《全固态激光器控制器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全固态激光器控制器（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、概述激光器保护控制器可实现激光器的操作控制、保护等功能；1. 控制功能：控制功能主要包括激光器及辅助设备的手动自动开启、关闭及联动。所有激光器操作控制均围绕方便，安全两方面设计。系统控制采用手动和自动两种方式操作。手动方式主要用于激光器及外部设备的调试，以及功率的设置，可脱离机器人直接通过 面板按键控制激光器及外部设备启停。自动方式用于激光器实际工作时的激光器的快速启停及运行控制。并可接受外部机器人 控制信息。在用户有可能发生误操作的一些项目中不与执行并有提示信息，最大限度地限制用户的 非法控制操作。2. 保护功能：全固体激光器的主要部分是钯条、晶体棒、光纤、镜片以及电源及其它控制电路，而
2、其 中钯条、晶体棒、光纤及镜片等又是及易损坏的部件，因此对它们的保护是控制系统的重点。对于钯条、晶体棒、光纤部分，损坏的主要原因是由于温度过高、输入电流电压过高、 输入电流突变等原因引起的，而这些部件的降温是依靠水冷系统来完成。因此，在激光控制 部分做到无水不开电源，控制电流缓慢步进变化，并对这些部件的温度、水系统工作状态、 电源电流、电压的进行实时监测快速处理保护就可以很好避免这些部件的损坏。同时，水系 统漏水也会损坏钯条、电源及控制电路，系统还具有光腔内漏水的检测。对于镜片部分，温度过低易结露，出激光后易造成镜片损坏。而温度过高也可造成镜片 炸裂，因此也应做好开机温度检测。同时，为防止光腔
3、内结露，还在开机时还要求进行预充 高纯氮，以驱散水蒸气并增加腔内气压以防止灰尘进入腔内。系统设置了以下传感器及监测点作为系统保护的监测点：/各电源的电流、电压信息各一路；/激光头热沉水流量开关一路；/激光头晶体棒水流量开关一路；/保护气流量开关一路；/激光头热沉冷却水入口温度检测一路；/激光头晶体棒冷却水入口温度检测一路；/各激光头冷却水出口温度各两路；/镜片冷却水温度一路；/光纤头温度一路；/ 光腔漏水检测点三路；激光头是全固态激光器的核心，也是最易损坏的部件。基于对激光器头部分的保护功能， 不管是手动还是自动操作，激光头电源只有在满足开机条件时才能开启，且每次开激光头电 源均需小电流预热1
4、 分钟方能正常按给定功率工作。同时激光头电源供电时所有水、气系统 均不能关闭，而且激光头电源关闭时水系统还需延时数秒才自动关闭。在开机状态下，一旦检测到异常，系统将自动及时地断电断水，保证系统不至损坏。 设置急停按钮，在紧急情况下可通过按急停按钮速地断电断水。激光头电源开机条件：/光腔保护气充气超过二分钟；/激光头冷却水打开且有一定压力的水流；/ 激光头冷却水、光纤头冷却水、镜片冷却等温度均低去相应设定上限值；/光腔内无漏水；/ 冷却水入口温度在开机温度范围内。二、系统功能1. 控制流程： 开机过程控制流程：1) 按自动键开机；2) 预充保护气(高纯氮气)二分钟，以防止镜片结露；3) 打开激光
5、头冷却水冷机组及镜片冷却水泵；4) 检测到水路正常后温度下降(上升)至要求的温度自动打开激光器电源5) 小电流预热一分钟。6) 以上过程正常后方可进行正常出激光控制。 控制过程：1) 功率给定时控制电流上升及下降均缓慢步进调整。2) 运行过程中有开机警示灯闪亮。 关机过程控制流程：按电源(关机)键；电源电流先自动缓慢步下降至0A,再关闭电源。数秒钟后再自动关闭激光头冷却水冷机组及镜片冷却水泵。2. 报警功能遇下列情况之一，若在激光器电源未开机状态，电源将无法打开。如是此时激光器正在工作，则立即产生报警（蜂鸣器响）并自动断电断水：光腔保护气缺失超过三分钟；激光头热沉冷却水缺失激光头热沉冷却水缺失
6、；激光头热沉冷却水温度过高激光头热沉冷却水温度过高 镜片冷却水温度过高； 光纤头温度过高； 激光器漏水； 激光器运行电流过大； 激光器运行电压过高。报警后按任一方向键（“” “M”）可报警复位。3.系统设计1. 系统构成控制系统总结构图控制电路由CPU控制部分、外部传感器等组成的主控电路系统及外部电源开关、交流接 触器等组成的强电系统部分组成。外部水泵、电源等由接触器控制。强电部分由CPU通过弱电通过继电器进行隔离控制。2. 主控系统主控电路系统由电源模块、计算机板、外围控制板及按键板等部分组成。电源模块输出三组隔离的电源，分别由两个开关电源完成。其中第一个开关电源为单 24VDC 输出，作为外围控制板及所有传感器有外部隔离控制（电磁阀等）供电。第二路输出5VDC，提供给计算机板作为计算机板主电源及信号采集处理电路电源。自动运行接口为激光器与机器人接口。采用4位光隔输入及4位光隔输出：光隔输入 4 位（机器人给激光器）： 计算机开关请求： 0：待机 1：开机准备 光闸开关请求： 0：关光匣 1 ：开光匣 报警信息： 0：正常 1：故障报警 指示光开关请求: 0：关指示光 1：开指示光光隔输出（激光器给机器人）： : 备用 : 备用 : 备用 : 备用
