CN218694969U - 基于无线通信的激光打标卡及包括其的激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线通信的激光打标卡及包括其的激光打标机，所述激光打标卡包括主控板，振镜接口、激光器接口和无线通信器接口；所述主控板分别与振镜接口、激光器接口和无线通信器接口连接；所述激光打标卡通过所述无线通信器接口与上位机相连接，所述激光打标卡通过所述振镜接口和振镜相连接，所述激光打标卡通过所述激光器接口和激光器相连接。基于无线通信的激光打标卡具备以下优点：摆脱了电缆的约束，降低USB接口或以太网接口带来接线繁琐的问题；减少由于线缆接口松动导致掉卡的现象，保证生产线效率；降低接口保养、更换线缆带来的经济成本，减少人员维护成本。

Description

基于无线通信的激光打标卡及包括其的激光打标机

技术领域

本实用新型涉及激光打标领域，具体为基于无线通信的激光打标卡及包括其的激光打标机。

背景技术

激光打标是目前国际上工业产品标记的最先进技术，已经日益成为一种有效的标记加工方法。激光打标系统的主要配置部件包括：激光器、振镜、场镜、激光打标卡、工控计算机、机柜外壳、标尺和升降轴等。激光打标卡连接工控计算机、振镜和激光器，计算机安装激光控制卡驱动软件就可以控制振镜和激光器，设置一系列加工参数进行控制激光器打标。这其中激光打标卡起到了一个数据分发处理和执行者的重要枢纽。

激光打标卡在工控计算机和激光器之间起到一个桥梁枢纽的作用。其接收上位机控制软件传输的目标加工图形原始数据和加工工艺参数。其解析这些数据集合并分别下发到振镜控制系统和激光器控制系统。激光控制卡控制各设备之间交替协作，完成激光加工全部过程。

目前市场中比较主流的激光打标卡有USB接口和以太网接口的，这两种激光打标卡与上位机系统进行数据通信时通过USB线缆和以太网线缆，这其中是必须使用线缆进行连接。在工业现场中，线缆通常会有接口松动导致掉卡现象，这样直接让数据无法安全有效传输，大大影响加工效率，并且线缆也有一定磨损或老化的风险，需要定期查看、保养和更换才能保证安全有效使用；未来移动终端将会在上位机扮演重要角色，激光加工的便携操作将会替代原来繁琐固定的模式，线缆的长度决定了传输数据的距离，激光打标卡与上位机需要在很近的距离操作，这也导致上位机无法成为移动终端。

实用新型内容

为克服上述背景技术中线缆通常会有接口松动导致掉卡现象，这样直接让数据无法安全有效传输，大大影响加工效率，并且线缆也有一定磨损或老化的风险，需要定期查看、保养和更换才能保证安全有效使用；未来移动终端将会在上位机扮演重要角色，激光加工的便携操作将会替代原来繁琐固定的模式，线缆的长度决定了传输数据的距离，激光打标卡与上位机需要在很近的距离操作，这也导致上位机无法成为移动终端的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于无线通信的激光打标卡。

为了达到以上目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型的第一方面，提供一种基于无线通信的激光打标卡，所述激光打标卡包括主控板，振镜接口、激光器接口和无线通信器接口；所述主控板分别与振镜接口、激光器接口和无线通信器接口连接；所述激光打标卡通过所述无线通信器接口与上位机相连接，所述激光打标卡通过所述振镜接口和振镜相连接，所述激光打标卡通过所述激光器接口和激光器相连接。

本实用新型的有益效果在于：

在上位机中绘制目标加工图形，添加所需加工逻辑和工艺参数，激光打标卡通过无线通信器接口与上位机通信，进行数据传输，上位机将文字或图案目标图形转换成数据信息，并通过无线通信器接口传输到激光打标卡，通过主控板进行信息处理。主控板通过振镜接口驱动2D/3D振镜，控制振镜偏转，完成多激光光路偏转的控制；主控板通过激光器接口控制激光器的连接、开/关、设置频率和能量调节控制等功能；主控板通过控制激光器的出光和振镜的摆动来实现光斑的移动，实现对工件图案的加工。基于无线通信的激光打标卡具备以下优点：

1.摆脱了电缆的约束，降低USB接口或以太网接口带来接线繁琐的问题。

2.减少由于线缆接口松动导致掉卡的现象，保证生产线效率。

3.降低接口保养、更换线缆带来的经济成本，减少人员维护成本。

4.无线安装相对于有线安装，设备维护方便、故障诊断简单、节约了升级配线带来的成本。

5.无线通信技术能够满足在艰苦工业环境所要求的持久性和可靠性。

6.可以支持移动终端进行无线通信，不受距离限制。

在一些可能的实施方式中，所述激光打标卡还包括IO接口，所述激光打标卡通过所述IO接口与外部设备连接；所述IO接口包括10路DI、8路DO、双编码器和RS232串口。

在一些可能的实施方式中，所述激光打标卡还包括电源接口，所述激光打标卡通过所述电源接口与外部电源连接；所述电源接口包括

在一些可能的实施方式中，所述激光打标卡还包括指示灯，激光打标卡上电自检成功后，指示灯的绿灯常亮；激光打标卡在打标过程中控制激光器出光时，指示灯的红灯常亮。

在一些可能的实施方式中，所述振镜接口采用DB15接口，支持XY2-100、SPI和CANON协议。

在一些可能的实施方式中，所述激光器接口采用DB25接口，支持光纤激光器、CO2激光器和YAG激光器。

在一些可能的实施方式中，所述无线通信器接口采用无线传感器网络或蓝牙。

在一些可能的实施方式中，所述主控板包括内嵌DSP芯片的FPGA，所述FPGA和DSP芯片通信连接。

本实用新型的第二方面，提供一种激光打标机，所述激光打标机包括上述的激光打标机。

附图说明

图1为本实用新型实施例基于无线通信的激光打标卡的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例基于无线通信的激光打标卡的应用场景结构示意图。

图中，1、主控板；2、激光器接口；3、振镜接口；4、无线通信器接口；5、电源接口；6、IO接口；7、指示灯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

现有技术问题：目前市场中比较主流的激光打标卡有USB接口和以太网接口的，这两种激光打标卡与上位机系统进行数据通信时通过USB线缆和以太网线缆，这其中是必须使用线缆进行连接。在工业现场中，线缆通常会有接口松动导致掉卡现象，这样直接让数据无法安全有效传输，大大影响加工效率，并且线缆也有一定磨损或老化的风险，需要定期查看、保养和更换才能保证安全有效使用；未来移动终端将会在上位机扮演重要角色，激光加工的便携操作将会替代原来繁琐固定的模式，线缆的长度决定了传输数据的距离，激光打标卡与上位机需要在很近的距离操作，这也导致上位机无法成为移动终端。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种实施例，本实施例提供一种基于无线通信的激光打标卡，参见附图1和附图2所示，所述激光打标卡包括主控板1，振镜接口3、激光器接口2和无线通信器接口4；所述主控板1分别与振镜接口3、激光器接口2和无线通信器接口4连接；所述激光打标卡通过所述无线通信器接口4与上位机相连接，所述激光打标卡通过所述振镜接口3和振镜相连接，所述激光打标卡通过所述激光器接口2和激光器相连接。

在上位机中绘制目标加工图形，添加所需加工逻辑和工艺参数，激光打标卡通过无线通信器接口4与上位机通信，进行数据传输，上位机将文字或图案目标图形转换成数据信息，并通过无线通信器接口4传输到激光打标卡，通过主控板1进行信息处理。主控板1通过振镜接口3驱动2D/3D振镜，控制振镜偏转，完成多激光光路偏转的控制；主控板1通过激光器接口2控制激光器的连接、开/关、设置频率和能量调节控制等功能；主控板1通过控制激光器的出光和振镜的摆动来实现光斑的移动，实现对工件图案的加工。

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。譬如在无线通信技术终端方面，其得到了不断的完善。无线通信用户可以进行不同区域之间的移动，其通信连接也能进行相应的移动而通信信号不会受到任何的影响。当前，移动智能终端是无线通信技术应用的主要工具与载体，由于这些工具体积较小，便于携带，也就更利于进行无线通信。用户可以携带这些工具进行出行，且始终能够保持和具有良好的通信能力，用户能够不受时空间因素限制。

基于无线通信的激光打标卡，提供无线通信器接口4用于上位机与激光打标卡之间的数据信息交互。无线通信的安装相对于有线通信的安装，具备设备维护方便、故障诊断简单和约了升级配线的成本的优点。摆脱了专用电缆的约束，操作人员可以容易地进行配置控制点来灵活满足用户随机的需求，在生产当中简化了整个流程。集成无线通信器接口4的系统能够满足无线通信技术在艰苦工业环境所要求的持久性和可靠性，相比有线电缆连接，无线通信器接口4凭借设备小巧便捷、使用年限长、耐冲击稳定和抗外界干扰强的特点，其应用范围广，可以满足不同环境的需要。在激光加工应用领域中也能发挥出其优势。因此将无线通信器接口4和激光打标卡结合是一个非常实用的技术方案，丰富了激光加工生产过程中的操作需求，降低硬件接线的繁琐，给用户带来非常大的便捷。

基于无线通信的激光打标卡能够有效解决需要通过USB线缆或以太网线缆来进行上位机与激光打标卡的连接。基于无线通信的激光打标卡无需在连接USB线缆或以太网线缆，其只需要上位机与激光打标卡处于同一个网段，上位机就可以与激光打标卡进行数据通信。这样也大大提高了上位机系统的多样性，我们可以将上位机应用成一个移动终端，用户只需在移动终端编辑加工图形，通过无线网直接将加工数据下发到激光打标卡，方便快捷，可远程操作。因此，基于无线通信的激光打标卡与普通激光打标卡相比更具有便捷性。

在上述实施例的基础上，所述激光打标卡还包括IO接口6，所述激光打标卡通过所述IO接口6与外部设备连接；所述IO接口6包括10路DI、8路DO、双编码器和RS232串口。IO接口6满足控制卡可灵活的与外部其他设备通过IO信号与设备进行数据交互，提升其数据交互的能力。双编码器是指与运动轴X轴的编码器和Y轴的编码器。该接口能够接收来自运动轴X和运动轴Y的反馈信号，通过轴的反馈信号进行计算和控制，满足带飞行运动功能的动态激光加工场景。其他设备可以包括运动轴、电机、继电器开关、PLC控制系统、视觉系统、MES系统等。

在上述实施例的基础上，所述激光打标卡还包括电源接口5，所述激光打标卡通过所述电源接口5与外部电源连接。

在上述实施例的基础上，所述激光打标卡还包括LED指示灯7，激光打标卡上电自检成功后，指示灯7的绿灯常亮；激光打标卡在打标过程中控制激光器出光时，指示灯7的红灯常亮。

通过设置指示灯7可以轻易获知激光打标卡的故障反馈和工作状态，提供了便利性。

在上述实施例的基础上，所述振镜接口3采用DB15接口，支持XY2-100、SPI和CANON协议。

在上述实施例的基础上，所述激光器接口2采用DB25接口，支持光纤激光器、CO2激光器和YAG激光器。

在上述实施例的基础上，所述无线通信器接口4采用无线传感器网络或蓝牙。

在上述实施例的基础上，所述主控板1包括内嵌DSP芯片的FPGA，所述FPGA和DSP芯片通信连接。

基于DSP+FPGA架构的最大特点是结构灵活、有较强的通用性、适合于模块化设计,从而能够提高算法效率,同时其开发周期短、系统易于维护和升级,适合于实时视频图像处理、电机控制和数据采集。

本实用新型的第二方面，提供一种激光打标机，所述激光打标机包括上述的激光打标机。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述激光打标卡包括主控板(1)，振镜接口(3)、激光器接口(2)和无线通信器接口(4)；所述主控板(1)分别与振镜接口(3)、激光器接口(2)和无线通信器接口(4)连接；所述激光打标卡通过所述无线通信器接口(4)与上位机相连接，所述激光打标卡通过所述振镜接口(3)和振镜相连接，所述激光打标卡通过所述激光器接口(2)和激光器相连接。

2.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述激光打标卡还包括IO接口(6)，所述激光打标卡通过所述IO接口(6)与外部设备连接；所述IO接口(6)包括10路DI、8路DO、双编码器和RS232串口。

3.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述激光打标卡还包括电源接口(5)，所述激光打标卡通过所述电源接口(5)与外部电源连接。

4.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述激光打标卡还包括指示灯(7)，激光打标卡上电自检成功后，指示灯(7)的绿灯常亮；激光打标卡在打标过程中控制激光器出光时，指示灯(7)的红灯常亮。

5.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述振镜接口(3)采用DB15接口，支持XY2-100、SPI和CANON协议。

6.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述激光器接口(2)采用DB25接口，支持光纤激光器、CO2激光器和YAG激光器。

7.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述无线通信器接口(4)采用无线传感器网络或蓝牙。

8.根据权利要求1所述的基于无线通信的激光打标卡，其特征在于：所述主控板(1)包括内嵌DSP芯片的FPGA，所述FPGA和DSP芯片通信连接。

9.激光打标机，其特征在于：所述激光打标机包括权利要求1-8任一项所述的基于无线通信的激光打标卡。

Images