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：
本發(fā)明涉及激光控制技術(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)機(jī)為例，通常，這種激光打標(biāo)機(jī)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)。控 制系統(tǒng)通過脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM)和閘門信號(hào)(Gate)來控制激光產(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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(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。本發(fā)明的另一個(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，用以保證上述方法在實(shí)際 中的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。為了解決上述問題，本發(fā)明實(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。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)方法，包括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)；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)；若否，則將所述激光器控制信號(hào)發(fā)送給激光器。優(yōu)選的，所述判斷脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否出錯(cuò)的步驟包括判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否超過第一閾值；和/或，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)間是否超過第二閾值。優(yōu)選的，所述方法在所述接收激光器控制信號(hào)的步驟之前，還包括步驟設(shè)置延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值。本發(fā)明實(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 超過第二閾值。本發(fā)明實(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)所述到位信號(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，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明采用侵入式信號(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)間過長(zhǎng)，或者Gate信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)所導(dǎo)致的，所以本發(fā)明采用預(yù)設(shè) 閾值與控制信號(hào)的有效持續(xù)時(shí)間比對(duì)的方式來分析信號(hào)是否合法，無需額外增加設(shè)備、無 特殊保密算法、簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明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是本發(fā)明的一種本發(fā)明的激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的工作過程示意圖；圖3是本發(fā)明的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)方法實(shí)施例的流程圖；圖4是本發(fā)明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； 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)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、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)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明實(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，示出了本發(fā)明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)通過發(fā)送激光器控制信號(hào)來控制激光器，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，如果這個(gè)信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間超過預(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)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致的。因而，作為本發(fā)明的優(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，示出了本發(fā)明的 激光非正常觸發(fā)防護(hù)器的工作過程示意圖，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)定的第二閾值時(shí)，若超過所設(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)。
本發(fā)明通過設(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，本發(fā)明對(duì)此無需做出任 何限制。參考圖3，示出了本發(fā)明的一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)方法實(shí)施例的流程圖，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)和間門信 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。在本發(fā)明的一種優(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 一閾值和判斷閘門信號(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)施例部分的說明即可。參考圖4，示出了本發(fā)明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。 在本發(fā)明實(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)和間門信號(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)和間門信號(hào)來控制激光束的出 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 超過第一閾值；禾口/ 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)的第一閾值、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)和間門信號(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 明，本發(fā)明在此不贅述。
參考圖6，本發(fā)明的一種激光灼刻標(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)象上灼刻標(biāo)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、型材寸。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，本發(fā)明實(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)的過程為例進(jìn)一步說明本發(fā)明的一種實(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)電機(jī)，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。本說明書中的各個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(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，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng) 作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采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 并不一定是本發(fā)明所必須的。最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將 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，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“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，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并 不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上對(duì)本發(fā)明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)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè) 例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的 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)本發(fā)明的思想，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，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
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。
5.一種激光非正常觸發(fā)防護(hù)方法，其特征在于，包括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)和間門信號(hào)； 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)；若否，則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所述的方法，其特征在于，所述判斷脈寬調(diào)制信號(hào)和/或閘門信號(hào)是否 出錯(cuò)的步驟包括判斷所述脈寬調(diào)制信號(hào)的有效信號(hào)持續(xù)時(shí)間是否超過第一閾值；和/或， 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)間是否超過第二閾值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述接收激光器控制信號(hào)的步驟之前，還 包括設(shè)置延時(shí)參數(shù)、第一閾值和/或第二閾值。
8.一種激光器控制系統(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)和間門信號(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。
9.如權(quán)利要求8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 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)間是否超過第二閾值。
10.一種激光灼刻標(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。
11.如權(quán)利要求10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。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述灼刻對(duì)象為豬胴體片豬肉的表皮。
全文摘要
本發(fā)明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。本發(fā)明的激光非正常觸發(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)B41J2/475GK101807771SQ200910077
公開日2010年8月18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