激光器控制方法和系統(tǒng)及激光器裝置、激光加工設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體激光器壓力控制技術(shù)，特別是涉及一種激光器控制方法和系統(tǒng)及激光器裝置、激光加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的氣體激光器(例如高功率C02激光器)在市場被切割、焊接、熔覆等領(lǐng)域廣泛使用，同時也擁有很大的市場需求。隨著社會的進步及高效的要求，現(xiàn)在都倡導(dǎo)節(jié)能降耗，綠色科技，以減少單位產(chǎn)品對能源的消耗。高功率C02激光器，其工作壓力約為十分之一個大氣壓力，且對工作氣體的成分純度和比例有著嚴(yán)格的要求，不然就會直接影響到激光器本身的功率輸出及正常工作狀態(tài)。因此，每次激光器工作的時候，都需要先對氣路系統(tǒng)進行排空，從一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力抽到I毫巴左右真空度，往往需要10分鐘左右的時間，再加上工作氣體的回充等步驟，從一次完整的激光器啟動到準(zhǔn)備好，一般需要約15分鐘；如果是較長時間沒有工作的激光器，則需要如此反復(fù)多次，往往需要數(shù)小時的時間，才能讓激光器準(zhǔn)備完成，可以輸出正常的功率和穩(wěn)定性。而如果通過簡單的流程來啟動激光器，則會影響其氣路系統(tǒng)內(nèi)的氣體填充效果，影響激光器的穩(wěn)定性，因此，以上兩方面就導(dǎo)致了高功率C02激光器，通常所說的開機時間長，氣體消耗多，功率穩(wěn)定慢的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種激光器控制方法和系統(tǒng)及激光器裝置、激光加工設(shè)備，其通過改進氣體激光器的控制流程和氣體壓力控制設(shè)計，它可以縮短開機時間，降低激光器工作氣體的消耗量，并提高激光器的功率穩(wěn)定性。
[0004]一種激光器控制方法，其包括:
[0005]獲取停機時刻與當(dāng)前開機時刻之間的時間差；
[0006]根據(jù)所述時間差判斷停機類型；
[0007]當(dāng)屬于第一停機類型時，則在停止工作氣體的供給后，回充氣體直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力與外部壓力之差超過預(yù)設(shè)壓力差；
[0008]當(dāng)屬于第二停機類型時，則在停止工作氣體的供給后，不回充氣體。
[0009]本發(fā)明的一個實施例中，所述方法還包括:
[0010]開啟激光器后，執(zhí)行根據(jù)所述時間差判斷停機類型的步驟，
[0011]當(dāng)屬于第一停機類型時，則進行抽真空處理，直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力低于第一啟動設(shè)定值時，開始向所述氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體；
[0012]當(dāng)屬于第二停機類型時，則進行抽真空處理，直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力低于第二啟動設(shè)定值時，開始向所述氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體。
[0013]本發(fā)明的一個實施例中，所述方法中，在開始向氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體的執(zhí)行步驟之后，還包括:
[0014]實時監(jiān)測所述氣路系統(tǒng)壓力；
[0015]當(dāng)所述氣路系統(tǒng)壓力達到工作壓力的設(shè)定值時，啟動激光器的變頻器讓風(fēng)機運轉(zhuǎn)，直至所述氣路系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在工作壓力的設(shè)定值。
[0016]本發(fā)明的一個實施例中，所述根據(jù)所述時間差判斷停機類型的步驟包括:
[0017]判斷所述時間差是否超過預(yù)設(shè)閾值，若是，則判定為屬于第一停機類型；若否，則判定為屬于第二停機類型。
[0018]本發(fā)明的一個實施例中，所述根據(jù)所述時間差判斷停機類型的步驟包括:
[0019]統(tǒng)計至少兩次獲取的時間差，生成分析樣本；
[0020]當(dāng)所述分析樣本滿足預(yù)設(shè)條件時，判定為屬于第一停機類型，否則判定為屬于第二停機類型。
[0021 ] 本發(fā)明的一個實施例中，所述獲取停機時刻與當(dāng)前開機時刻之間的時間差的步驟包括:
[0022]關(guān)閉激光器電源后，啟動停機計時器，
[0023]開啟激光器后，讀取所述停機計時器的記錄時長，將所述記錄時長作為所述時間差；或者，
[0024]關(guān)閉激光器電源后，記錄停機時刻，
[0025]開啟激光器后，記錄開機時刻，
[0026]計算所述停機時刻與開機時刻之間的時間間隔，作為所述時間差。
[0027]一種激光器控制系統(tǒng)，其包括:
[0028]時間獲取模塊，用于獲取停機時刻與當(dāng)前開機時刻之間的時間差；
[0029]類型判定模塊，用于根據(jù)所述時間差判斷停機類型；
[0030]執(zhí)行模塊，用于當(dāng)屬于第一停機類型時，則在停止工作氣體的供給后，回充氣體直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力與外部壓力之差超過預(yù)設(shè)壓力差；當(dāng)屬于第二停機類型時，則在停止工作氣體的供給后，不回充氣體。
[0031]本發(fā)明的一個實施例中，所述系統(tǒng)包括:
[0032]開機啟動模塊，用于開啟激光器后，執(zhí)行所述類型判定模塊；
[0033]所述執(zhí)行模塊還用于當(dāng)屬于第一停機類型時，則進行抽真空處理，直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力低于第一啟動設(shè)定值時，開始向所述氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體；當(dāng)屬于第二停機類型時，則進行抽真空處理，直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力低于第二啟動設(shè)定值時，開始向所述氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體。
[0034]一種激光器裝置，包括:回氣熱交換器、充氣熱交換器、氣體單元、風(fēng)機、真空泵單元，所述回氣熱交換器、充氣熱交換器、氣體單元、風(fēng)機和真空泵單元構(gòu)成激光器的氣路系統(tǒng)，其還包括:
[0035]控制器，用于獲取停機時刻與當(dāng)前開機時刻之間的時間差，根據(jù)所述時間差判斷停機類型，當(dāng)判定為屬于第一停機類型時輸出第一控制指令，當(dāng)判定為屬于第二停機類型時輸出第二控制指令；
[0036]所述回氣熱交換根據(jù)所述第一控制指令，在所述充氣熱交換器停止工作氣體的供給后，回充氣體直至激光器的氣路系統(tǒng)壓力與外部壓力之差超過預(yù)設(shè)壓力差；
[0037]所述回氣熱交換根據(jù)所述第二控制指令，在所述充氣熱交換器停止工作氣體的供給后，不回充氣體。
[0038]本發(fā)明的一個實施例中，所述激光器裝置還包括:用于檢測激光器的氣路系統(tǒng)壓力與外部壓力之差的壓差傳感器；
[0039]所述控制器接收到激光器的開機命令后，執(zhí)行根據(jù)所述時間差判斷停機類型，生成第一控制命令或第二控制命令；
[0040]所述真空泵單元根據(jù)所述第一控制命令進行抽真空處理，并且，所述控制器實時接收所述壓差傳感器的輸出，當(dāng)激光器的氣路系統(tǒng)壓力低于第一啟動設(shè)定值時，向所述充氣熱交換器輸出控制命令，用以向所述氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體；
[0041]所述真空泵單元根據(jù)所述第二控制命令進行抽真空處理，并且，所述控制器實時接收所述壓差傳感器的輸出，當(dāng)激光器的氣路系統(tǒng)壓力低于第二啟動設(shè)定值時，向所述充氣熱交換器輸出控制命令，用以向所述氣路系統(tǒng)里面供給工作氣體。
[0042]一種應(yīng)用上述激光器裝置的激光加工設(shè)備，其包括上述激光器裝置。
[0043]本發(fā)明的改進技術(shù)主要應(yīng)用于氣體激光器，以及具有激光器的加工設(shè)備上，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣體激光器需要經(jīng)過多次充氣、多次開機等長時間的操作準(zhǔn)備的問題，提供了一種先進的激光器的控制方法及壓力控制技術(shù)，特別適用于高功率C02氣體激光器，它可以縮短開機時間。
[0044]本發(fā)明提供了一種先進的激光器啟動控制方法，它是通過判斷停機時間的長短，在停機時間長、短這兩種狀態(tài)下，細化控制來和完善檢測方法來實現(xiàn)先進控制的，它解決了傳統(tǒng)激光器控制存在的啟動煩瑣、效率低下，且控制結(jié)果不穩(wěn)定的情況。
【附圖說明】
[0045]圖1為本發(fā)明方法的一個實施例流程示意圖；
[0046]圖2為本發(fā)明流程的其中一個實施例的流程示意圖；
[0047]圖3為本發(fā)明流程的其中一個實施例的流程示意圖；
[0048]圖4為本發(fā)明一個實施例中激光器的氣路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖5為本發(fā)明一個實施例中激光器的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0050]本發(fā)明的改進技術(shù)主要應(yīng)用于氣體激光器，以及具有激光器的加工設(shè)備上。傳統(tǒng)激光器需要有一套完整的嚴(yán)格控制的氣壓控制流程，通常為了使激光器氣路系統(tǒng)中的氣體達到嚴(yán)格的要求標(biāo)準(zhǔn)，需要經(jīng)過多次充氣、多次開機等長時間的操作準(zhǔn)備，本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)中