[发明专利]一种激光切割头气压检测装置及其检测方法有效
申请号: | 201910456482.4 | 申请日: | 2019-05-29 |
公开(公告)号: | CN110039208B | 公开(公告)日: | 2021-06-29 |
发明(设计)人: | 尹钢;阮路 | 申请(专利权)人: | 武汉奥森迪科智能科技股份有限公司 |
主分类号: | B23K26/70 | 分类号: | B23K26/70;B23K26/14 |
代理公司: | 武汉红观专利代理事务所(普通合伙) 42247 | 代理人: | 陈凯 |
地址: | 430000 湖北省武汉市江岸区*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 激光 切割 气压 检测 装置 及其 方法 | ||
1.一种激光切割头气压检测装置,包括中空的壳体(1)、下保护镜座(2)、和喷嘴(3),壳体(1)远离光纤的一端设置有下保护镜座(2),壳体(1)与下保护镜座(2)固定连接;下保护镜座(2)远离光纤的一端设置有喷嘴(3),喷嘴(3)与下保护镜座(2)固定连接;壳体(1)、下保护镜座(2)和喷嘴(3)内部依次连通形成贯通的激光通路(4);壳体(1)内具有封闭的第一内腔(11);喷嘴(3)上设置有贯通的进气管(31),进气管(31)分别与激光通路(4)和气源连通,进气管(31)将辅助切割气体导入激光通路(4)中;其特征在于:还包括气压检测模块(5);气压检测模块(5)包括若干气压传感器(51)、MCU(52)、信号传输单元(53)和上位机(54),所述气压传感器(51)与MCU(52)的输入端信号连接,MCU(52)的输出端与信号传输单元(53)信号连接;信号传输单元(53)与上位机(54)信号连接;
所述气压传感器(51),用于检测第一内腔(11)和激光通路(4)内的气压信号,并将该气压信号传输至MCU(52);对壳体(1)内部和喷嘴(3)内部的气压情况进行主动检测,及时了解壳体(1)内部的密封情况和激光通路(4)内气流的气压;在气压传感器(51)外设置有箱体,使气压传感器(51)与外部环境隔离开;
所述MCU(52)接收气压传感器(51)发送的气压信号,并将气压信号换算成当前气压,将当前气压与预设气压阈值进行比较,判断激光通路(4)内的气压是否低于该处气压阈值下限或者高于气压阈值上限,以及判断第一内腔(11)内的气压是否超过该处气压阈值上限;然后将当前气压数值和气压比较结果转发至信号传输单元(53);
信号传输单元(53)接收到MCU(52)的输出的当前气压数值和气压比较结果并发送至上位机(54)中;
上位机(54)对接收到的当前气压数值和气压比较结果进行输出;
所述气压传感器(51)分别设置在壳体(1)和喷嘴(3)上,壳体(1)上设置有第一通孔(12),喷嘴(3)上设置有第二通孔(32);气压传感器(51)设置在第一通孔(12)和第二通孔(32)内,并分别与第一内腔(11)和激光通路(4)连通,气压传感器(51)与壳体(1)和喷嘴(3)密封连接;
该激光切割头气压检测装置的检测方法,包括如下步骤:
S1:开启辅助气体;
S2:启动激光器,使激光切割头处于待命状态,导入切割头相应的加工程序;
S3:将切割辅助气体从进气管(31)导入激光通路(4)中,启动加工工序,并根据切割工艺要求调整不同的气压;同时启用气压传感器(51)分别对第一内腔(11)和激光通路(4)中的气压进行检测,将获取的气压信号传输至MCU(52)内,在MCU(52)内完成当前气压与气压阈值的比较,当前气压超过上限阈值或者当前气压低于下限阈值时,MCU(52)会置位告警标志状态,发出告警标志状态信息;然后MCU(52)将当前气压和气压比较结果一起发送给信号传输单元(53);所述激光通路(4)内的辅助切割气体的气压的上限值为2.0MPa,辅助切割气体的气压的下限值为0.6MPa;第一内腔(11)内的气压的上限值为0.1MPa;
S4:信号传输单元(53)将MCU(52)发送的当前气压和告警标志状态信息转发给上位机(54);
S5:上位机(54)显示接受到的当前气压和告警标志状态信息。
2.如权利要求1所述的一种激光切割头气压检测装置,其特征在于:所述MCU(52)为STM单片机,MCU(52)包括同步串行数据接口和通用同步异步收发器USART;气压传感器(51)与MCU(52)的同步串行数据接口信号连接;MCU(52)通过通用同步异步收发器USART与信号传输单元(53)信号连接;MCU(52)固定设置在壳体(1)上。
3.如权利要求2所述的一种激光切割头气压检测装置,其特征在于:所述同步串行数据接口为I2C接口。
4.如权利要求1所述的一种激光切割头气压检测装置,其特征在于:所述上位机(54)为PC机,上位机(54)包括显示器,上位机(54)对当前气压数值和气压比较结果进行显示输出。
5.如权利要求4所述的一种激光切割头气压检测装置,其特征在于:所述信号传输单元(53)分别与通用同步异步收发器USART和上位机(54)信号连接。
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