的功率突变，在本实施例中，控制单元还可以在用于控制激光器输出功率的使能信号中断时，控制激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零。示例性的，控制单元可以控制激光发射单元在20至500毫秒内逐渐将输出功率降低至零。激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零的方式可以式波动式的下降方式，也可以式连续式的下降方式，此处不作限定。

因此，激光器的功率控制方法应用在激光器内部，可以在用于控制激光器输出功率的使能信号中断时，也能够控制激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零，从而避免由于激光器突然关闭时而造成的功率突变，实现激光器的输出功率的平滑控制，保证激光器在应用中的工作质量。

请参阅图6，本申请实施例还提供一种激光器的功率控制装置200，包括：

波形获得模块210，用于获得激光器的功率控制波形，其中，所述功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，所述启动段中任一点的脉冲值小于所述第一脉冲值，所述收尾段中任一点的脉冲值小于所述第二脉冲值。

功率控制模块220，用于根据所述启动段，控制所述激光器的输出功率在所述第一时长内从零逐渐升高至所述第一脉冲值对应的功率，以及，根据所述收尾段，控制所述激光器的输出功率在所述第二时长内从所述第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

在本实施例中，所述功率控制波形还包括位于所述启动段和所述收尾段之间且在第三时长内连续变化的运行段，所述功率控制模块220，还用于根据所述运行段，控制所述激光器的输出功率在所述第三时长内随所述运行段的脉冲值的变化而变化。

在本实施例中，所述功率控制装置200应用于所述激光器100内部，在用于控制激光器输出功率的使能信号中断时，所述功率控制模块220，还用于控制所述激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零。

在本实施例中，所述波形获得模块210，还用于获得用户的输入指令，并根据所述输入指令确定出待定波形，其中，所述待定波形连续变化；获得用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及所述第一脉冲值、收尾段起始时点及所述第二脉冲值，以及收尾段结束时点；根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形。

在本实施例中，所述波形获得模块210，还用于在根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形之前，获得用户输入的多个时点和每个时点对应的脉冲值；并根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，以及所述待定波形，生成所述功率控制波形。

在本实施例中，所述波形获得模块210，还用于根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，对所述待定波形的时点和脉冲值进行锚定；在锚定的待定波形中存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，确定出所述目标脉冲值和其对应的目标时点；确定出锚定的待定波形中以所述目标时点为基准的目标范围；计算锚定的待定波形在所述目标范围的功率均值；在所述功率均值超过所述额定功率的预设倍数时，调整锚定的待定波形在所述目标范围内的波形，以使调整后的待定波形在所述目标范围内的功率均值不高于所述额定功率的预设倍数，调整后的待定波形为所述功率控制波形；在锚定的待定波形中不存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，锚定的待定波形为所述功率控制波形。

在本实施例中，所述波形获得模块210，还用于获取预设的时长范围；根据所述时长范围和所述目标时点，从锚定的待定波形中确定出所述目标范围。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本实施例中所述的激光器的功率控制方法。

综上所述，本申请实施例提供一种激光器的功率控制方法、装置、存储介质及激光器，由于激光器在实际应用过程中最容易在启动阶段和结束阶段出现功率突变的情况，因此，通过激光器的功率控制波形中连续变化的启动段、收尾段，实现对激光器的输出功率的平滑控制，避免激光器的输出功率的突变情况，从而克服因激光功率突变给激光应用过程带来的问题(例如激光焊接过程中激光功率突变导致的凹坑，激光切割过程中激光功率突变导致的切割不良等)，保证激光器在其应用过程中的工作质量。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光器的功率控制方法，其特征在于，包括：

获得激光器的功率控制波形，其中，所述功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，所述启动段中任一点的脉冲值小于所述第一脉冲值，所述收尾段中任一点的脉冲值小于所述第二脉冲值；

根据所述启动段，控制所述激光器的输出功率在所述第一时长内从零逐渐升高至所述第一脉冲值对应的功率，以及，根据所述收尾段，控制所述激光器的输出功率在所述第二时长内从所述第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

2.根据权利要求1所述的激光器的功率控制方法，其特征在于，所述功率控制波形还包括位于所述启动段和所述收尾段之间且在第三时长内连续变化的运行段，所述方法还包括：

根据所述运行段，控制所述激光器的输出功率在所述第三时长内随所述运行段的脉冲值的变化而变化。

3.根据权利要求1所述的激光器的功率控制方法，其特征在于，所述方法应用于所述激光器内部，在用于控制激光器输出功率的使能信号中断时，所述方法还包括：

控制所述激光器在预设时长内将输出功率逐渐降低至零。

4.根据权利要求1所述的激光器的功率控制方法，其特征在于，所述获得激光器的功率控制波形，包括：

获得用户的输入指令，并根据所述输入指令确定出待定波形，其中，所述待定波形连续变化；

获得用户输入的启动段起始时点、启动段结束时点及所述第一脉冲值、收尾段起始时点及所述第二脉冲值，以及收尾段结束时点；

根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形。

5.根据权利要求4所述的激光器的功率控制方法，其特征在于，在所述根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形之前，所述方法还包括：

获得用户输入的多个时点和每个时点对应的脉冲值；

对应的，根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值和所述收尾段结束时点，以及所述待定波形，生成包括所述启动段和所述收尾段的所述功率控制波形，包括：

根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，以及所述待定波形，生成所述功率控制波形。

6.根据权利要求5所述的激光器的功率控制方法，其特征在于，所述根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，以及所述待定波形，生成所述功率控制波形，包括：

根据所述启动段起始时点、所述启动段结束时点、所述第一脉冲值、所述收尾段起始时点、所述第二脉冲值、所述收尾段结束时点、所述多个时点和每个时点对应的脉冲值，对所述待定波形的时点和脉冲值进行锚定；

在锚定的待定波形中存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，确定出所述目标脉冲值和其对应的目标时点；

确定出锚定的待定波形中以所述目标时点为基准的目标范围；

计算锚定的待定波形在所述目标范围的功率均值；

在所述功率均值超过所述额定功率的预设倍数时，调整锚定的待定波形在所述目标范围内的波形，以使调整后的待定波形在所述目标范围内的功率均值不高于所述额定功率的预设倍数，调整后的待定波形为所述功率控制波形；

在锚定的待定波形中不存在对应功率超过激光器的额定功率的目标脉冲值时，锚定的待定波形为所述功率控制波形。

7.根据权利要求6所述的激光器的功率控制方法，其特征在于，所述确定出锚定的待定波形中以所述目标时点为基准的目标范围，包括：

获取预设的时长范围；

根据所述时长范围和所述目标时点，从锚定的待定波形中确定出所述目标范围。

8.一种激光器的功率控制装置，其特征在于，包括：

波形获得模块，用于获得激光器的功率控制波形，其中，所述功率控制波形包括在第一时长内从脉冲值为零连续变化至第一脉冲值的启动段和在第二时长内从第二脉冲值连续变化至脉冲值为零的收尾段，所述启动段中任一点的脉冲值小于所述第一脉冲值，所述收尾段中任一点的脉冲值小于所述第二脉冲值；

功率控制模块，用于根据所述启动段，控制所述激光器的输出功率在所述第一时长内从零逐渐升高至所述第一脉冲值对应的功率，以及，根据所述收尾段，控制所述激光器的输出功率在所述第二时长内从所述第二脉冲值对应的功率逐渐降低至零。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的激光器的功率控制方法。

10.一种激光器，其特征在于，包括激光发射单元和控制单元，所述控制单元用于执行权利要求1至7中任一项所述的激光器的功率控制方法，以控制所述激光发射单元发射激光的功率。

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