[发明专利]恒温焊接激光控制器

说明书

本发明公开了一种恒温焊接激光控制器，所述的控制器与被它所控制的激光器之间为分体式结构；它包括主控制板和实时温度检测探头；主控制板用于结合实时温度信息，通过微处理器中搭载的精密算法运算后，输出激光功率调节信号给激光器；所述的实时温度检测探头用于实现对焊接点的非接触式实时温度检测，实时温度检测探头为光电二极管，光电二极管连接有驱动电路；驱动电路与主控制板上的控制中心信号连接，驱动电路用于将实时温度检测探头检测的信号转换成主控制板上的微处理器可以接受的电压信号；主控制板上还连接有用于实现人机交互的控制终端。该控制器具有可与激光器进行分离，且能实现对不同类型的激光器进行高精度恒温控制的技术效果。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体是指一种恒温焊接激光控制器。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过激光控制器控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于各类微型与小型零件的精密焊接中。

激光控制器作为激光焊接设备的重要部分，现有技术中大多直接将其与激光器设计为一体式结构，即一个激光器固定配套有一个控制器；本专利申请的发明人通过研究发现，不同类型的激光器，其实可以通过同一个控制器来进行控制；另外现有技术中的控制器在兼容性，温度控制方面的精确性都还有较大的提升空间，并不能通过直接拼接，实现对不同类型的激光器进行控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种可与激光器进行分离，且能实现对不同类型的激光器进行高精度恒温控制的恒温焊接激光控制器。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种恒温焊接激光控制器，所述的控制器与被它所控制的激光器之间为分体式结构；它包括主控制板和实时温度检测探头；所述的主控制板用于结合实时温度信息，通过微处理器中搭载的精密算法运算后，输出激光功率调节信号给激光器；所述的实时温度检测探头用于实现对焊接点的非接触式实时温度检测，实时温度检测探头为光电二极管，光电二极管连接有驱动电路；所述的驱动电路与主控制板上的控制中心信号连接，驱动电路用于将实时温度检测探头检测的信号转换成主控制板上的微处理器可以接受的电压信号；所述的主控制板上还连接有用于实现人机交互的控制终端。

作为优选，所述的光电二极管的探测红外波长范围是2um-11um。

作为优选，所述的驱动电路的输入端与实时温度检测探头的输出端相连；驱动电路的输入端同时与运算放大器U1B的反相输入端相连，运算放大器U1B的同相输入端通过电阻R7接地；运算放大器U1B的输出端依次通过电阻R6、电阻R5后与运算放大器U1A的同相输入端相连，运算放大器U1A的反相输入端通过电阻R3接地，运算放大器U1A的输出端通过电阻R4与主控制板上微处理器的温度信号输入接口相连；运算放大器U1A的反相输入端与信号输出端之间并联有电阻R1和电容C4；运算放大器U1B的反相输入端与信号输出端之间连接有电容C5，电容C5上并联有电阻R2与可变电阻器VR1组成的串联单元。

作为优选，所述的微处理器中搭载的精密算法为PID算法。

采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：采用控制器和激光器分离设计，可根据需求选用不同类型的激光器，只需要加入该控制器，即可实现恒温焊接功能；同时可以兼容所有半导体激光器和光纤激光器。控制器包含实时温度检测探头、主控制板和控制终端；实时温度检测探头采用光电二极管，配合外围驱动电路，实现非接触式实时温度检测。优选项中光电二极管的探测红外波长范围是2um-11um，覆盖范围广泛，可实现大范围和高精度的温度检测，检测物体的红外辐射强度，反应其温度的变化。主控制板，用来实现温度信号采集，精密算法运算，输出激光功率调节信号。采用高性能微处理器，全数字运算，抗干扰能力强，运算灵活，响应速度快等优点。优选项中采用PID算法，PID算法的执行流程是非常简单的，即利用反馈来检测偏差信号，并通过偏差信号来控制被控量，算法输出为激光功率调节信号。