本發明專利技術公開了一種用于光材料加工的參數調節和顯示裝置，包括手持操作器和通信選件，其中：通信選件包括帶接口的通信電纜或帶接口的無線通信器，手持操作器與上位機進行雙向通信；在本發明專利技術中，通過手持操作器，操作人員既可向上位機發送加工參數控制要求信息，對加工參數大小進行調節；也可接收上位機發送的加工參數信息，對設備運行狀況進行監控；本發明專利技術可用于各類光材料加工設備上，能較好地解決新/舊產品光參數檢測子系統與主控系統結構不兼容、集成難度大等問題，在不改變設備整體結構、充分利用原有光參數檢測裝置、不增加高額費用的前提下，大幅度提高設備參數整定效率，便于工程技術人員對光材料加工設備的現場調試和監控。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光加工
，更具體地，涉及一種用于光材料加工的參數調節和顯示裝置。
技術介紹
光材料加工是一種先進的高精度、高效率加工方式，利用高能量光束與物質相互作用的特性，對各類材料(金屬、非金屬)進行切割、焊接、表面處理等。對于各類材料光加工工藝，工作面(材料加工面)處光束光斑的大小、光斑功率密度的大小是兩項重要技術指標，直接影響到材料光加工的精度和質量。實際加工過程中，受多種因素的影響，實際值與理論值有一定的差異。為保證材料加工的精度和質量，設備運行前，根據工藝要求，要對其大小進行整定。其中，在有效調節范圍內，通過調節聚焦光束焦平 面與工作面的相對位置，在工作面處便可獲得所需大小的光斑；光斑大小恒定的前提下，通過調節光源輸出功率的大小，在工作面處便可獲得所需大小的光功率密度。目前，光材料加工設備均采用計算機控制，配置有工作臺/控制柜，通過專用控制軟件、裝置，操作人員對設備生產過程進行操作和監控。按工作面光參數檢測子系統與設備主控系統間的集成關系，設備結構可分為1自動檢測式。光參數檢測子系統自動地對各參數進行數據信號采集，并將數據送至設備主控系統；與預存的設定值比較后，主控系統做出判斷，發出相關指令，驅動各控制單元的執行機構，進行參數大小的調節。2手動檢測式。操作人員運用各種檢測手段、操作各種檢測裝置，對各參數進行數據采集，并將數據送至設備主控系統；操作人員對設備主控系統操作，發出相關指令，驅動各控制單元的執行機構，進行參數大小的調節。盡管自動檢測式的自動化程度高，但因設備生產、運行成本較高或光參數檢測子系統與設備主控系統結構不兼容、集成難度大等因素，手動檢測式仍被光材料加工設備普遍米用。對于手動檢測式設備，操作人員既需要對設備主控系統進行操作，又需要靠近設備工作區，運用各種檢測裝置對工作面光參數進行檢測。當設備工作臺/控制柜距離設備工作區距離稍遠時，需多名操作人員協同工作，或操作人員身兼數職，完成多項工作；設備光參數整定過程冗長、效率低。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種用于光材料加工的參數調節和顯示裝置，旨在解決現有手動式檢測光材料加工設備參數整定過程冗長、效率低的問題。為實現上述目的，本專利技術提供了一種用于光材料加工的參數調節和顯示裝置，包括手持操作器和通信選件，所述手持操作器與上位機進行雙向通信；所述手持操作器包括第一單片機、分別與所述第一單片機連接的按鍵輸入控制模塊、顯示控制模塊、輔助控制模塊、基本電路及擴展模塊、電源控制模塊、第一 USB通信接口、與所述顯示控制模塊連接的顯示器、與所述按鍵輸入控制模塊連接的鍵盤面板、與所述輔助控制模塊連接的報警器件；所述通信選件包括通信電纜或無線通信器。更進一步地，所述無線通信器包括第二單片機、與所述第二單片機連接的第二無線通信模塊；所述手持操作器還包括與所述第一單片機連接的第一無線通信模塊。更進一步地，所述第一無線通信模塊與所述第二無線通信模塊均工作于2.4GHz 2. 5GHz ISM 頻段。更進一步地，所述電源控制模塊包括電池電源和穩壓電路；所述電池電源通過所述第一 USB通信接口與外部的充電器連接。更進一步地，所述第一單片機、所述第一無線通信模塊和所述第一 USB通信接口為功能一體化器件。·更進一步地，所述無線通信器還包括第二 USB通信接口，所述第二 USB通信接口的一端與所述第二單片機連接，所述第二 USB通信接口的另一端用于與上位機的第三USB通信接口連接。更進一步地，所述第二單片機、所述第二無線通信模塊和所述第二 USB通信接口為功能一體化器件。在本專利技術中，通過手持操作器，操作人員既可向上位機發送加工參數控制要求信息，對加工參數大小進行調節；也可接收上位機發送的加工參數信息，對設備運行狀況進行監控。本專利技術能較好地解決新/舊產品光參數檢測子系統與主控系統結構不兼容、集成難度大等問題，在不改變設備整體結構、充分利用原有光參數檢測裝置、不增加高額費用的前提下，大幅度提高設備參數整定效率，便于工程技術人員對光材料加工設備的現場調試和監控。本專利技術采用了微功率、短距離無線通信技術，其最大的優勢是超低功耗、低成本、易開發。微功率、短距離無線通信技術屬于非標準的無線射頻協議，其數據傳輸過程中平均電流小于ImA ;射頻芯片包含透明的數據傳輸協議、使用簡單的加密協議，發射功率、工作頻率等工作參數通過程序配置完成，依據命令字進行操作，便可實現無線數據的傳輸功能；通信距離200m內，通信速率小于等于2Mb/s。另一方面，本專利技術基于通用串行總線USB協議，進行數據通信，USB2. O協議最高設備傳輸速度可達480Mb/s，USB3. O協議最高設備傳輸速度可達5Gb/s;而且，USB通信接口以其高速、即插即用、自供電等優勢，成為計算機外設的標準接口。此外，本專利技術以單片計算機為控制核心，目前，單片計算機技術已非常成熟。有鑒于此，本專利技術具備完全可實現性，具有低成本、微功耗、高傳輸速率、操作簡單、攜帶方便等優點；可用于各類光材料加工設備上。附圖說明圖I是本專利技術第一實施例提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置與上位機的結構示意圖；圖2是本專利技術第二實施例提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置與上位機的結構示意圖；圖3是本專利技術第二實施例提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置中手持操作器的內部結構原理框圖4是本專利技術第二實施例提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置中無線通信器的內部結構原理框圖；圖5是本專利技術第二實施例提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置中手持操作器和無線通信器與上位機的結構示意圖；圖6是本專利技術實施例提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置中手持操作器面板的功能結構示意圖。具體實施例方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供的用于光材料加工的參數調節和顯示裝置可用于各類光材料加工設備上，如激光切割機、激光焊接機、激光標刻機等。該裝置彌補了現有手動式檢測光材料加工設備參數整定過程冗長、效率低的不足，不改變設備整體結構、充分利用原有光參數檢測裝置、不增加高額費用的前提下，提高設備光參數整定的效率、減少操作人員的工作量、完善設備運行監控功能，便于操作人員對光材料加工設備的現場調試和監控。該裝置具有易開發、低功耗、操作簡單、功能完善、攜帶方便等突出優點，以低成本投入，換來設備功能大幅度提聞。用于光材料加工的參數調節和顯示裝置包括手持操作器和通信選件，手持操作器與上位機進行雙向通信；手持操作器包括第一單片機、分別與第一單片機連接的按鍵輸入控制模塊、顯示控制模塊、輔助控制模塊、基本電路及擴展模塊、電源控制模塊、第一USB (Universal Serial Bus, USB)通信接口、與所述顯示控制模塊連接的顯示器、與所述按鍵輸入控制模塊連接的鍵盤面板、與所述輔助控制模塊連接的報警器件；通信選件既可為帶接口的通信電纜，也可為帶接口的無線通信器；手持操作器與上位機進行無線通信時，手持操作器還包括第一無線通信模塊。在本專利技術實施例中，用于光材料加工的參數調節和顯示裝置可以采用有線方式，手持操作器I通過帶接口的通本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于光材料加工的參數調節和顯示裝置，其特征在于，包括手持操作器和通信選件，所述手持操作器與上位機進行雙向通信；所述手持操作器包括第一單片機、分別與所述第一單片機連接的按鍵輸入控制模塊、顯示控制模塊、輔助控制模塊、基本電路及擴展模塊、電源控制模塊、第一USB通信接口、與所述顯示控制模塊連接的顯示器、與所述按鍵輸入控制模塊連接的鍵盤面板、與所述輔助控制模塊連接的報警器件；所述通信選件包括通信電纜或無線通信器。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝軍，龔時華，黃禹，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：
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