CN112666893A - 激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质，所述激光切割的控制方法，包括：获取异常监测信号，所述异常监测信号表征了所述激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗大小；根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头，本发明提供的激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质中，监测多种异常类型，针对不同异常类型采取不同的激光切割头的控制动作，有效监测、应对不同的异常类型，以达到最佳的切割效果。

Description

激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质

技术领域

本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质。

背景技术

激光切割过程中，由于较高的激光能量源，会产生等离子体，等离子体为云状，距离传感器会将云状的等离子体误判为被切割的板材，从而影响切割效果。

现有相关技术中，可以监测是否产生等离子体，并执行相应的控制动作，然而，在实际激光切割过程中，异常的类型并不限于等离子体带来的异常(例如还可包括残渣飞溅带来的异常)，进而，现有的异常监测与应对方式中，无法有效监测、应对不同的异常类型。

发明内容

本发明提供一种激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质，以解决无法有效监测、应对不同的异常类型的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种激光切割的控制方法，包括：

获取异常监测信号，所述异常监测信号表征了所述激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗大小；

根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头。

可选的，所述多个异常类型包括等离子体异常类型与残渣飞溅异常类型；其中：

所述等离子体异常类型为所述激光切割头切割待切割板材时，所述激光切割头与所述待切割板材之间产生等离子体的异常类型，

所述残渣飞溅异常类型为所述激光切割头进行切割所述待切割板材时，所述激光切割头与所述待切割板材之间发生残渣飞溅的异常类型。

可选的，根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型，包括：

若所述异常监测信号所表征的等效阻抗处于第一阻抗范围，则确定所述当前异常类型为所述等离子体异常类型；

若所述异常监测信号所表征的等效阻抗处于第二阻抗范围，则确定所述当前异常类型为所述残渣飞溅异常类型；所述第一阻抗范围高于所述第二阻抗范围。

可选的，根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头，包括：

若所述当前异常类型为所述等离子体异常类型，则控制所述激光切割头停止运动与激光输出；

若所述当前异常类型为所述残渣飞溅异常类型，则保持所述激光切割头的激光输出，并调整所述激光切割头的工作参数，所述工作参数包括以下至少之一：

表征所述激光切割头至少一个方向运动位置的位置参数；

表征所述激光切割头至少一个方向运动速度的速度参数；

表征所述激光切割头所输出激光能量的激光能量参数。

可选的，所述异常监测信号是等离子体监测电路产生的等离子体监测信号，或者：所述异常监测信号是根据所述等离子体监测信号产生的信号；

所述等离子体监测信号是所述等离子体监测电路监测所述等效阻抗而产生的。

根据本发明的第二方面，提供了一种激光切割设备，包括激光切割头和上位机，

所述激光切割头被配置为能够在所述上位机的控制下工作；

所述上位机用于实施本发明第一方面及其可选方案所述的激光切割的控制方法。

可选的，所述激光切割设备还包括等离子体监测电路，

所述等离子体监测电路与所述上位机之间被配置为能够传输信号；

所述异常监测信号是所述等离子体监测电路产生的等离子体监测信号，或者：所述异常监测信号是根据所述等离子体监测信号产生的信号；

所述等离子体监测信号是所述等离子体监测电路监测所述等效阻抗而产生的。

可选的，所述等离子体监测电路包括等离子体采样单元，

所述等离子体采样单元的第一端连接所述激光切割头与所述待切割板材之间间隙，所述等离子采样单元的第二端直接或间接连接所述上位机，

所述等离子体采样单元用于监测所述等效阻抗的电压，得到所述等离子体监测信号。

可选的，所述等离子体采样单元包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管和电容，

所述第一电阻的第一端连接所述激光切割头与所述待切割板材之间间隙，所述第一电阻的第二端连接所述运算放大器的第一输入端；

所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的另一端连接电源；

所述第三电阻的一端连接所述电源，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的第二输入端；

所述第四电阻的一端连接所述运算放大器的第二输入端，所述第四电阻的另一端连接所述运算放大器的输出端；

所述第一二极管的正极连接所述运算放大器的第一输入端，所述第一二极管的负极连接所述运算放大器的第二输入端；

所述第二二极管的正极连接所述运算放大器的第二输入端，所述第二二极管的负极连接所述运算放大器的第一输入端；

所述电容的一端连接所述电源，所述电容的另一端接地；

所述运算放大器的供电端连接所述电源，所述运算放大器的输出端直接或间接连接所述上位机。

可选的，所述的激光切割设备，还包括预处理电路，所述等离子体监测电路还包括信号放大单元，

所述信号放大单元的输入端连接所述运算放大器的输出端，所述信号放大单元的输出端连接所述预处理电路，所述预处理电路连接所述上位机，

所述信号放大单元将得到的所述等离子体监测信号进行放大，得到放大的等离子体监测信号，将所述放大的等离子体监测信号传输至所述预处理电路；

所述预处理电路用于根据所述放大的等离子体监测信号，向所述上位机传输所述异常监测信号。

根据本发明的第三方面，提供了一种激光切割的控制器，包括：

异常信号获取模块，用于获取异常监测信号，所述异常监测信号表征了所述激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗；

异常类型确定模块，用于根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

切割控制模块，用于根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头。

根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，包括处理器与存储器，

所述存储器，用于存储代码和相关数据；

所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现本发明第一方面及其可选方案所述的激光切割的控制方法。

根据本发明的第五方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面及其可选方案所述的激光切割的控制方法。

本发明提供的激光切割的控制方法、设备、控制器、电子设备与介质中，监测多种异常类型，针对不同异常类型采取不同的激光切割头的控制动作，有效监测、应对不同的异常类型，以达到最佳的切割效果。

本发明的可选方案中提供了一种等离子体监测电路，以监测切割过程中的多种异常类型，相比于现有技术中的等离子体监测方法，可以实时测得结果，算法简单。

本发明的可选方案中，采用等离子体监测电路监测切割过程中的多种异常类型，不受板材的薄厚程度、材料性质、材料腐蚀程度限制、只需要对应的上位机软件进行工艺调节即可针对不同板材进行高精度切割；只要等离体子产生，就会进行相应的动作，进行切割效果调整；等离子体监测电路同时兼备飞溅残差监测功能，不会产生误判。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中激光切割的控制方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例中步骤S102的流程示意图一；

图3是本发明一实施例中步骤S102的流程示意图二；

图4是本发明一实施例中步骤S103的流程示意图一；

图5是本发明一实施例中步骤S103的流程示意图二；

图6是本发明一实施例中激光切割设备的结构示意图一；

图7是本发明一实施例中激光切割设备的结构示意图二；

图8是本发明一实施例中激光切割设备的结构示意图三；

图9是本发明一实施例中等离子体监测电路的示意图一；

图10是本发明一实施例中等离子体监测电路的示意图二；

图11是本发明一实施例中等离子体监测电路的示意图三；

图12是本发明一实施例中激光切割设备的结构示意图四；

图13是本发明一实施例中距离监测电路的示意图；

图14是本发明一实施例中激光切割的控制装置的程序模块示意图；

图15是本发明一实施例中电子设备的构造示意图。

附图标记说明：

2-激光切割设备；

21-上位机；

22-激光切割头；

23-等离子体监测电路；

24-距离监测电路；

25-待切割板材；

231-等离子体采样单元；

232-放大单元；

241-信号采样单元；

242-信号放大单元；

25-预处理电路；

R1-第一电阻；

R2-第二电阻；

R3-第三电阻；

R4-第四电阻；

R5-第五电阻；

R6-第六电阻；

R7-第七电阻；

R8-第八电阻；

R9-第九电阻；

C1-第一电容；

C2-第二电容；

D1-第一二极管；

D2-第二二极管；

U1-运算放大器；

U2-跟随器；

U3-运算放大器；

Vcc1-第一电源；

Vcc2-第二电源；

Vcc3-第三电源。

具体实施方式

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。

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”、“第三”、“第四”等(如果存在)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，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1，一种激光切割的控制方法，包括：

S101：获取异常监测信号，异常监测信号表征了激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗大小；

S102：根据异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

S103：根据当前异常类型，控制激光切割头。

其中，异常监测信号可以理解为，激光切割头进行激光切割时，在激光切割头与待切割板材之间采集到的信号。若切割过程中未发生任何异常情况，则异常监测信号仅包括激光切割头与待切割板材之间间隔的等效阻抗；若切割过程产生异常情况，例如等离子体或飞溅残渣，激光切割头与待切割板材之间间隔表征的等效阻抗会发生变化，根据异常类型的不同，等效阻抗的变化也会产生不同；

进一步地，根据等效阻抗的不同可确定当前异常类型，进而控制激光切割头。

一种实施方式中，多个异常类型包括等离子体异常类型与残渣飞溅异常类型；其中：

等离子体异常类型为激光切割头切割待切割板材时，激光切割头与待切割板材之间产生等离子体的异常类型，

所述残渣飞溅异常类型为所述激光切割头进行切割所述待切割板材时，所述激光切割头与所述待切割板材之间发生残渣飞溅的异常类型。

其中的等离子体可理解为，气体在高温或强电磁场下，状态的改变，在这种状态下，气体中的原子会拥有比正常更多或更少的电子，从而形成阴离子或阳离子，即带负电荷或正电荷的粒子。

故而，当激光切割头切割待切割板材，激光切割头与待切割板材之间产生等离子体时，上位机接收到的反馈的激光切割头与待切割板材之间的距离信息会发生改变，进而会影响上位机对于激光切割头与待切割板材之间距离的判断，在进行激光切割时会产生不利影响。

请参考图2至图3，一种实施方式中，根据异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型，包括：

S1021：所述异常监测信号所表征的等效阻抗是否处于第一阻抗范围；

若步骤S1021的结果为是，则可执行：S1022：确定当前异常类型为等离子体异常类型；

S1023：所述异常监测信号所表征的等效阻抗是否处于第二阻抗范围；

若步骤S1023的结果为是，则可执行：S1024：确定当前异常类型为残渣飞溅异常类型；第一阻抗范围高于第二阻抗范围。

一种举例中，第一阻抗范围为兆欧级，第二阻抗为范围为千欧级，进一步地，若当前异常类型为等离子体异常类型，则异常监测信号所表征的等效阻抗为兆欧级阻抗，若当前异常类型为残渣飞溅异常类型，则异常监测信号所表征的等效阻抗为千欧级阻抗，其中的千欧级阻抗大于基础阻抗。

基础阻抗可以理解为，激光切割头进行激光切割时，未发生异常的激光切割头与待切割板材之间间隔所表征的等效阻抗的大小。

请参考图4至5，一种实施方式中，步骤S103，可以包括：

S1031：当前异常类型是否为等离子体异常类型；

若步骤S1031的判断结果为是，则可执行：S1032：控制激光切割头停止运动与激光输出；

S1033：当前异常类型是否为残渣飞溅异常类型；

若步骤S1033的判断结果为是，则可执行：S1034：保持激光切割头的激光输出，并调整激光切割头的工作参数，工作参数包括以下至少之一：

表征所述激光切割头至少一个方向运动位置的位置参数；

表征所述激光切割头至少一个方向运动速度的速度参数；

表征所述激光切割头所输出激光能量的激光能量参数。

以上可以理解为，激光切割头进行激光切割，激光切割头与待切割板材之间产生等离子体时，控制激光切割头停止运动与激光输出。一种举例中，还可以调整上位机中接收到的距离信息的数值，减少等离子体对上位机接收到的距离信息的影响，减少将云状的等离子体误判为待切割板材，影响切割效果；

激光切割头进行激光切割，激光切割头与待切割板材之间产生残渣飞溅时，会对切割的平滑度，边缘的蒸汽度等造成影响，此时调整激光切割头的工作参数，工作参数可包括位置参数、速度参数以及激光能量参数等，通过对工作参数的调整，实现对设备的优化。

一种实施方式中，所述异常监测信号是等离子体监测电路产生的等离子体监测信号，或者：所述异常监测信号是根据所述等离子体监测信号产生的信号；

所述等离子体监测信号是所述等离子体监测电路监测所述等效阻抗而产生的。

一种举例中，等离子体监测电路产生的等离子体监测信号直接作为异常监测信号，反馈至上位机，上位机根据接收到的异常检测信号判断当前异常类型；

一种举例中，等离子体监测电路产生的等离子体监测信号经过例如滤波、放大等处理后，可得到异常监测信号，异常监测信号反馈至上位机，上位机根据接收到的异常检测信号判断当前异常类型。

以上可以理解为，等离子体监测电路可以直接或间接地连接到上位机，上位机根据接收到的异常监测信号判断当前异常类型。

请参考图6，一种激光切割设备2，包括激光切割头22和上位机21，

所述激光切割头22被配置为能够在所述上位机21的控制下工作；

所述上位机21用于：

获取异常监测信号，异常监测信号表征了激光切割头22与待切割板材25之间间隔所形成的等效阻抗大小；

根据异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

根据当前异常类型，控制所述激光切割头22。

其中的，激光切割头22被配置为能够在所述上位机21的控制下工作，可以理解为，激光切割头22可以通过切割执行装置，间接电连接上位机21，上位机21输出相对应的切割指令到切割执行装置，切割执行装置根据接收到的切割指令，带动激光切割头22进行切割。其中的切割指令包括但不局限于以下内容：

激光切割头22的目标位置参数，激光切割头22的运动方向参数，激光切割头22的激光能量参数，激光切割头22的运动速度的速度参数等。

切割执行装置可例如激光器，用于在上位机21的控制下产生和调整激光的功率等工作参数，还可例如运动驱动器，此处的运动驱动器可以在上位机21的控制下驱动激光切割头22运动。

请参考图7，一种举例中，激光切割设备2还包括等离子体监测电路23，等离子体监测电路23与上位机之间21被配置为能够传输信号；

异常监测信号是等离子体监测电路23产生的等离子体监测信号，或者：所述异常监测信号是根据所述等离子体监测信号产生的信号；

等离子体监测信号是等离子体监测电路23监测等效阻抗而产生的。

其中，等离子体监测电路23与上位机之间21被配置为能够传输信号，可例如，等离子体监测电路23与上位机21之间通过导线或通信线缆等有线传输线路进行信号传输，又可例如，等离子体监测电路23与上位机21之间通过蓝牙等无线传输线路进行信号传输。

一种举例中，等离子体监测电路23产生的等离子体监测信号直接作为异常监测信号，反馈至上位机，上位机根据接收到的异常检测信号判断当前异常类型；

一种举例中，等离子体监测电路23产生并输出的等离子体监测信号经过例如滤波滤波、放大等处理后，可得到异常监测信号，异常监测信号反馈至上位机，上位机根据接收到的异常检测信号判断当前异常类型。

以上可以理解为，等离子体监测电路23可以直接或间接地连接到上位机21，上位机21根据接收到的异常监测信号判断当前异常类型。

请参考图8，一种实施方式中，等离子体监测电路23包括等离子体采样单元231，

等离子体采样单元231的第一端连接激光切割头22与待切割板材25之间间隙，等离子采样单元231的第二端直接或间接连接上位机21，

等离子体采样单元231用于监测等效阻抗的电压，得到等离子体监测信号(即输出等离子体监测信号)，并直接或间接向上位机21反馈该信号。

激光切割头22与待切割板材25之间间隙可视为一个一端接地的电阻(即等效阻抗)，当产生等离子体或残渣飞溅时，此电阻的阻值会发生变化，当产生等离子体时，此电阻的阻值迅速增大，达到兆欧级，当产生残渣飞溅时，此电阻的阻值为千欧级，介于基础阻抗的阻值和兆欧级阻值之间。

请参考图9，一种举例中，等离子体采样单元231包括：运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二二极管D2和第一电容C1，

第一电阻R1的第一端连接激光切割头22与待切割板材25之间间隙，第一电阻R1的第二端连接运算放大器U1的第一输入端；

第二电阻R2的一端连接第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的另一端连接第一电源Vcc1；

第三电阻R3的一端连接第一电源Vcc1，第三电阻R3的另一端连接运算放大器U1的第二输入端；

第四电阻R4的一端连接运算放大器U1的第二输入端，第四电阻R4的另一端连接运算放大器U1的输出端；

第一二极管D1的正极连接运算放大器U1的第一输入端，第一二极管D1的负极连接运算放大器U1的第二输入端；

第二二极管D2的正极连接运算放大器U1的第二输入端，第二二极管D2的负极连接运算放大器U1的第一输入端；

第一电容C1的一端连接第一电源Vcc1，第一电容C1的另一端接地；

运算放大器U1的供电端连接第一电源Vcc1，运算放大器U1的输出端直接或间接连接上位机21。

其中，运算放大器U1用于监测两个输入端的电压(其匹配于等效阻抗)，实现对等效阻抗的检测，第一二极管D1和第二二极管D2用于对等离子体采样单元231的电路进行保护。

一种举例中，等离子体监测电路23未检测到异常信号，激光切割头22和待切割板材25之间间隔的等效阻抗很小，此时，第一电阻R1连接激光切割头22和带切割板材25之间间隔的一端可视为直接接地；一种举例中，等离子体监测电路23监测到等离子体，激光切割头22和待切割板材25之间间隔的等效阻抗会变大，等离子体监测电路23中，运算放大器可采集到等效阻抗对应的电压信号，该电压信号可理解为：将第一电源Vcc1作用于等效阻抗及其他电阻(例如第一电阻R1、第二电阻R2)而形成的电压信号(例如第二电阻R2两端的电压信号)，随着等效阻抗的变大，该电压信号也变大，对应的，经等离子体采样单元231(例如运算放大器U1)输出的等离子体监测信号也随之变大。

请参考图10至图12，一种实施方式中，激光切割设备还包括预处理电路26，等离子体监测电路23还包括信号放大单元232，

信号放大单元232的输入端连接运算放大器U1的输出端，信号放大单元232的输出端连接预处理电路26，预处理电路26连接上位机21，

信号放大单元232将得到的等离子体监测信号进行放大，得到放大的等离子体监测信号，将放大的等离子体监测信号传输至预处理电路26；

预处理电路26用于根据放大的等离子体监测信号，向上位机21传输异常监测信号。

一种实施方式中，信号放大单元232包括跟随器U2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第二电容C2；

跟随器U2的第一输入端连接运算放大器U1的输出端，跟随器U2的第二输出端连接跟随器U2的输出端，跟随器U2的供电端连接第二电源Vcc2；

第五电阻R5的第一端连接跟随器U2的第一输入端，第五电阻R5的第二端连接第六电阻R6的第一端；

第六电阻R6的第二端接地；

第七电阻R7的一端连接第六电阻R6的第一端，第七电阻R7的另一端接地；

第二电容C2的一端连接第二电源Vcc2，第二电容C2的另一端接地。

其中的跟随器U2可例如电压跟随器，作为等离子体采样单元的隔离级或缓冲级。

一种实施方式中，信号放大单元232还包括第八电阻R8，第八电阻R8的第一端连接运算放大器U1的输出端，第八电阻R8的第二端连接跟随器U2的第一输入端和第五电阻R5的第一端。

其中，预处理电路26可例如包括滤波电路，以对等离子体监测信号(或放大的等离子体监测信号)进行滤波处理，减少其他信号对信号传输的干扰，预处理电路233可例如包括信号放大电路，对等离子体监测信号(或放大的等离子体监测信号)进行进一步放大处理，经预处理电路26滤波和/或放大后，可得到异常监测信号，将其反馈至上位机，便于上位机的识别。

一种举例中，激光切割设备2还包括距离监测电路24，距离监测电路24可对激光切割头22与待切割板材25之间距离进行监测，得到能表征出该距离的第一距离信号(即输出第一距离信号)，例如，在激光切割头22与待切割板材25之间可形成等效电容，通过对该电容值的监测，可得到表征电容值的电容值信号，其与激光切割头22与待切割板材25之间距离相匹配，进而，一种举例中，可以该电容值信号作为第一距离信号，进一步的，也可对该电容信号进行放大等处理，得到放大后的电容值信号作为第一距离信号，并将其反馈至预处理模块，预处理模块可基于第一距离信号产生第二距离信号，上位机21根据第二距离信号，即可得到激光切割头22与待切割板材25之间对应的距离。

进行激光切割时，若激光切割头22与待切割板材25之间产生等离子体或残渣飞溅，距离传感器会将等离子体或飞溅的残渣误认为待切割板材，上位机21得到的第二距离信号就会发生改变，进而对切割的效果产生不利影响。

请参考图13，一种举例中，距离监测电路24包括距离信号采样单元241和信号放大单元242，信号放大单元241包括第九电阻R9和运算放大器U3；

距离信号采样单元241用于监测激光切割头22与待切割板材25之间的距离，得到第一距离信号，并将第一距离信号传输到信号放大单元242进行信号放大，得到放大的第一距离信号，信号放大单元242向上位机反馈放大的第一距离信号(例如经预处理电路将第一距离信号预处理为第二距离信号后，反馈至上位机21)。

运算放大器U3的第一输入端连接距离信号采样单元241的输出端，运算放大器U3的第二输入端连接地，第九电阻R9的一端连接运算放大器U3的第一输入端，第九电阻R9的另一端连接运算放大器U3的输出端，运算放大器U3的电源端连接第三电源Vcc3。

一种实施方式中，等离子体监测电路23设于第一电路板，距离监测电路24设于第二电路板，预处理电路25设于第三电路板。

本发明的一具体实施例中提供的激光切割设备的具体工作过程如下：

当切割过程中没有等离子体产生时，预处理电路26只能检测到距离信号，对距离信号进行处理后给上位机21，上位机21通过算法实现对切割工艺的预设，工艺实现对电机参数的控制，从而控制距离传感器达到预设的切割效果。

当切割过程中产生等离子体信号时，异常监测信号表现强于距离信号，预处理电路26将两种信号全部送入上位机21，上位机21判断通过判断信号强度来完成对等离子体异常类型的检测，通过算法，重新控制电机及切割工艺，调整距离，实现最佳的切割效果；此外，对于非等离子的异常类型，由于切割产生的残渣飞溅等问题，等离子监测电路23对此类信号可以输出不同幅度的电压信号，同样可以对此类干扰进行检测。

本发明的一具体实施例中提供的激光切割设备，具备等离子体监测功能，主要包括等离子体采样单元231、距离监测电路24、预处理电路26、信号放大单元232、上位机21，预处理电路26分别对信号放大单元232输出信号、距离监测电路24输出信号进行检测处理；表现为当实际切割过程中产生等离子体或出现残渣飞溅时，放大单元232输出电压增大，预处理电路26对电压信号进行预处理，进一步调理信号，从而实现最佳的切割效果。

本发明的一具体实施例中提供的激光切割设备，不受板材的薄厚程度、材料性质、材料腐蚀程度限制、只需要对应的上位机软件进行工艺调节即可针对不同板材进行高精度切割；对等离子体信号本身阈值无要求，只要等离体子产生，就会进行相应的动作，调整相关距离传感器，进行切割效果调整；等离子体检测信号功能同时兼备飞溅残差检测功能，不会产生误判。

请参考图14，本发明实施例提供了一种激光切割的控制器3，应用于上位机，包括：

异常信号获取模块301，用于获取异常监测信号，所述异常监测信号表征了所述激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗；

异常类型确定模块302，用于根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

切割控制模块303，用于根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头。

一种实施方式中，多个异常类型包括等离子体异常类型与残渣飞溅异常类型；其中：

等离子体异常类型为激光切割头切割待切割板材时，激光切割头与所述待切割板材之间产生等离子体的异常类型，

残渣飞溅异常类型为激光切割头进行切割待切割板材时，激光切割头与待切割板材之间发生残渣飞溅的异常类型。

异常类型确定模块302，具体用于：

若异常监测信号所表征的等效阻抗处于第一阻抗范围，则确定当前异常类型为等离子体异常类型；

若异常监测信号所表征的等效阻抗处于第二阻抗范围，则确定当前异常类型为残渣飞溅异常类型；第一阻抗范围高于第二阻抗范围。

切割控制模块303，具体用于：

若当前异常类型为等离子体异常类型，则控制激光切割头停止运动与激光输出；

若当前异常类型为残渣飞溅异常类型，则保持激光切割头22的激光输出，并调整激光切割头22的工作参数，工作参数包括以下至少之一：

表征激光切割头22至少一个方向运动位置的位置参数；

表征激光切割头22至少一个方向运动速度的速度参数；

表征激光切割头22所输出激光能量的激光能量参数.

一种举例中，异常监测信号是等离子体监测电路23监测所述间隔中的等离子体而产生的等离子体监测信号，或者：异常监测信号是根据等离子体监测信号产生的信号；

等离子体监测信号是等离子体监测电路23监测等效阻抗而产生的。

请参考图15，提供了一种电子设备40，包括：

处理器41；以及，

存储器42，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器41配置为经由执行所述可执行指令来执行以上所涉及的方法。

处理器41能够通过总线43与存储器42通讯。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所涉及的方法。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取的存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种激光切割的控制方法，其特征在于，包括：

获取异常监测信号，所述异常监测信号表征了所述激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗大小；

根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头。

2.根据权利要求1所述的激光切割的控制方法，其特征在于，所述多个异常类型包括等离子体异常类型与残渣飞溅异常类型；其中：

所述等离子体异常类型为所述激光切割头切割待切割板材时，所述激光切割头与所述待切割板材之间产生等离子体的异常类型，

所述残渣飞溅异常类型为所述激光切割头进行切割所述待切割板材时，所述激光切割头与所述待切割板材之间发生残渣飞溅的异常类型。

3.根据权利要求2所述的激光切割的控制方法，其特征在于，根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型，包括：

若所述异常监测信号所表征的等效阻抗处于第一阻抗范围，则确定所述当前异常类型为所述等离子体异常类型；

若所述异常监测信号所表征的等效阻抗处于第二阻抗范围，则确定所述当前异常类型为所述残渣飞溅异常类型；所述第一阻抗范围高于所述第二阻抗范围。

4.根据权利要求2所述的激光切割的控制方法，其特征在于，根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头，包括：

若所述当前异常类型为所述等离子体异常类型，则控制所述激光切割头停止运动与激光输出；

若所述当前异常类型为所述残渣飞溅异常类型，则保持所述激光切割头的激光输出，并调整所述激光切割头的工作参数，所述工作参数包括以下至少之一：

表征所述激光切割头至少一个方向运动位置的位置参数；

表征所述激光切割头至少一个方向运动速度的速度参数；

表征所述激光切割头所输出激光能量的激光能量参数。

5.根据权利要求2至4任一项所述的激光切割的控制方法，其特征在于，所述异常监测信号是等离子体监测电路的等离子体监测信号，或者：所述异常监测信号是根据所述等离子体监测信号产生的信号；

所述等离子体监测信号是所述等离子体监测电路监测所述等效阻抗而产生的。

6.一种激光切割设备，其特征在于，包括激光切割头和上位机，

所述激光切割头被配置为能够在所述上位机的控制下工作；

所述上位机用于执行权利要求1至4任一项所述的激光切割的控制方法。

7.根据权利要求6所述的激光切割设备，其特征在于，还包括等离子体监测电路，

所述等离子体监测电路与所述上位机之间被配置为能够传输信号；

所述异常监测信号是所述等离子体监测电路产生的等离子体监测信号，或者：所述异常监测信号是根据所述等离子体监测信号产生的信号；

所述等离子体监测信号是所述等离子体监测电路监测所述等效阻抗而产生的。

8.根据权利要求7所述的激光切割设备，其特征在于，所述等离子体监测电路包括等离子体采样单元，

所述等离子体采样单元的第一端连接所述激光切割头与所述待切割板材之间间隙，所述等离子采样单元的第二端直接或间接连接所述上位机，

所述等离子体采样单元用于监测所述等效阻抗的电压，得到所述等离子体监测信号。

9.根据权利要求8所述的激光切割设备，其特征在于，所述等离子体采样单元包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管和电容，

所述第一电阻的第一端连接所述激光切割头与所述待切割板材之间间隙，所述第一电阻的第二端连接所述运算放大器的第一输入端；

所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的另一端连接电源；

所述第三电阻的一端连接所述电源，所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的第二输入端；

所述第四电阻的一端连接所述运算放大器的第二输入端，所述第四电阻的另一端连接所述运算放大器的输出端；

所述第一二极管的正极连接所述运算放大器的第一输入端，所述第一二极管的负极连接所述运算放大器的第二输入端；

所述第二二极管的正极连接所述运算放大器的第二输入端，所述第二二极管的负极连接所述运算放大器的第一输入端；

所述电容的一端连接所述电源，所述电容的另一端接地；

所述运算放大器的供电端连接所述电源，所述运算放大器的输出端直接或间接连接所述上位机。

10.根据权利要求9所述的激光切割设备，其特征在于，还包括预处理电路，所述等离子体监测电路还包括信号放大单元，

所述信号放大单元的输入端连接所述运算放大器的输出端，所述信号放大单元的输出端连接所述预处理电路，所述预处理电路连接所述上位机，

所述信号放大单元对所述等离子体监测信号进行放大，得到放大的等离子体监测信号，将所述放大的等离子体监测信号传输至所述预处理电路；

所述预处理电路用于根据所述放大的等离子体监测信号，向所述上位机传输所述异常监测信号。

11.一种激光切割的控制器，其特征在于，包括：

异常信号获取模块，用于获取异常监测信号，所述异常监测信号表征了所述激光切割头与待切割板材之间间隔所形成的等效阻抗；

异常类型确定模块，用于根据所述异常监测信号，在多个异常类型中确定当前异常类型；

切割控制模块，用于根据所述当前异常类型，控制所述激光切割头。

12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器与存储器，

所述存储器，用于存储代码和相关数据；

所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现权利要求1至4任一项所述的激光切割的控制方法。

13.一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的激光切割的控制方法。

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