CN113385824B - 一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路及延时方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，包括激光发生器、控制激光路径的振镜扫描头、用于控制激光器发生器与振镜扫面头的激光控制卡、用于控制上电时序和断电时序的四合一开关电源，所述四合一开关电源与220V交流电压电连接，所述振镜扫描头、激光发生器和激光控制卡均与四合一开关电源电连接。本发明还提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时方法。本发明解决了激光器不受控出光导致的安全风险问题。

Description

一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路及延时方法
技术领域
本发明涉及激光标刻技术领域，尤其涉及一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路及延时方法。
背景技术
激光镭雕技术是指将高能量密度的激光光束在计算机的控制下对产品进行局部照射，使产品表面瞬间熔化或汽化，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光镭雕具有刻印的内容广、效率高、刻印清晰、洁净等优点。
激光镭雕设备的基础组成包括控制系统与激光器系统，其中控制系统一般为控制板，而激光器受到控制板的控制调节激光功率与频率，激光开关等。然而在整个系统上电与断电瞬间，因控制板需要启动复位等程序，激光器在这些阶段是不受控的状态，导致激光器不受控出光，存在安全风险。
因此有必要设计一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路及延时方法，以解决激光器不受控出光导致的安全风险问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，包括激光发生器、控制激光路径的振镜扫描头、用于控制激光器发生器与振镜扫面头的激光控制卡、用于控制上电时序和断电时序的四合一开关电源，所述四合一开关电源与220V交流电压电连接，所述振镜扫描头、激光发生器和激光控制卡均与四合一开关电源电连接。
作为优选，所述振镜扫描头与四合一开关电源的±15V电压接口电连接。
作为优选，所述激光发生器与四合一开关电源的+24V电压接口电连接。
作为优选，所述激光控制卡与四合一开关电源的+5V电压接口电连接。
作为优选，所述适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路还包括漏电保护断路器，所述四合一开关电源通过漏电保护断路器与220V交流电压电连接。
作为优选，所述适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路还包括接地块，所述漏电保护断路器和激光发生器均通过接地块接地。
作为优选，所述适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路还包括激光头，所述激光发生器与激光头连通。
本发明还提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时方法，包括上电方法和断电方法，所述上电方法包括：S1、打开漏电保护断路器的开关，使220V交流电压加到可控制上电时序的四合一开关电源上；S2、四合一开关电源通过内部电路控制先产生+5V电压、±15V电压与GND，不产生+24V电压：振镜扫描头使用±15V电压上电，自锁内部电机，形成可控的振镜扫描头，激光控制卡使用+5V电压上电，内部初始化，完成控制系统上电可控，激光发生器此时未上电，激光发生器即使在激光控制卡初始化过程中收到错误信号，也不会激发激光；S3、激光控制卡完成初始化后，四合一开关电源产生+24V电压，激光发生器此时上电，此时激光控制卡已完成初始化，信号可控，激光发生器不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全上电并可控。
作为优选，所述断电方法包括：S4、关闭漏电保护断路器的开关，使四合一开关电源与220V交流电压断开，四合一开关电源通过内部电路控制先消除+24V电压、±15V电压与GND，不消除+5V电压：振镜扫描头断电，电机自锁消除，振镜扫描头偏离出出光范围，激光发生器断电，不会再激发激光；S5、四合一开关电源上消除+5V电压，激光控制卡失去供电，不可控制，此时激光发生器不会再激发激光，即使收到激光控制卡的错误信号，也不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全断电。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种无需人工参与，且可有效适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路及延时方法，现有技术一般通过硬件搭建延时系统控制控制系统与激光器的上电顺序，本发明将上电顺序控制集成进开关电源中，实现了开关电源上电时间统一，而控制系统与激光器上电顺序有效控制，防止了激光器出现无控制的情况，确保安全，降低风险，节约成本。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路图；
图2为本发明实施例提供的上电时序示波器波形图；
图3为本发明实施例提供的断电时序示波器波形图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3，本发明实施例一提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，包括激光发生器40、控制激光路径的振镜扫描头30、用于控制激光器发生器与振镜扫面头的激光控制卡50、用于控制上电时序和断电时序的四合一开关电源20，所述四合一开关电源20与220V交流电压电连接，所述振镜扫描头30、激光发生器40和激光控制卡50均与四合一开关电源20电连接。
所述振镜扫描头30与四合一开关电源20的±15V电压接口电连接。所述激光发生器40与四合一开关电源20的+24V电压接口电连接。所述激光控制卡50与四合一开关电源20的+5V电压接口电连接。适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路还包括漏电保护断路器10、接地块60和激光头70，所述四合一开关电源20通过漏电保护断路器10与220V交流电压电连接，所述漏电保护断路器10和激光发生器40均通过接地块60接地，所述激光发生器40与激光头70连通。
本发明实施例二提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时方法，包括上电方法和断电方法，所述上电方法包括：S1、打开漏电保护断路器10的开关，使220V交流电压加到可控制上电时序的四合一开关电源20上；S2、四合一开关电源20通过内部电路控制先产生+5V电压、±15V电压与GND，不产生+24V电压：振镜扫描头30使用±15V电压上电，自锁内部电机，形成可控的振镜扫描头，激光控制卡50使用+5V电压上电，内部初始化，完成控制系统上电可控，激光发生器40此时未上电，激光发生器40即使在激光控制卡50初始化过程中收到错误信号，也不会激发激光；S3、激光控制卡50完成初始化后，四合一开关电源20产生+24V电压，激光发生器40此时上电，此时激光控制卡50已完成初始化，信号可控，激光发生器40不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全上电并可控。
所述断电方法包括：S4、关闭漏电保护断路器10的开关，使四合一开关电源20与220V交流电压断开，四合一开关电源20通过内部电路控制先消除+24V电压、±15V电压与GND，不消除+5V电压：振镜扫描头30断电，电机自锁消除，振镜扫描头30偏离出出光范围，激光发生器40断电，不会再激发激光；S5、四合一开关电源20上消除+5V电压，激光控制卡50失去供电，不可控制，此时激光发生器40不会再激发激光，即使收到激光控制卡50的错误信号，也不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全断电。
本发明解决了激光器不受控出光导致的安全风险问题。
本发明提供了一种无需人工参与，且可有效适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路及延时方法，现有技术一般通过硬件搭建延时系统控制控制系统与激光器的上电顺序，本发明将上电顺序控制集成进开关电源中，实现了开关电源上电时间统一，而控制系统与激光器上电顺序有效控制，防止了激光器出现无控制的情况，确保安全，降低风险，节约成本。
如图1，本发明提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路：包括含有漏电短路功能的漏电保护断路器10，可控制上电时序的四合一开关电源20，可控制激光路径的振镜扫描头30，可发生高频激光的激光发生器40，拥有控制激光器发生器与振镜扫面头功能的激光控制卡50。
本发明还提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时方法：首先，人工打开漏电保护断路器10的开关，使市电交流220V电压加到可控制上电时序的四合一开关电源20上。四合一开关电源20通过内部电路控制先产生+5V电压、±15V电压与GND，不产生+24V电压。振镜扫描头30使用±15V上电，自锁内部电机，形成可控的振镜扫描头。激光控制卡50使用+5V上电，内部初始化，完成控制系统上电可控。激光发生器40此时未上电，激光发生器40即使在激光控制卡50初始化过程中收到错误信号，也不会激发激光。待激光控制卡50在短时间内完成初始化后，四合一开关电源20产生+24V，激光发生器40此时上电，此时激光控制卡50已完成初始化，信号可控。激光发生器40不会产生错误的激发激光。整个系统完成安全上电并可控。
下一步，人工关闭漏电保护断路器10的开关，使市电交流220V电压断开可控制上电时序的四合一开关电源20。四合一开关电源20通过内部电路控制先消除+24V、±15V与GND，不消除+5V。振镜扫描头30使用的±15V消除，电机自锁消除，振镜扫描头30偏离出出光范围。激光发生器40使用的+24V消除，不会再激发激光。之后四合一开关电源20上+5V消除，激光控制卡50失去供电，不可控制，此时激光发生器40不会再激发激光，即使收到激光控制卡50的错误信号，也不会产生错误的激发激光。整个系统完成安全断电。
本发明的目的在于提供一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源设计及方法，以解决激光器不受控出光问题，解决安全风险问题。本发明在系统中接入一种开关电源，开关电源由受剩余电流动作断路器控制的市电输入供电，为激光发生器，激光控制系统(激光控制卡)，振镜扫描系统(振镜扫描头)分别输出供电；通过控制开关电源的上电时序与断电时序，进而实现激光控制系统与激光发生器上电的时序控制。
图2为上电时序示波器波形示例，图3为断电时序示波器波形示例。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (9)

1.一种适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：包括激光发生器、控制激光路径的振镜扫描头、用于控制激光器发生器与振镜扫面头的激光控制卡、用于控制上电时序和断电时序的四合一开关电源，所述四合一开关电源与220V交流电压电连接，所述振镜扫描头、激光发生器和激光控制卡均与四合一开关电源电连接；四合一开关电源通过内部电路控制先产生+5V电压、±15V电压与GND，不产生+24V电压：振镜扫描头使用±15V电压上电，自锁内部电机，形成可控的振镜扫描头，激光控制卡使用+5V电压上电，内部初始化，完成控制系统上电可控，激光发生器此时未上电，激光发生器即使在激光控制卡初始化过程中收到错误信号，也不会激发激光；激光控制卡完成初始化后，四合一开关电源产生+24V电压，激光发生器此时上电，此时激光控制卡已完成初始化，信号可控，激光发生器不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全上电并可控。
2.如权利要求1所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：所述振镜扫描头与四合一开关电源的±15V电压接口电连接。
3.如权利要求1所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：所述激光发生器与四合一开关电源的+24V电压接口电连接。
4.如权利要求1所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：所述激光控制卡与四合一开关电源的+5V电压接口电连接。
5.如权利要求1所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：还包括漏电保护断路器，所述四合一开关电源通过漏电保护断路器与220V交流电压电连接。
6.如权利要求5所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：还包括接地块，所述漏电保护断路器和激光发生器均通过接地块接地。
7.如权利要求1所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，其特征在于：还包括激光头，所述激光发生器与激光头连通。
8.一种适用于光纤激光镭雕系统的延时方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时电源电路，该延时方法包括上电方法和断电方法，所述上电方法包括：S1、打开漏电保护断路器的开关，使220V交流电压加到可控制上电时序的四合一开关电源上；S2、四合一开关电源通过内部电路控制先产生+5V电压、±15V电压与GND，不产生+24V电压：振镜扫描头使用±15V电压上电，自锁内部电机，形成可控的振镜扫描头，激光控制卡使用+5V电压上电，内部初始化，完成控制系统上电可控，激光发生器此时未上电，激光发生器即使在激光控制卡初始化过程中收到错误信号，也不会激发激光；S3、激光控制卡完成初始化后，四合一开关电源产生+24V电压，激光发生器此时上电，此时激光控制卡已完成初始化，信号可控，激光发生器不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全上电并可控。
9.如权利要求8所述的适用于光纤激光镭雕系统的延时方法，其特征在于：所述断电方法包括：S4、关闭漏电保护断路器的开关，使四合一开关电源与220V交流电压断开，四合一开关电源通过内部电路控制先消除+24V电压、±15V电压与GND，不消除+5V电压：振镜扫描头断电，电机自锁消除，振镜扫描头偏离出出光范围，激光发生器断电，不会再激发激光；S5、四合一开关电源上消除+5V电压，激光控制卡失去供电，不可控制，此时激光发生器不会再激发激光，即使收到激光控制卡的错误信号，也不会产生错误的激发激光，整个系统完成安全断电。
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