專利名稱：激光非正常觸發(fā)防護(hù)器及激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光非正常觸發(fā) 防護(hù)器、 一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)方法、 一種激光器控制系統(tǒng)及一種激 光灼刻標(biāo)識(shí)裝置。
背景技術(shù)：
激光灼刻標(biāo)識(shí)技術(shù)是激光加工最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一 。激光灼刻標(biāo)識(shí) 是利用高能量密度的激光對(duì)工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生 顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種標(biāo)識(shí)灼刻方法。激光 灼刻標(biāo)識(shí)可以灼刻出各種文字、符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到
微米量級(jí)。激光灼刻標(biāo)識(shí)的基本原理為，由激光器(laser， 能發(fā)射激光 的系統(tǒng))生成高能量的連續(xù)激光光束，當(dāng)激光作用于標(biāo)識(shí)灼刻材料時(shí)， 處于基態(tài)的原子躍遷到較高能量狀態(tài)；處于較高能量狀態(tài)的原子是不穩(wěn) 定的，會(huì)很快回到基態(tài)，當(dāng)原子返回基態(tài)時(shí)，會(huì)以光子或量子的形式釋 放出額外的能量，并由光能轉(zhuǎn)換為熱能，使材料表面瞬間熔融，甚至氣 化，從而形成圖文標(biāo)記。聚焦后的極細(xì)的激光光束如同刀具，可將標(biāo)識(shí) 灼刻材料的表面逐點(diǎn)去除，其先進(jìn)性在于標(biāo)記過(guò)程為非接觸性加工，不 產(chǎn)生機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力，因此不會(huì)損壞被加工物品；由于激光聚焦后 的尺寸很小，熱影響區(qū)域小，加工精細(xì)，因此，可以完成一些常規(guī)方法 無(wú)法實(shí)現(xiàn)的工藝。
目前，激光灼刻標(biāo)識(shí)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，為優(yōu)質(zhì)，高 效，無(wú)污染和低成本的現(xiàn)代加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。激光加工使用 的"刀具"是聚焦后的光點(diǎn)，不需要額外增添其它設(shè)備和材料，只要激光器 能正常工作，就可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)加工。激光加工為計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制；且 激光能標(biāo)記何種信息，僅與計(jì)算機(jī)里設(shè)計(jì)的內(nèi)容相關(guān)，只要計(jì)算機(jī)里設(shè)計(jì)出的圖稿標(biāo)識(shí)灼刻設(shè)備能夠識(shí)別，那么標(biāo)識(shí)灼刻設(shè)備就可以將設(shè)計(jì)信 息精確的還原在合適的載體上。
以通用的激光打標(biāo)才幾為例，通常，這種激光打標(biāo)才幾包括控制系統(tǒng)、 激光器和振鏡，控制系統(tǒng)可以由工控機(jī)和控制板卡(實(shí)現(xiàn)基本的控制指
令)組成；也可以為控制板卡與工控機(jī)合而為一的嵌入式控制系統(tǒng)(自 帶處理器處理相關(guān)人機(jī)界面和復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)脈寬調(diào)制 信號(hào)(PWM)和閘門信號(hào)(Gate)來(lái)控制激光產(chǎn)生的強(qiáng)度和脈沖間隔； 從而控制激光束的出光強(qiáng)度和出光模式。具體而言，所述脈寬調(diào)制信號(hào) 在 一 個(gè)周期內(nèi)的高電平時(shí)間與低電平時(shí)間的比值稱為占空比，當(dāng)占空比 較高時(shí)，則所述激光束強(qiáng)度大；閘門信號(hào)控制激光器的出光模式，當(dāng)閘 門信號(hào)的頻率、周期、占空比等不同時(shí)，則所述激光束的脈沖間隔不同。 在具體實(shí)現(xiàn)中，通過(guò)設(shè)定相應(yīng)的軟件程序調(diào)節(jié)激光束的強(qiáng)度和脈沖間隔， 并驅(qū)動(dòng)振鏡按設(shè)定速度設(shè)定位移方向偏轉(zhuǎn)，使激光束和振鏡配合在工件 表面形成掃描軌跡，從而達(dá)到所需要的激光標(biāo)識(shí)灼刻效果。
在實(shí)際中，控制系統(tǒng)不可避免地會(huì)出現(xiàn)硬件或軟件上的諸多問題， 例如，發(fā)出的激光器控制信號(hào)出錯(cuò)，導(dǎo)致激光器長(zhǎng)時(shí)間出光，從而產(chǎn)生 安全隱患。
因而，目前本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要發(fā)展出 一種激光安全出光的控 制機(jī)制，以防止激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間出光現(xiàn)象，保證激光灼刻標(biāo) 識(shí)設(shè)備使用的安全性。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)方 法，用以防止激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備中的長(zhǎng)時(shí)間出光現(xiàn)象，保證激光灼刻標(biāo) 識(shí)設(shè)備使用的安全性。
本實(shí)用新型的另 一個(gè)目的是將上述構(gòu)思應(yīng)用于具體的應(yīng)用環(huán)境中， 提供一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器、 一種激光器控制系統(tǒng)及一種激光灼刻 標(biāo)識(shí)裝置，用以保i正上述方法在實(shí)際中的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，包括
控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信
號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；
信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，
若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；
信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)
激光器控制信號(hào)；
激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。 優(yōu)選的，所述信號(hào)分析單元包括
脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第一閾值；和/或，
閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第二閾值。
優(yōu)選的，所述的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器還包括
參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值。
優(yōu)選的，所述信號(hào)切斷單元為電子開關(guān)和延時(shí)控制單元。
本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了 一種激光器控制系統(tǒng)，包括
控制板用于產(chǎn)生激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信號(hào)包括脈寬 調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；
激光器用于根據(jù)激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束；
連接在所述控制板和激光器之間的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，所述激 光非正常觸發(fā)防護(hù)器包括
控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)；
信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)， 若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；
信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè) 激光器控制信號(hào)；
激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。優(yōu)選的，所述信號(hào)分析單元包括
脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào)
持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第一闊值；和/或，
閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第二閾值。
優(yōu)選的，所述的系統(tǒng)，還包括
參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值。 本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了 一種激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置，包括控制板、 激光器、與所述激光器連接的振鏡、以及連接在所述控制板和激光器之 間的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，其中，所述控制板用于產(chǎn)生激光器控制信 號(hào)；所述激光器用于根據(jù)激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束；所述振鏡用于控 制激光束在灼刻對(duì)象上灼刻標(biāo)識(shí)；所述激光非正常觸發(fā)防護(hù)器包括以下 單元
控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信 號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；
信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)， 若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；
信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè) 激光器控制信號(hào)；
激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。
優(yōu)選的，所述的裝置，還包括
傳感器，用于檢測(cè)到位信號(hào)，并依據(jù)所述位信號(hào)觸發(fā)控制板。 優(yōu)選的，所述灼刻對(duì)象為豬胴體片豬肉的表皮。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
首先，本實(shí)用新型采用侵入式信號(hào)攔截技術(shù)，對(duì)送入激光器的控制 信號(hào)進(jìn)行預(yù)分析，若信號(hào)合法，則送入激光器；反之，則將此信號(hào)切斷， 并對(duì)出錯(cuò)后重新復(fù)位的控制信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理，從而有效防止了激光灼 刻標(biāo)識(shí)設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間出光現(xiàn)象，保證了激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備使用的安全性。再者，由于實(shí)際中激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間出光現(xiàn)象可能因?yàn)镻WM
信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或者Gate信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 所導(dǎo)致的，所以本實(shí)用新型采用預(yù)設(shè)閾值與控制信號(hào)的有效持續(xù)時(shí)間t匕
對(duì)的方式來(lái)分析信號(hào)是否合法，無(wú)需額外增加設(shè)備、無(wú)特殊保密算法、 簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。


圖1是本實(shí)用新型的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實(shí)用新型的一種本實(shí)用新型的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的工 作過(guò)程示意圖3是應(yīng)用本實(shí)用新型的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器進(jìn)行激光非正 常觸發(fā)防護(hù)方法的流程圖4是本實(shí)用新型的一種激光器控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖5是應(yīng)用圖4所示的激光器控制系統(tǒng)進(jìn)行激光器控制操作的流程
圖6是一種激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面 結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本實(shí)用新型實(shí)施例的核心構(gòu)思之一在于，采用侵入式信號(hào)攔截技術(shù)， 對(duì)送入激光器的控制信號(hào)進(jìn)行預(yù)分析，若信號(hào)合法，則送入激光器；反 之，則將此信號(hào)切斷，并對(duì)出錯(cuò)后重新復(fù)位的控制信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理， 從而有效防止了激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間出光的現(xiàn)象，保證了激光灼刻 標(biāo)識(shí)設(shè)備使用的安全性。
參考圖1,示出了本實(shí)用新型的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的結(jié)構(gòu)框 圖，具體可以包括以下單元
控制信號(hào)接收單元101,用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制 信號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；信號(hào)分析單元102，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否
出錯(cuò)，若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；
信號(hào)切斷單元103，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一 個(gè)激光器控制信號(hào)；
激光器連接單元104，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。 在激光灼刻標(biāo)識(shí)的過(guò)程中，激光器由控制系統(tǒng)控制，在灼刻對(duì)象上 灼刻標(biāo)識(shí)，控制系統(tǒng)通過(guò)發(fā)送激光器控制信號(hào)來(lái)控制激光器，具體而言， 控制系統(tǒng)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))控制激光束產(chǎn)生的強(qiáng)度，以及， 產(chǎn)生閘門信號(hào)(Gate信號(hào))來(lái)控制激光束的脈沖間隔，即控制激光器的 出光。
可以理解的是，PWM信號(hào)作為激光強(qiáng)度控制信號(hào)，應(yīng)當(dāng)有一個(gè)時(shí)間 周期范圍，也就是說(shuō)，如果這個(gè)信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)值， 如200ms,就可以判定此信號(hào)出錯(cuò)；對(duì)PWM信號(hào)而言，有效信號(hào)即為占 空比大于1%的信號(hào)。Gate信號(hào)作為激光出光信號(hào)，在每個(gè)使用環(huán)境與工 作方式下的出光時(shí)間應(yīng)當(dāng)有一個(gè)比較明確的最大值，所以，當(dāng)Gate的有 效信號(hào)持續(xù)時(shí)間大于這個(gè)最大值時(shí)，就可以判定信號(hào)出錯(cuò)。簡(jiǎn)而言之， 即激光器長(zhǎng)時(shí)間出光的現(xiàn)象可能因?yàn)镻WM信號(hào)或者Gate信號(hào)的有效信 號(hào)持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的。
因而，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述信號(hào)分析單元102可以 進(jìn)一步包括以下子單元
脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第 一 閾值；
和/或，閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)持 續(xù)時(shí)間是否超過(guò)設(shè)定的第二閾值。
當(dāng)激光器控制信號(hào)出錯(cuò)時(shí)，錯(cuò)誤往往不是單獨(dú)出現(xiàn)的，而是連續(xù)的、 不間斷的。所以當(dāng)某一次對(duì)出錯(cuò)信號(hào)進(jìn)行保護(hù)后(即切斷該出錯(cuò)的激光 器控制信號(hào))，如果立即開始接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)，則有可能得到 一個(gè)新的出錯(cuò)信號(hào)，所以此時(shí)需要對(duì)下一個(gè)激光器控制信號(hào)啟動(dòng)延時(shí)控制，即延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)。
若信號(hào)分析單元102判定激光器控制信號(hào)合法，則將所述激光器控 制信號(hào)發(fā)送給激光器，激光器將根據(jù)該控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)振鏡在灼刻對(duì)象上 灼刻預(yù)設(shè)的標(biāo)識(shí)軌跡。
在具體實(shí)現(xiàn)中，所述延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值可以由參數(shù) 設(shè)置模塊進(jìn)行設(shè)置，所述信號(hào)切斷單元可以采用電子開關(guān)和延時(shí)控制單 元。參考圖2，示出了本實(shí)用新型的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的工作過(guò)程示
意圖，由脈寬調(diào)變信號(hào)分析子單元205對(duì)接收到的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行分 析，若所接收的脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過(guò)所設(shè)定的第 一 閾 值；則判定本次接收的脈寬調(diào)制信號(hào)出錯(cuò)，關(guān)閉電子開關(guān)203,并啟動(dòng)延 時(shí)控制單元204，以延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)；或者，由閘門信號(hào) 分析子單元201分析所接收的閘門信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否大于所 設(shè)定的第二闊值時(shí)，若超過(guò)所設(shè)定的第二閾值，可以判定該閘門信號(hào)出 錯(cuò)，關(guān)閉電子開關(guān)203,并啟動(dòng)延時(shí)控制單元202，以延時(shí)接收下一個(gè)激 光器控制信號(hào)。若分析所接收脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)均未出錯(cuò)，將保 持電子開關(guān)的開啟狀態(tài)，將所述信號(hào)發(fā)送給激光器，由激光器根據(jù)該信 號(hào)的出光強(qiáng)度和出光模式驅(qū)動(dòng)振鏡在灼刻對(duì)象上灼刻預(yù)設(shè)的標(biāo)識(shí)。
本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置信號(hào)分析單元對(duì)激光器控制信號(hào)進(jìn)行預(yù)分析， 能夠自動(dòng)識(shí)別錯(cuò)誤的激光器控制信號(hào)，還可以有效的分析出所接收的脈 寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)是否超出范圍；從而防止了激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備長(zhǎng) 時(shí)間出光的現(xiàn)象，保證了激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備使用的安全性。
當(dāng)然，在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)激光灼刻的對(duì)象、 工作模式或工作環(huán)境對(duì)所述延時(shí)參數(shù)、第一閾值和第二閾值任意設(shè)置都 是可行的，本實(shí)用新型對(duì)此無(wú)需做出任何限制。
參考圖3，示出了應(yīng)用本實(shí)用新型的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器進(jìn)行 激光非正常觸發(fā)防護(hù)方法的流程圖，具體包括以下步驟步驟301、接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信號(hào)包括脈寬調(diào)制 信號(hào)和閘門信號(hào)；
步驟302、判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，若是， 則執(zhí)行步驟303;若否，則執(zhí)行步驟304;
步驟303、切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制 信號(hào)；
步驟304、將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。 在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟302可以包括以下子
步驟
子步驟Al、判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第 一閾值；和/或，
子步驟A2、判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第二閾值。
其中，所述延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)的延時(shí)參數(shù)、判斷脈寬 調(diào)制信號(hào)的第 一 闊值和判斷閘門信號(hào)的第二閾值可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根 據(jù)實(shí)際需要和具體應(yīng)用情境任意設(shè)置。
對(duì)于圖3所示的方法實(shí)施例而言，由于其基本相應(yīng)于圖1和圖2所 示的裝置實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見裝置實(shí)施例部分 的說(shuō)明即可。
參考圖4,示出了本實(shí)用新型的一種激光器控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框
圖，具體可以包括
控制板401，用于產(chǎn)生激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信號(hào)包括脈
寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；
激光器403:用于根據(jù)激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束； 連接在所述控制板401和激光器403之間的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器
402，所述激光器控制器402包括
控制信號(hào)接收單元4021，用于接收激光器控制信號(hào)； 信號(hào)分析單元4022，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元4023;若否，則觸發(fā)激光器連接單元 4024;
信號(hào)切斷單元4023，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下 一個(gè)激光器控制信號(hào)；
激光器連接單元4024,用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。 在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制板可以由工控機(jī)和控制板卡(實(shí) 現(xiàn)基本的控制指令)組成；也可以為控制板卡與工控機(jī)合而為一的、自 帶處理器處理相關(guān)人機(jī)界面和復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理的嵌入式控制系統(tǒng)。控制 卡產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)，激光非正常觸發(fā)防護(hù)器對(duì)脈寬調(diào)制信 號(hào)和閘門信號(hào)進(jìn)行預(yù)分析，判斷是否出錯(cuò)，并在信號(hào)未出錯(cuò)的情況下將 信號(hào)傳送給激光器，由激光器根據(jù)合法有效的脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào) 來(lái)控制激光束的出光強(qiáng)度和出光模式，在灼刻對(duì)象上灼刻為預(yù)設(shè)的標(biāo)識(shí)。 優(yōu)選的，所述信號(hào)分析單元4022可以包括以下子單元 脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第 一 閾值； 和/或，
閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間 是否超過(guò)第三閾值。
在具體實(shí)現(xiàn)中，該激光器控制系統(tǒng)還可以包括一參數(shù)設(shè)置單元，用 于設(shè)置所述的延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)的延時(shí)參數(shù)、用于判斷脈 寬調(diào)制信號(hào)的第一闞值、和/或判斷所述閘門信號(hào)的第二閾值。
參考圖5,示出了應(yīng)用圖4所示的激光器控制系統(tǒng)進(jìn)行激光器控制操 作的流程圖，具體可以包括以下步驟
步驟501、控制板產(chǎn)生激光器控制信號(hào)，激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的控 制信號(hào)接收單元接收所述激光器控制信號(hào)；所述激光器控制信號(hào)包括脈 寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；
步驟502、激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的信號(hào)分析單元判斷所述脈寬調(diào)制 信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，若是，則執(zhí)行步驟503;若否，則執(zhí)行步驟504;
步驟503、激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的信號(hào)切斷單元切斷所述出錯(cuò)的激 光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)；
步驟504、激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的激光器連接單元將所述延時(shí)的激 光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器；
步驟505、激光器依據(jù)所述激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束。
對(duì)于本實(shí)施例中沒有詳述的部分可以參見前述圖1和圖2的裝置實(shí) 施例的相關(guān)說(shuō)明，本實(shí)用新型在此不贅述。
參考圖6,本實(shí)用新型的一種激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，
具體可以包括
控制板601，用于產(chǎn)生激光器控制信號(hào)；
激光器603,用于根據(jù)激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束；
與所述激光器603連接的振鏡604，用于控制激光束在灼刻對(duì)象上灼
刻才示識(shí)；
連接在所述控制板601和激光器603之間的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器 602，所述激光非正常觸發(fā)防護(hù)器602可以包括以下子單元
控制信號(hào)接收單元6021，用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控 制信號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；
信號(hào)分析單元6022,用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否 出錯(cuò)，若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元6023;若否，則觸發(fā)激光器連接子單 元6024;
信號(hào)切斷單元6023，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下 一個(gè)激光器控制信號(hào)；
激光器連接單元6024，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器
603;
其中，灼刻對(duì)象可以選擇片豬肉表皮，也可以為其它灼刻對(duì)象，例 如，煙盒、型材等。優(yōu)選的，所述信號(hào)分析單元6022可以包括以下子單元
脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第一閾值；和/或，
閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間 是否超過(guò)第二閾值。
在具體實(shí)現(xiàn)中，所述激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置還可以在灼刻對(duì)象運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 下進(jìn)行灼刻，在這種情況下，本實(shí)用新型實(shí)施例還可以包括
傳感器，用于檢測(cè)到位信號(hào)，并依據(jù)所述到位信號(hào)觸發(fā)控制板601。
以下以在線激光灼刻標(biāo)識(shí)的過(guò)程為例進(jìn) 一 步說(shuō)明本實(shí)用新型的 一 種
實(shí)施例，具體包括以下步驟
第一步將灼刻標(biāo)識(shí)信息輸入激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置的控制板中； 第二步將灼刻對(duì)象靜放、或放在運(yùn)行的流水線上，使灼刻對(duì)象需
要標(biāo)識(shí)的位置朝向激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置；
第三步傳感器檢測(cè)到灼刻對(duì)象的到位信號(hào)，觸發(fā)控制板；
在實(shí)際中，所述傳感器可以利用紅外波探測(cè)技術(shù)在激光灼刻范圍內(nèi)
進(jìn)行光掃描，檢測(cè)灼刻對(duì)象是否到位，若在激光灼刻范圍內(nèi)檢測(cè)到灼刻
對(duì)象，則獲得到位信號(hào)，此時(shí)即可觸發(fā)控制板。
第四步控制器發(fā)出激光器控制信號(hào)，激光非正常觸發(fā)防護(hù)器攔截
該信號(hào)進(jìn)行分析，判斷信號(hào)是否出錯(cuò)，若是，則切斷所述出錯(cuò)的激光器
控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)；若否，則將信號(hào)發(fā)送給
激光器；
第五步激光器根據(jù)控制信號(hào)發(fā)出激光束，經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡進(jìn)行擴(kuò)束及 模式修正，并進(jìn)一步將擴(kuò)束后的激光束于聚焦前或聚焦后照射到振鏡上， 擺動(dòng)的振鏡和聚焦的激光束在灼刻對(duì)象上聚焦、掃描，掃描的軌跡形成 文字或圖形。
具體而言，激光器可以依據(jù)脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)灼刻 標(biāo)記的激光束，所述激光束結(jié)合由伺服電路系統(tǒng)帶動(dòng)X軸、Y軸方向的二維振鏡或X軸、Y軸和Z軸方向的三維振鏡旋轉(zhuǎn)進(jìn)行光掃描，在灼刻
對(duì)象上進(jìn)行灼刻。該伺服電路系統(tǒng)包括一驅(qū)動(dòng)電才幾，以及振鏡運(yùn)動(dòng)所需
要提供的振鏡電源；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)接收所述控制卡的灼刻指令，以及驅(qū) 動(dòng)所述振鏡相應(yīng)于所述灼刻指令設(shè)定的軌跡運(yùn)動(dòng)。
振鏡內(nèi)部共有兩塊分別由高精度伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的反射鏡。伺服電機(jī) 在微機(jī)的控制下分別轉(zhuǎn)動(dòng)兩塊反射鏡的角度，激光束通過(guò)這兩塊反射鏡 的反射，由振鏡聚焦到工件的不同位置上。在控制板上通過(guò)專用的灼刻 控制軟件輸入需要標(biāo)刻的文字及圖樣，設(shè)定文字及圖樣的大小，總的標(biāo) 刻面積，激光束的速度，振鏡就能在微機(jī)的控制下運(yùn)動(dòng)，操控激光束在 工件上標(biāo)刻出設(shè)定的文字和圖樣。
另外，激光灼刻標(biāo)識(shí)是用激光束在各種不同的物質(zhì)表面打上永久的 標(biāo)記。計(jì)算機(jī)專用灼刻軟件能夠識(shí)別采集通過(guò)數(shù)碼相機(jī)或掃描儀輸入， 因特網(wǎng)上下載和電腦中制作的任何復(fù)雜的平面圖像圖形文字以及二維碼 和條形碼，制作多種標(biāo)記，將其變換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)編程計(jì)算轉(zhuǎn)換成控 制信號(hào)再輸入驅(qū)動(dòng)器，控制高精度伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而分別控制x方向 及y方向上反射鏡的偏轉(zhuǎn)角度，使激光束聚焦光斑按照設(shè)定的軌跡運(yùn)動(dòng)， 在工件表面刻蝕形成永久刻痕。
本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之 處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。并且，對(duì)于前述的 各方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但 是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本實(shí)用新型并不受所描述的動(dòng)作順序的限 制，因?yàn)橐罁?jù)本實(shí)用新型，某些步驟可以釆用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。 其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說(shuō)明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu) 選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作和模塊并不一定是本實(shí)用新型所必須的。
最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系 術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不 一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順 序。而且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括 那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種 過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下， 由語(yǔ)句"包括一個(gè)......"限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方
法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器和激光非正 常觸發(fā)防護(hù)方法、 一種激光器控制系統(tǒng)，以及一種激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置進(jìn)
進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及
其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思 想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明 書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，其特征在于，包括控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)；激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。
2、 如權(quán)利要求1所述的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，其特征在于，所述 信號(hào)分析單元包括脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第一閾值；和/或，閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第二閾值。
3、 如權(quán)利要求2所述的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，其特征在于，還包括參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值。
4、 如權(quán)利要求3所述的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，其特征在于，所述 信號(hào)切斷單元為電子開關(guān)和延時(shí)控制單元。
5、 一種激光器控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制板用于產(chǎn)生激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信號(hào)包括脈寬 調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；激光器用于根據(jù)激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束；連接在所述控制板和激光器之間的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，所述激 光非正常觸發(fā)防護(hù)器包括控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)；信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)；激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)分析單元包括 脈寬調(diào)制信號(hào)分析子單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第一闊值；和/或，閘門信號(hào)分析子單元，用于判斷所述閘門信號(hào)的有效信號(hào)有效信號(hào) 持續(xù)時(shí)間是否超過(guò)第二閾值。
7、 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 參數(shù)設(shè)置單元，用于設(shè)置延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值。
8、 一種激光灼刻標(biāo)識(shí)裝置，其特征在于，包括控制板、激光器、與 所述激光器連接的振鏡、以及連接在所述控制板和激光器之間的激光非 正常觸發(fā)防護(hù)器，其中，所述控制板用于產(chǎn)生激光器控制信號(hào)；所述激 光器用于根據(jù)激光器控制信號(hào)產(chǎn)生激光束；所述振鏡用于控制激光束在 灼刻對(duì)象上灼刻標(biāo)識(shí)；所述激光非正常觸發(fā)防護(hù)器包括以下單元控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信 號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)， 若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè) 激光器控制信號(hào)；激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括 傳感器，用于檢測(cè)到位信號(hào)，并依據(jù)所述到位信號(hào)觸發(fā)控制板。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)器，包括控制信號(hào)接收單元，用于接收激光器控制信號(hào)，所述激光器控制信號(hào)包括脈寬調(diào)制信號(hào)和閘門信號(hào)；信號(hào)分析單元，用于判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)，若是，則觸發(fā)信號(hào)切斷單元；若否，則觸發(fā)激光器連接單元；信號(hào)切斷單元，用于切斷所述激光器控制信號(hào)，并延時(shí)接收下一個(gè)激光器控制信號(hào)；激光器連接單元，用于將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。本實(shí)用新型的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器能夠防止激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備中的長(zhǎng)時(shí)間出光現(xiàn)象，從而保證激光灼刻標(biāo)識(shí)設(shè)備的使用安全性。
文檔編號(hào)H01S3/09GK201374493SQ20092010548
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者吳政敏, 曾如鐵 申請(qǐng)人:北京志恒達(dá)科技有限公司