CN114346461B - 一种用于激光切割的智能气压控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于激光切割的智能气压控制装置及方法，该装置包括系统板卡用于获取待切割设备的运行状态判定条件以及辅助气体的输入气压值，并将运行状态判定条件与输入气压值发送至气压补偿控制板卡；气压补偿控制板卡用于将输入气压值发送至气体比例阀；气体比例阀用于根据输入气压值调整出气气压，以将辅助气体释放至激光切割头；气压监控反馈单元用于获取激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值，将输出气压值反馈至气压补偿控制板卡；气压补偿控制板卡还用于在接收输出气压值后，根据运行状态判定条件确定待切割设备的运行状态，根据运行状态、输入气压值、输出气压值，确定待切割设备的气压补偿值，以对待切割设备进行气压补偿。

Description

一种用于激光切割的智能气压控制装置及方法

技术领域

本申请涉及激光金属切割技术领域，尤其涉及一种用于激光金属切割的智能气压控制装置及方法。

背景技术

随着经济社会的发展，激光加工方式在金属加工市场的应用越来越普遍，随着激光加工功率逐渐上升，对激光工艺稳定性要求也越来越高，工艺参数中的辅助气体气压为影响金属加工质量的主要因素之一，因此对辅助气体气压的精度要求也逐渐增加。

然而，在实际加工过程中辅助气体的气压值常受外界因素影响波动明显，从而导致激光加工质量不稳定、偶发性加工质量差等现象出现，使得设备加工过程中的成本增加。

为此，如何有效保证辅助气体的气压值在激光加工过程中不受外界因素影响且持续保证稳定成为当前需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种用于激光切割的智能气压控制装置及方法，用于解决如何有效保证辅助气体的气压值在激光加工过程中不受外界因素影响且持续保证稳定的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

一方面，本申请实施例提供了一种用于激光切割的智能气压控制装置，该装置包括：包括系统板卡、气压补偿控制板卡、气体比例阀、激光切割头、设置在所述激光切割头内部管路的气压监控反馈单元；所述系统板卡用于获取待切割设备的运行状态判定条件以及辅助气体的输入气压值，并将所述运行状态判定条件与所述输入气压值发送至所述气压补偿控制板卡；所述气压补偿控制板卡用于将所述输入气压值发送至所述气体比例阀；所述气体比例阀用于根据所述输入气压值调整出气气压，以将所述辅助气体释放至所述激光切割头；所述气压监控反馈单元用于获取所述激光切割头输出所述辅助气体时对应的输出气压值，将所述输出气压值反馈至所述气压补偿控制板卡；所述气压补偿控制板卡还用于在接收所述输出气压值后，根据所述运行状态判定条件确定所述待切割设备的运行状态，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值，以对所述待切割设备进行气压补偿。

一个示例中，所述气压补偿控制板卡为PID控制板卡；所述PID控制板卡以布尔信号接收来自于所述系统板卡的运行状态判定条件对应的条件信号，将所述条件信号转换为所述待切割设备的运行状态形式，以对所述运行状态判定条件进行记录。

一个示例中，所述激光切割头设置有喷嘴，所述根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，对所述待切割设备进行气压补偿，具体包括：若所述运行状态为对所述待切割设备穿孔过程中或切割过程中，则通过预先构建的PID控制算法、所述喷嘴类型以及尺寸、所述辅助气体类型、所述输入气压值以及所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值；将所述气压补偿值发送至所述气体比例阀，以通过所述气体比例阀与所述气体补偿值对所述待切割设备进行气压补偿。

一个示例中，所述PID控制板卡还用于确定所述待切割设备的气压补偿值区间；判断所述气压补偿值是否在预设气压补偿值区间内；若否，则生成所述待切割设备在切割时间段内的若干输出气压值的气压变化曲线图；在所述气压变化曲线图上生成所述输入气压值的水平线；计算所述气压变化曲线图与所述水平线围成的若干闭合图像的面积；确定所述面积最大值图像包含的若干输出气压值组成的变化趋势图，将所述变化趋势图在预设故障类型库中进行检索，预测所述智能气压控制装置的故障类型。

一个示例中，所述装置还包括显示屏，所述显示屏与所述系统板卡连接，用于采集用户输入的所述待切割设备的运行状态判定条件以及辅助气体的输入气压值；以及还用于接收所述气压变化曲线，将所述气压变化曲线图进行显示。

一个示例中，所述气压补偿控制板卡还用于若所述气压补偿值在预设气压补偿值区间内，则根据所述气压补偿值，确定将所述输出气压值补偿至所述输入气压值时所历经的补偿时长；若所述补偿时长高于预设时长，则将所述待切割设备判定为待核验设备。

一个示例中，所述根据所述气压补偿值，确定将所述输出气压值补偿至所述输入气压值时所历经的补偿时长，具体包括：根据所述辅助气体类型，确定所述辅助气体对应的补偿关系列表；所述补偿关系列表用于记录所述输出气压值与输入气压值之间的补偿时长关系；通过所述气压补偿值，从所述补偿关系列表中查找所述输出气压值对应的补偿时长。

一个示例中，所述PID控制板卡包括I/O输入模块、PID控制芯片、I/O输出模块；所述I/O输入模块用于接收所述运行状态判定条件对应的条件信号以及辅助气体的输入气压值的模拟量电压信号；所述PID控制芯片用于以布尔信号接收来自于所述系统板卡的运行状态判定条件对应的条件信号，将所述条件信号转换为所述待切割设备的运行状态形式，以对所述运行状态判定条件进行记录；以及将所述模拟量电压信号转换为所述输入气体值进行记录；所述PID控制芯片还用于将所述输入气体值以所述模拟量电压信号发送至所述I/O输出模块。

一个示例中，所述气压监控反馈单元为气压感应元件；所述气压感应元件能够实时抓取所述激光切割头输出的所述输出气压值；所述气压感应元件通过控制电缆与所述I/O输入模块连接，以将所述输出气压值传输至所述I/O输入模块。

另一方面，本申请实施例提供了一种用于激光切割的智能气压控制方法，该方法包括：气压补偿控制板卡用于获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值；将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据所述输入气压值调整出气气压，以将辅助气体释放至激光切割头；接收设置于所述激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的所述激光切割头输出所述辅助气体时对应的输出气压值；根据所述运行状态判定条件确定所述待切割设备的运行状态，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值，以对所述待切割设备进行气压补偿。

另一方面，本申请实施例提供了一种用于激光切割的智能气压控制设备，应用于气压补偿控制板卡，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值；将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据所述输入气压值调整出气气压，以将所述辅助气体释放至激光切割头；接收设置于所述激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的所述激光切割头输出所述辅助气体时对应的输出气压值；根据所述运行状态判定条件确定所述待切割设备的运行状态，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值，以对所述待切割设备进行气压补偿。

另一方面，本申请实施例提供了一种用于激光切割的智能气压控制非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，应用于气压补偿控制板卡，所述计算机可执行指令设置为：获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值；将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据所述输入气压值调整出气气压，以将所述辅助气体释放至激光切割头；接收设置于所述激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的所述激光切割头输出所述辅助气体时对应的输出气压值；根据所述运行状态判定条件确定所述待切割设备的运行状态，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值，以对所述待切割设备进行气压补偿。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例通过气压监控反馈单元能够实时获取激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值，并通过气压补偿控制板卡对输出气压值给予反馈，能够进行自适应调节，保证激光切割头的实际输出气压与设定输入气压值准确无误，有效避免了人为操作及环境干扰，使得设备在批量加工过程中，样件切割效果更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将结合附图来对本申请的部分实施例进行详细说明，附图中：

图1为本申请实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制装置的框架示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种用于激光切割的智能气压控制装置的框架示意图；

图3为本申请实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面参照附图来对本申请的一些实施例进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制装置的框架示意图。

如图1所示，智能气压控制装置至少包括显示屏、系统板卡、气压补偿控制板卡、气体比例阀、激光切割头、设置在激光切割头内部管路的气压监控反馈单元。

具体地，用户通过显示屏输入待切割设备的切割参数，显示屏与系统板卡连接，通过通讯线路将切割参数输入至系统板卡。其中，切割参数为用户依据本次切割采用的激光发生器的基本信息，所设定的用于切割设备的参数。比如，切割参数包括待切割设备的运行状态判定条件、辅助气体的输入气压值、辅助气体类型等。其中，本申请实施例中的激光切割类型可以根据实际需要进行设置，比如，用于光纤激光切割。

需要说明的是，运行状态判定条件是指定义穿孔中、切割中以及激光出光中对应的工作状态值，运行状态是指穿孔过程中、切割过程中以及其他过程中三种状态，比如，穿孔过程中的判定条件是指穿孔中为TRUE，切割中为FALSE，激光发生器出光中为TRUE，切割过程中的判定条件是指穿孔中为FALSE，切割中为TRUE，激光发生器出光中为TRUE，其他过程中的判定条件是穿孔中为FALSE，切割中为FALSE，激光发生器出光中为FALSE。

用户向显示屏输入切割信号，系统板卡在接收开始切割信号后，分别将切割中、穿孔中以及激光发生器出光中的条件信号和辅助气体的输入气压值的模拟量电压0-10v信号通过信号输出电缆发送至气压补偿控制板卡。

需要说明的是，系统板卡在开始切割之前，还需要人工输入一些输入信息。例如，输入信息可包括：加工的图形、材质、数量、加工图形排版停靠的位置信息、激光发生器的功率、切割工艺参数等。其中，这些输入信息是用户根据已有的设备规格、需要的加工需求进行设置，比如，加工一批图形，需要设置图形的形状、样式、厚度、数量等信息，通过生成加工图形信息，即通过电脑图形编辑生成的加工信息。

气压补偿控制板卡用于将输入气压值发送至气体比例阀。

气体比例阀用于根据输入气压值调整出气气压，以将辅助气体释放至激光切割头。

气压监控反馈单元用于获取激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值，将输出气压值反馈至气压补偿控制板卡。

气压补偿控制板卡还用于在接收输出气压值后，根据运行状态判定条件确定待切割设备的运行状态，根据运行状态、输入气压值、输出气压值，确定待切割设备的气压补偿值，以对待切割设备进行气压补偿。

通过图1的装置，通过气压监控反馈单元能够实时获取激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值，并通过气压补偿控制板卡对输出气压值给予反馈，能够进行自适应调节，保证激光切割头的实际输出气压与设定输入气压值准确无误，比如，由电路信号误差产生的压降和电网电压以及电磁干扰所导致的压降的影响，有效避免了人为操作及环境干扰，使得设备在批量加工过程中，样件切割效果更加稳定。

基于图1的装置，本申请实施例还提供了该装置的一些具体实施方案和扩展方案，下面继续进行说明。

在本申请的一些实施例中，还提供了另一种用于激光切割的智能气压控制装置的框架示意图。

如图2所示，气压补偿控制板卡为PID控制板卡，PID控制板卡包括I/O输入模块、PID控制芯片、I/O输出模块。

其中，I/O输入模块用于接收运行状态判定条件对应的条件信号以及辅助气体的输入气压值的模拟量电压信号，以及辅助气体的输出气压值的模拟量电压信号。

PID控制芯片用于以布尔信号接收来自于系统板卡的运行状态判定条件对应的条件信号，将条件信号转换为待切割设备的运行状态形式，以对运行状态判定条件进行记录；以及将模拟量电压信号转换为输入气体值进行记录，上述逻辑均完成后，将输入气体值以模拟量电压信号发送至I/O输出模块。

进一步地，I/O输出模块通过控制电缆将模拟量电压0-10v输出至气体比例阀，气体比例阀在获取到模拟量电压值后调整出气气压并释放气体。

需要说明的是，I/O输出模块将模拟量电压0-10v输出至气体比例阀的过程中，气体比例阀所接受到的模拟量电压值未经补偿，与实际设定气压值存在一定波动，同时气体实际由气源输出，在气流流动过程中分别经过了出气阀、转接头、气体管路以及多个中间转接头后才到达气体单向阀、比例阀处，在此过程中，实际气压会出现一定压降，但此过程仅出现在第一次循环过程中，耗时约极短，因此其波动对切割影响较小，可忽略。

进一步地，激光切割头设置有喷嘴，在气体比例阀释放出气体后，通过气体管路将释放辅助气体传送至激光切割头的喷嘴处，初次循环完成辅助气体释放，同时辅助气体在穿过激光切割头内部管路过程中，会经过其气压监控反馈单元。

需要说明的是，气体比例阀释放辅助气体传送至激光切割头的喷嘴处的过程中，辅助气体自气体比例阀输出口输出并经历激光切割头喷嘴与气体比例阀之间的管路，在此阶段气体依旧会出现微量压降，但由于实际电信号传输速度快、耗时短因此次微量气压压降可忽略不计。

进一步地，气压监控反馈单元为气压感应元件，在辅助气体流动时，气压感应元件将抓取到的激光切割头出气口处的输出气压值以模拟量电压0-10v形式，通过控制电缆传送至I/O输入模块中。

需要说明的是，气压感应元件需要具有一定的气压精度，以及能够实时抓取激光切割头输出的输出气压值。

进一步地，I/O输入模块将接收到的输出电压值的模拟电压信号传送至PID控制芯片中，PID控制芯片对该模拟电压信号进行单位换算至输出气压值，与此同时对当前待切割设备状态进行抓取和分析，并通过待切割设备实际状态与输出气压值进行判断和计算气压补偿值。

其中，当待切割设备的运行状态在穿孔过程中或切割过程中时，则需对待切割设备进行气压补偿。具体补偿值根据激光切割头所装配喷嘴类型、尺寸、辅助气体类型以及输入气压值以及输出气压值等因素进行计算。

因此，本申请实施例对于不同厚度、不同材质的板材穿孔工艺可柔性切换，避免薄、中、厚板厚度不同，穿孔时间不一致，导致的调用不同的穿孔工艺参数的状况，可有效防止厚板穿孔时爆孔、穿不透等现象的出现；提高穿孔效率、提升加工稳定度。

需要说明的是，在实际应用中，可在第一次使用PID控制板卡之前，调试并定义好不同辅助气体类型、喷嘴类型、喷嘴尺寸所对应的模拟量补偿数值，无需每次使用PID控制板卡均进行调试。

具体地，PID控制芯片在运行状态为对待切割设备穿孔过程中或切割过程中时，则通过预先构建的PID控制算法、喷嘴类型以及尺寸、辅助气体类型、输入气压值以及输出气压值，确定待切割设备的气压补偿值，将气压补偿值发送至气体比例阀，以通过气体比例阀与气体补偿值对待切割设备进行气压补偿。

进一步地，由于智能气压控制装置在工作的过程中，可能某些设备出现故障，导致气压补偿值并未在正常范围内。

因此，PID控制芯片还用于确定待切割设备的气压补偿值区间，判断气压补偿值是否在预设气压补偿值区间内，若否，则生成待切割设备在切割时间段内的若干输出气压值的气压变化曲线图。

由于输出气压值的数据是波动的，为了选取均匀且可能存在异常的输出气压值作为参考数据，PID控制芯片在气压变化曲线图上生成输入气压值的水平线，然后计算气压变化曲线图与水平线围成的若干闭合图像的面积。然后，确定面积最大值图像包含的若干输出气压值组成的变化趋势图。也就是说，面积最大值图像包含的若干输出气压值相对其他输出气压值来讲，与输入气压值之间产生的波动较大。

最后，将变化趋势图在预设故障类型库中进行检索，预测智能气压控制装置的故障类型。其中，预设故障类型库中具有多种变化趋势图所各自对应的故障类型。

进一步地，为了让用户更直观地了解激光切割头输出的实际气压值，PID控制芯片将气压变化曲线发送至显示屏，使显示屏将气压变化曲线图进行显示。

需要说明的是，在气压补偿值未在预设气压补偿值区间内时，PID控制芯片将向激光切割头输出停机信号，以使激光切割头停止工作。

更进一步地，在气压补偿值在预设气压补偿值区间内时，由于气压补偿的过程中，存在一定的延时性。

因此，PID控制芯片还用于根据气压补偿值，确定将输出气压值补偿至输入气压值时所历经的补偿时长，若补偿时长高于预设时长，则将待切割设备判定为待核验设备。也就是说，由于对待切割设备在非输入气压值进行切割的时长相对较久的话，将影响切割质量，将其标记为待核验设备，有助于操作人员及时发现质量不佳的切割工艺。

其中，在确定补偿时长时，由于不同的辅助气体类型有不同的特性，因此PID控制芯片根据辅助气体类型，确定辅助气体对应的补偿关系列表。补偿关系列表用于记录输出气压值与输入气压值之间的补偿时长关系。然后，通过气压补偿值，从补偿关系列表中查找输出气压值对应的补偿时长。

图3为本申请实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制方法的流程示意图，应用于图1与图2的装置中，流程中的某些输入参数或者中间结果允许人工干预调节，以帮助提高准确性。

S301：气压补偿控制板卡获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值。

S302：将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据输入气压值调整接收设置于激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的激光切割头。

S303：接收设置于激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值；

S304：根据运行状态判定条件确定待切割设备的运行状态，根据运行状态、输入气压值、输出气压值，确定待切割设备的气压补偿值，以对待切割设备进行气压补偿。

需要说明的是，虽然本申请实施例是参照图3来对步骤S301至步骤S304依次进行介绍说明的，但这并不代表步骤S301至步骤S304必须按照严格的先后顺序执行。本申请实施例之所以按照图3中所示的顺序对步骤S301至步骤S304依次进行介绍说明，是为了方便本领域技术人员理解本申请实施例的技术方案。换句话说，在本申请实施例中，步骤S301至步骤S304之间的先后顺序可以根据实际需要进行适当调整。

通过图3的方法，通过气压监控反馈单元能够实时获取激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值，并通过气压补偿控制板卡对输出气压值给予反馈，能够进行自适应调节，保证激光切割头的实际输出气压与设定输入气压值准确无误，比如，由电路信号误差产生的压降和电网电压以及电磁干扰所导致的压降的影响，有效避免了人为操作及环境干扰，使得设备在批量加工过程中，样件切割效果更加稳定。

进一步地，上述方法集成在智能气压控制装置中，由此可以使得穿孔工艺模块标准化，逻辑编辑清晰，运行效果稳定。例如，可将整个穿孔工艺封存到PLC，不需要修改无关参数数据，不受外接因素干扰，不会因为误操作导致功能缺失。

基于同样的思路，本申请的一些实施例还提供了上述方法对应的设备和非易失性计算机存储介质。

图4为本申请实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制设备的结构示意图，应用于气压补偿控制板卡中，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值；

将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据输入气压值调整出气气压，以将辅助气体释放至激光切割头；

接收设置于激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值；

根据运行状态判定条件确定待切割设备的运行状态，根据运行状态、输入气压值、输出气压值，确定待切割设备的气压补偿值，以对待切割设备进行气压补偿。

本申请的一些实施例提供的一种用于激光切割的智能气压控制非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，应用于气压补偿控制板卡，所述计算机可执行指令设置为：

获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值；

将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据输入气压值调整出气气压，以将辅助气体释放至激光切割头；

接收设置于激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的激光切割头输出辅助气体时对应的输出气压值；

根据运行状态判定条件确定待切割设备的运行状态，根据运行状态、输入气压值、输出气压值，确定待切割设备的气压补偿值，以对待切割设备进行气压补偿。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备和介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请技术原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于激光切割的智能气压控制装置，其特征在于，所述装置包括系统板卡、气压补偿控制板卡、气体比例阀、激光切割头、设置在所述激光切割头内部管路的气压监控反馈单元；

所述系统板卡用于获取待切割设备的运行状态判定条件以及辅助气体的输入气压值，并将所述运行状态判定条件与所述输入气压值发送至所述气压补偿控制板卡；

所述气压补偿控制板卡用于将所述输入气压值发送至所述气体比例阀；

所述气体比例阀用于根据所述输入气压值调整出气气压，以将所述辅助气体释放至所述激光切割头；

所述气压监控反馈单元用于获取所述激光切割头输出所述辅助气体时对应的输出气压值，将所述输出气压值反馈至所述气压补偿控制板卡；

所述气压补偿控制板卡还用于在接收所述输出气压值后，根据所述运行状态判定条件确定所述待切割设备的运行状态，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值，以对所述待切割设备进行气压补偿；

所述运行状态判定条件是指定义穿孔中、切割中以及激光出光中对应的工作状态值；运行状态是指穿孔过程中、切割过程中以及其他过程中三种状态；

所述气压补偿控制板卡为PID控制板卡；

所述PID控制板卡以布尔信号接收来自于所述系统板卡的运行状态判定条件对应的条件信号，将所述条件信号转换为所述待切割设备的运行状态形式，以对所述运行状态判定条件进行记录；

所述激光切割头设置有喷嘴，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，对所述待切割设备进行气压补偿，具体包括：

若所述运行状态为对所述待切割设备穿孔过程中或切割过程中，则通过预先构建的PID控制算法、喷嘴类型以及尺寸、辅助气体类型、所述输入气压值以及所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值；

将所述气压补偿值发送至所述气体比例阀，以通过所述气体比例阀与所述气体补偿值对所述待切割设备进行气压补偿。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PID控制板卡还用于确定所述待切割设备的气压补偿值区间；

判断所述气压补偿值是否在预设气压补偿值区间内；

若否，则生成所述待切割设备在切割时间段内的若干输出气压值的气压变化曲线图；

在所述气压变化曲线图上生成所述输入气压值的水平线；

计算所述气压变化曲线图与所述水平线围成的若干闭合图像的面积；

确定所述面积最大值图像包含的若干输出气压值组成的变化趋势图，将所述变化趋势图在预设故障类型库中进行检索，预测所述智能气压控制装置的故障类型。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括显示屏，所述显示屏与所述系统板卡连接，用于采集用户输入的所述待切割设备的运行状态判定条件以及辅助气体的输入气压值；以及

还用于接收所述气压变化曲线，将所述气压变化曲线图进行显示。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述气压补偿控制板卡还用于若所述气压补偿值在预设气压补偿值区间内，则根据所述气压补偿值，确定将所述输出气压值补偿至所述输入气压值时所历经的补偿时长；

若所述补偿时长高于预设时长，则将所述待切割设备判定为待核验设备。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述根据所述气压补偿值，确定将所述输出气压值补偿至所述输入气压值时所历经的补偿时长，具体包括：

根据所述辅助气体类型，确定所述辅助气体对应的补偿关系列表；所述补偿关系列表用于记录所述输出气压值与输入气压值之间的补偿时长关系；

通过所述气压补偿值，从所述补偿关系列表中查找所述输出气压值对应的补偿时长。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PID控制板卡包括I/O输入模块、PID控制芯片、I/O输出模块；

所述I/O输入模块用于接收所述运行状态判定条件对应的条件信号以及辅助气体的输入气压值的模拟量电压信号；

所述PID控制芯片用于以布尔信号接收来自于所述系统板卡的运行状态判定条件对应的条件信号，将所述条件信号转换为所述待切割设备的运行状态形式，以对所述运行状态判定条件进行记录；以及将所述模拟量电压信号转换为所述输入气体值进行记录；

所述PID控制芯片还用于将所述输入气体值以所述模拟量电压信号发送至所述I/O输出模块。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气压监控反馈单元为气压感应元件；所述气压感应元件能够实时抓取所述激光切割头输出的所述输出气压值；

所述气压感应元件通过控制电缆与所述I/O输入模块连接，以将所述输出气压值传输至所述I/O输入模块。

8.一种用于激光切割的智能气压控制方法，应用于如权利要求1-7所述的智能气压控制装置，其特征在于，所述方法包括：

气压补偿控制板卡获取来自于系统板卡的待切割设备的运行状态判定条件与输入气压值；

将输入气压值发送至气体比例阀，以使气体比例阀用于根据所述输入气压值调整出气气压，以将辅助气体释放至激光切割头；

接收设置于所述激光切割头内部管路的气压监控反馈单元反馈的所述激光切割头输出所述辅助气体时对应的输出气压值；

根据所述运行状态判定条件确定所述待切割设备的运行状态，根据所述运行状态、所述输入气压值、所述输出气压值，确定所述待切割设备的气压补偿值，以对所述待切割设备进行气压补偿。