[发明专利]一种激光器输出功率自动实时校准的装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光器输出功率自动实时校准装置及方法，所述装置包括：控制单元、电源单元、激光器、采样传感单元以及计算单元；所述方法主要利用采样传感单元对激光器输出功率进行实时采样，利用计算单元和控制单元对激光器输出功率偏差进行实时计算并由控制端进行相应功率补偿。本发明公开的激光器输出功率自动实时校准的装置及方法，能够实现对激光器输出功率的实时校准与修正，解决了现有技术中面对激光器功率波动而束手无策的问题，从而实现激光器输出功率的稳定。

技术领域

本发明属于激光器领域，尤其涉及一种激光器输出功率自动实时校准的装置及方法。

背景技术

在激光加工中，随着激光器的使用时间增加，激光器内部器件的疲劳损耗，激光器的输出功率稳定性也随之降低，主要表现为激光器输出功率随着时间逐渐下跌或者功率明显波动，这将严重影响激光焊接、激光切割、激光打孔等激光加工工艺的稳定性，主要表现为在激光焊接过程中焊深不够、母材烧蚀，激光切割过程中切割不断加工件等现象。

现有的激光器控制逻辑如图1所示，激光器由控制端、电源端、激光器三部分组成，其在使用过程中操作如下：首先操作人员根据作用对象所需要的功率，人为地在控制端设置输出功率值，控制端根据所设定的功率值分配好需要设定的电流值(I值)给电源端，然后电源端输出电流I值给激光器，产生激光，经由激光输出头(QBH)输出激光给作用对象。当设定的输出功率随着时间出现输出功率下跌时，可通过人为对激光器进行功率标较，并进行补偿；当设定的输出功率随着时间出现输出功率漂移的情况时，无法对激光输出功率的稳定性进行处理。

因此，本专利提出了一种激光器输出功率自动实时校准的装置及方法，可实现激光器输出功率的自动实时监测和校准。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种激光器输出功率自动实时校准的装置及方法，所述装置和方法能够对激光器进行功率标较，并进行补偿，以及能够解决激光器功率漂移的问题，从而实现激光器输出的稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种激光器输出功率自动实时校准装置，所述装置包括：控制单元、电源单元、激光器、采样传感单元以及计算单元，所述控制单元与电源单元连接，所述电源单元为激光器供电，与激光器连接；所述采样传感单元连接与激光器的激光输出头，所述计算单元一端与采样传感单元连接，一端与控制端连接。

优选的，所述采样传感单元的精度不低于5‰，可实现激光器输出功率稳定性优于99.5％，极大地提高激光器实际的输出功率和设置功率的稳定性，提高激光焊接质量和切割质量。

一种激光器输出功率自动实时校准方法，所述方法基于上述的激光器输出功率自动实时校准装置进行，所述方法包括：

Stepl：设置激光器输出功率，并通过控制单元给电源分配电流值I1，电源输出相应电流值，激光器按设定功率输出；

Step2：采样传感单元对激光器输出功率进行实时采样，计算单元和控制单元对激光器输出功率偏差进行实时计算并由控制端进行相应功率补偿。

优选的，所述步骤Step2包括：

Step21：设定采样传感单元的功率标准值S1，所述标准值对应激光器输出设定功率；

Step22：采样传感单元对激光器输出单元进行实时采样，并将采样值与标准值S1进行对比，若与标准值S1一致，则执行步骤Step22；若不一致，则执行步骤Step23；

Step23：计算采样值与标准值S1之间的偏差值ΔS，并将其传递给计算单元；

Step24：计算单元计算激光器功率衰减系数并将其传递到激光器控制端；

Step25：控制端分配新的电流值系数，产生新的电流值，并控制电源输出相应电流值，驱动激光器输出激光，重复步骤Step22～Step25，直至输出功率达到设定功率。