CN114353938A - 一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于精密加工的激光的检测方法，包括步骤：获取激光光束；对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束；对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号；判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内，若所述电信号的强度在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度正常，若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常。通过本发明公开的一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质，能够对激光系统的激光光束实时进行检测，且不会影响产品的生产。

Description

一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质。

背景技术

在精密激光加工技术领域，对激光系统的要求很高，需要输出稳定的激光。由于环境温度变化、激光光路结构变化、激光发生器自身内部因素等不可控原因，激光的能量及实际加工位置可能会发生波动。若波动超出允许范围，则会影响产品的加工品质，导致成品率下降，造成生产成本与生产时间的上升。

传统的激光检测装置主要是在加工平台旁加装功率计，在进行一段工作时间后进行功率检测。这种检测方式不仅影响加工效率，而且不能实时对激光进行检测。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质，本发明能够对激光系统的激光光束实时进行检测，且不会影响产品的生产。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于精密加工的激光的检测方法，包括步骤：

获取激光光束；

对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束；

对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号；

判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内，若所述电信号的强度在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度正常，若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常。

在本发明一实施例中，所述对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号的步骤包括：

判断所述检测激光光束的照射位置是否在预设照射范围内；

将所述检测激光光束转换成相应的电信号。

在本发明一实施例中，在进行所述判断所述检测激光光束的照射位置是否在预设照射范围内的步骤时，包括：

若全部在所述预设范围内，则表示所述激光光束的照射方向正常；

若全部在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，并报警；

若部分在所述预设范围内，部分在在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，并报警。

在本发明一实施例中，在进行所述若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常的步骤之后，还包括步骤：

判断所述电信号的强度是否大于所述阈值范围的上限值；

若大于所述阈值范围的上限值，则表示所述激光光束的激光强度过高，并报警；

若小于所述阈值范围的上限值，则表示所述激光光束的激光强度过低，并报警。

本发明还提供一种基于精密加工的激光的检测装置，包括：

分光模块，用于接收激光光束，并对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束；

光电转换模块，用于对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号；以及

强度判断模块，用于判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内。

在本发明一实施例中，基于精密加工的激光的检测装置还包括：

位置判断模块，用于对所述检测激光光束进行处理，以判断其照射位置是否在预设照射范围内；以及

报警模块，用于进行报警。

在本发明一实施例中，所述分光模块采用分光镜。

在本发明一实施例中，所述光电转换模块采用光电二极管。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于精密加工的激光的检测方法的步骤，。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储于计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于精密加工的激光的检测方法的步骤。

如上所述，本发明提供一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质，不仅可以实时对精密激光加工系统中的激光光束的强度进行检测，而且也能够实时对激光光束的照射位置进行检测。同时在检测过程中不会影响设备的正常生产，且检测过程中对激光光束的损耗也可忽略不计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。

图1显示为本发明的一种基于精密加工的激光的检测方法的流程图。

图2显示为本发明的一种基于精密加工的激光的检测方法中步骤S30的子步骤流程图。

图3显示为本发明的一种基于精密加工的激光的检测方法中步骤S50的流程图。

图4显示为本发明的一种基于精密加工的激光的检测装置的示意图。

图5显示为本发明的一种电子设备中处理器与存储器的示意图。

图6显示为本发明的一种计算机可读存储介质中存储介质的示意图。

元件标号说明：

10、激光发生器；20、分光模块；21、分光镜；30、光电转换模块；31、光电二极管；40、位置判断模块；50、强度判断模块；60、报警模块；70、处理器；80、存储器；90、计算机程序；100、存储介质。

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作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。

请参阅图1-6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1所示，本发明提供了一种基于精密加工的激光的检测方法，所述基于精密加工的激光的检测方法包括步骤：

步骤S10、获取激光光束；

步骤S20、对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束；

步骤S30、对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号；

步骤S40、判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内：若所述电信号的强度在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度正常，若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常，并报警。

在本发明的一个实施例中，当进行步骤S10时，即获取激光光束。具体的，可通过精密激光加工系统的激光发生器10发出相应的激光光束，从而可对该激光光束进行检测，以判断激光发生器10的工作状态是否正常，以及激光发生器10发出的激光光束的位置是否精确。

在本发明的一个实施例中，当进行步骤S20时，即对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束。具体的，当获取到激光光束后，可以将激光光束按照一定的比例分为强度不同的加工激光光束与检测激光光束。其中，加工激光光束可用来继续对产品进行加工，从而可通过对检测激光光束进行相应的检测，以判断激光光束的激光强度及照射位置是否正常。在本实施例中，可以通过分光镜21将激光光束分为加工激光光束与检测激光光束，当然，为了避免加工激光光束的激光强度不足以对产品进行加工，因此可采用99:1的分光镜21对激光光束进行分光，使得分光后的加工激光光束的激光强度与检测激光光束的激光强度的比值为99:1，从而不会对产品加工产生过多的影响。而在其他实施例中，也可采用其他比例的分光镜21对激光光束进行分光处理，例如也可采用199:1的比例，还可采用499:1的比例，具体的比例可不加限制，只要能够满足分光后的加工激光光束的激光强度足够对产品进行加工即可。

请参阅2所示，在本发明的一个实施例中，当进行步骤S30时，即对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号。所述对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的光电流信号的子步骤可包括：

步骤S31，对所述检测激光光束进行处理，以判断其照射位置是否在预设照射范围内，若全部在所述预设范围内，则表示所述激光光束的照射方向正常，若全部在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，并报警，若部分在所述预设范围内，部分在在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，并报警；

步骤S32、将所述检测激光光束转换成相应的电信号。

在本发明的一个实施例中，当进行步骤S31时，即对所述检测激光光束进行处理，以判断其照射位置是否在预设照射范围内，若全部在所述预设范围内，则表示所述激光光束的照射方向正常，若全部在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，若部分在所述预设范围内，部分在在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常。具体的，当激光光束被分光镜21分为加工激光光束与检测激光光束后，可以控制检测激光光束折射到光电二极管31内，从而检测激光光束照射到光电二极管31的PN结的一面上，其中，光电二极管31的PN结所在的表面的面积大于预设照射范围的面积，且检测激光光束的照射面积小于预设照射范围的面积，从而可使得光电二极管31的PN结所在面能够接受到全部的检测激光光束。从而此时可通过判断检测激光光束的照射位置是否在光电二极管31的PN结所在的表面上的预设照射范围内，以判断激光光束的照射方向正常。

在本发明的一个实施例中，预设照射范围的大小可以设为以光电二极管31的PN结所在的表面的中心为圆心，半径为0.1mm的圆形，也可以设为其他大小的圆形，或者还可设为其他形状，预设照射范围的大小与形状可不加限制，只要能够判断检测激光光束的照射位置是否正常即可。从而当检测激光光束的照射位置在预设照射范围之外时，此时表示所述激光光束的照射方向异常，此时可报警，报警信息可为激光光束的照射方向发生偏移。当检测激光光束的照射位置部分在预设照射范围之外，部分在预设照射范围之内时，此时也表示所述激光光束的照射方向异常，此时可报警，报警信息可为激光光束的照射方向发生偏移。只有当检测激光光束的照射位置全部在预设照射范围之内时，此时表示所述激光光束的照射方向正常。

在本发明的一个实施例中，当进行步骤S32时，即将所述检测激光光束转换成相应的电信号。具体的，当检测激光光束照射到光电二极管31的PN结所在的表面时，光电二极管31会将检测激光光束转换为相应的反向电流，从而检测激光光束的激光强度越大，相应的反向电流的电流强度越高。从而检测激光光束的激光强度会按照一定的比例转换成相应的电信号，当检测激光光束的激光强度发生变化时，反向电流的电信号的强度也会产生相应的变化，从而可通过对反向电流的电信号强度进行检测，以判断检测激光光束的激光强度是否正常，从而判断激光光束的激光强度是否正常。

在本发明的一个实施例中，当进行步骤S40时，即判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内：若所述电信号的强度在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度正常，若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常，并报警。具体的，可事先预设一个阈值范围，例如阈值范围可以设为20μA到40μA之间，也可设为30μA到50μA之间，阈值范围的具体大小可根据实际需求进行设定，只要能够满足对电信号的强度进行检测即可。当电信号的强度在所述阈值范围内时，则表示所述激光光束的强度正常，当电信号的强度不在所述阈值范围内时，则表示所述激光光束的强度异常。

请参阅图3所示，在本发明的一个实施例中，具体的，此时可对电信号的强度进行进一步的判断。步骤S50、判断所述电信号的强度是否大于所述阈值范围的上限值。若大于所述阈值范围的上限值，则表示检测激光光束的激光强度过高，即激光光束的激光强度过高，此时可报警，报警信息可为激光光束的激光强度过高。若不大于所述阈值范围的上限值，即小于所述阈值范围的下限值，则此时表示检测激光光束的激光强度过低，即激光光束的激光强度过低，此时可报警，报警信息可为激光光束的激光强度过低。

请参阅图4所示，本发明还提供了一种基于精密加工的激光的检测装置，基于精密加工的激光的检测装置包括：分光模块20、光电转换模块30、位置判断模块40、强度判断模块50以及报警模块60。其中，本发明所称的模块可以是一种能够被处理器70所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在存储器80中。

在本发明的一个实施例中，分光模块20可用于接收激光发生器10发出的激光光束，并对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束。具体的，分光模块20可以采用分光镜21，从而当获取到激光光束后，可以将激光光束按照一定的比例分为强度不同的加工激光光束与检测激光光束。其中，加工激光光束可用来继续对产品进行加工，从而可通过对检测激光光束进行相应的检测，以判断激光光束的激光强度及照射位置是否正常。在本实施例中，可以通过分光镜21将激光光束分为加工激光光束与检测激光光束，当然，为了避免加工激光光束的激光强度不足以对产品进行加工，因此可采用99:1的分光镜21对激光光束进行分光，使得分光后的加工激光光束的激光强度与检测激光光束的激光强度的比值为99:1，从而不会对产品加工产生过多的影响。

在本发明的一个实施例中，光电转换模块30可用于对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号。具体的，光电转换模块30可以采用光电二极管31，从而当检测激光光束照射到光电二极管31的PN结所在的表面时，光电二极管31会将检测激光光束转换为相应的反向电流，从而检测激光光束的激光强度越大，相应的反向电流的电流强度越高。从而检测激光光束的激光强度会按照一定的比例转换成相应的电信号，当检测激光光束的激光强度发生变化时，反向电流的电信号的强度也会产生相应的变化，从而可通过对反向电流的电信号强度进行检测，以判断检测激光光束的激光强度是否正常，从而判断激光光束的激光强度是否正常。

在本发明的一个实施例中，位置判断模块40可用于对所述检测激光光束进行处理，以判断其照射位置是否在预设照射范围内。具体的，当检测激光光束的照射位置在预设照射范围之外时，此时表示所述激光光束的照射方向异常。当检测激光光束的照射位置部分在预设照射范围之外，部分在预设照射范围之内时，此时也表示所述激光光束的照射方向异常。只有当检测激光光束的照射位置全部在预设照射范围之内时，此时表示所述激光光束的照射方向正常。

在本发明的一个实施例中，强度判断模块50可用于判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内。具体的，若电信号的强度大于所述阈值范围的上限值，则表示检测激光光束的激光强度过高，即激光光束的激光强度过高。若电信号的强度不大于所述阈值范围的上限值，即小于所述阈值范围的下限值，则此时表示检测激光光束的激光强度过低，即激光光束的激光强度过低。只有当电信号的强度在阈值范围内时，则表示所述激光光束的激光强度正常。

在本发明的一个实施例中，报警模块60可用于进行报警。具体的，当位置判断模块40判断出检测激光光束的照射位置在预设照射范围之外时，或者部分在预设照射范围之外，部分在预设照射范围之内时，此时也表示所述激光光束的照射方向异常，此时可报警，报警信息可为激光光束的照射方向发生偏移。当强度判断模块50判断出电信号的强度大于所述阈值范围的上限值，则表示检测激光光束的激光强度过高，即激光光束的激光强度过高，此时可报警，报警信息可为激光光束的激光强度过高。当强度判断模块50判断出电信号的强度小于所述阈值范围的下限值，则此时表示检测激光光束的激光强度过低，即激光光束的激光强度过低，此时可报警，报警信息可为激光光束的激光强度过低。

本发明还提供了一种电子设备，上述基于精密加工的激光的检测方法和/或基于精密加工的激光的检测装置可应用于电子设备中，电子设备可以是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件可以包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。

在本发明的一个实施例中，电子设备可以是任何一种可与用户进行人机交互的电子产品，例如，个人计算机、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、游戏机、交互式网络电视(Internet Protocol Television，IPTV)、智能式穿戴式设备等。电子设备还可以包括网络设备和/或用户设备。其中，网络设备包括，但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(Cloud Computing)的由大量主机或网络服务器构成的云。电子设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)等。

请参阅图5所示，在本发明的一个实施例中，电子设备可以包括存储器80、处理器70和总线，还可以包括存储在存储器80中并可在处理器70上运行的计算机程序90，例如基于方向检测的文字识别程序。其中，存储器80可以至少包括一种类型的可读存储介质100，可读存储介质100可包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器80在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。存储器80在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器80还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器80不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

在本发明的一个实施例中，处理器70在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成。处理器70可以包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器70是电子设备的控制核心(Control Unit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在存储器80内的程序或者模块(例如执行体检报告校验程序等)，以及调用存储在存储器80内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。处理器70执行电子设备的操作装置以及安装的各类应用程序。处理器70执行应用程序以实现上述各基于精密加工的激光的检测方法实施例中的步骤。

请参阅图6所示，在本发明的一个实施例中，计算机程序90可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器80中，并由处理器70执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序90在电子设备中的执行过程。例如，计算机程序90可以被分割成分光模块20、光电转换模块30、位置判断模块40、强度判断模块50以及报警模块60。上述以软件功能模块的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质100中。上述软件功能模块存储在一个存储介质100中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、计算机设备，或者网络设备等)或处理器70(processor)执行本发明各个实施例基于精密加工的激光的检测方法的部分功能。

在本发明的一个实施例中，总线可以是外设部件互连标准(peripheralcomponent interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industrystandard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，总线被设置为实现存储器80以及至少一个处理器70等之间的连接通信。

综上所述，通过本发明提供的一种基于精密加工的激光的检测方法、装置、设备及介质，不仅可以实时对精密激光加工系统中的激光光束的强度进行检测，而且也能够实时对激光光束的照射位置进行检测。同时在检测过程中不会影响设备的正常生产，且检测过程中对激光光束的损耗也可忽略不计。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于精密加工的激光的检测方法，其特征在于，包括步骤：

获取激光光束；

对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束；

对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号；

判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内，若所述电信号的强度在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度正常，若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常。

2.根据权利要求1所述的基于精密加工的激光的检测方法，其特征在于，所述对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号的步骤包括：

判断所述检测激光光束的照射位置是否在预设照射范围内；

将所述检测激光光束转换成相应的电信号。

3.根据权利要求2所述的基于精密加工的激光的检测方法，其特征在于，在进行所述判断所述检测激光光束的照射位置是否在预设照射范围内的步骤时，包括：

若全部在所述预设范围内，则表示所述激光光束的照射方向正常；

若全部在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，并报警；

若部分在所述预设范围内，部分在在所述预设范围外，则表示所述激光光束的照射方向异常，并报警。

4.根据权利要求1所述的基于精密加工的激光的检测方法，其特征在于，在进行所述若所述电信号的强度不在所述阈值范围内，则表示所述激光光束的强度异常的步骤之后，还包括步骤：

判断所述电信号的强度是否大于所述阈值范围的上限值；

若大于所述阈值范围的上限值，则表示所述激光光束的激光强度过高，并报警；

若小于所述阈值范围的上限值，则表示所述激光光束的激光强度过低，并报警。

5.一种基于精密加工的激光的检测装置，其特征在于，包括：

分光模块，用于接收激光光束，并对所述激光光束进行分光处理，以得到加工激光光束与检测激光光束；

光电转换模块，用于对所述检测激光光束进行处理，以转换成相应的电信号；以及

强度判断模块，用于判断所述电信号的强度是否在预设的阈值范围内。

6.根据权利要求5所述的基于精密加工的激光的检测装置，其特征在于，还包括：

位置判断模块，用于对所述检测激光光束进行处理，以判断其照射位置是否在预设照射范围内；以及

报警模块，用于进行报警。

7.根据权利要求5所述的基于精密加工的激光的检测装置，其特征在于，所述分光模块采用分光镜。

8.根据权利要求5所述的基于精密加工的激光的检测装置，其特征在于，所述光电转换模块采用光电二极管。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储于计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。

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