一种激光器晶体自动换点的实现方法与流程

文档序号:36175579 发布日期:2023-11-25 00:47 阅读:79 来源:国知局

本发明涉及光学晶体处理方法,特别涉及一种激光器晶体自动换点的实现方法。


背景技术:

1、光学晶体(以下简称晶体)是激光器内部最核心的光学器件,激光器光斑能量高,并且能量聚焦到一个点上,在激光器内部,如果高能量的光斑长期照射晶体同一个点位,会对晶体造成损伤,导致出光效果不佳,需要更换晶体解决该问题。

2、为了减少更换晶体次数,延长光学晶体使用寿命,节省维护成本,提升用户体验,有如下几个常见的做法:手动拉杆式晶体换点,当激光器工作到一定的时长后,通过推栏杆,手动调整晶体位置,使得光斑能够照射到晶体不同部位。这种方法缺点是手动调整不精细,偏差大,推拉杆直线运动,光斑只能在直线上的点位进行切换,晶体上的其它区域无法被利用;

3、电机驱动式晶体换点,通过步进电机带动晶体运动,达到切换光斑照射点位的目的,这种方法能够保证晶体运动位置更加精细,偏差较小,但依然只能实现水平线上的换点。


技术实现思路

1、为此,解决上述问题之一,本申请提出一种激光器晶体自动换点的实现方法,所述方法包括:设置晶体在激光器内既能水平x轴方向移动,又能竖直y轴方向移动;配置两个高精度步进电机,其中之一电机x用于控制晶体沿x轴方向运动,另一个电机y用于控制晶体沿y轴方向运动;电机y底座固定在激光器光学腔体内部的底座上,运动部分沿竖直方向伸缩运动;电机x底座固定在激光器光学腔体内部侧边上,运动部分沿水平方向伸缩运动;晶体形状为四边形,晶体的底部粘接到活动槽上部分,活动槽底部粘接到电机y运动部分,晶体跟随电机y竖直方向运动;晶体的侧边粘接到活动槽上部分,活动槽底部粘接到电机x运动部分,晶体跟随电机x水平方向运动;

2、其中电机x和电机y运行的位置用步长steps为单位,晶体点(x,y)坐标值配置为steps为单位;

3、其中ttl电平的串口配置为电机驱动器进行运动的硬件通信接口,并与主控器通信。

4、进一步,所述方法还包括,将配置ttl电平的串口转rs485转换器用于远距离通信扩展。

5、 进一步,所述方法还包括,用户设置点位起始点(x0,y0)的坐标值,用户设置x轴点位间距 dx ,设置y轴点位间距dy,和换点时间t。

6、进一步,配置起点坐标为: x0 = 200(steps), y0 = 200(steps), dx =100(steps), dy =100(steps),t=500h 。

7、进一步,用户设置的数据保存到主控制器中,用户设置的数据通过串口或以太网协议从主控制器中获取。

8、进一步,主控通过ttl串口或者rs485与电机驱动器通信,控制电机x,电机y的运动。

9、进一步,主控制器根据保存的参数,创建一个循环链表,创建链表的节点信息由结构体组成,结构体元素包含

10、 struct node

11、 {

12、 int point_num,

13、 int run_time,

14、 int x,

15、 int y,

16、}

17、其中int 代表数据类型为整型4字节长度,point_num为当前节点在链表中的排序,change_time为当前点已经运行的时间,x代表当前点的x轴坐标,y代表当前点的y轴坐标。

18、进一步,换点前1个小时,主控制器会通过液晶屏和上位机软件弹窗告知用户换点倒计时。

19、进一步,配置有用户手动换点,用于用户换到任意一个有效的点位,其中所谓有效的点位,是指该点位工作时长未超过截止时间;否则,如果手动换点为无效点位,提示当前点位不可用,请重试。

20、进一步,当光斑工作到最后一个可用的点位时,晶体工作寿命即将结束,主控制器会在工作截至时间前通过液晶屏和上位机软件弹窗告知用户提前做好更换晶体准备;光斑工作在最后一个可用点位,时间截止后,晶体工作寿命结束,主控制器强行给激光器电源停止供电,激光器停止工作,并通过液晶屏和上位机软件给予提示信息。

21、本发明的技术方案公开了一种激光器晶体自动换点的实现方法,所述方法,根据晶体原型大小灵活配置点位数量,配置两个高精度步进电机,其中之一电机x用于控制晶体沿x轴方向运动,另一个电机y用于控制晶体沿y轴方向运动,最大化提高晶体使用时间;并行支持手动换点和自动换点,便于用户选择;自动化换点位置精准,无需用户干预,同时将ttl电平的串口转换为rs485,rs232等接口,利于系统的远程控制通信。



技术特征:

1.一种激光器晶体自动换点的实现方法,其特征在于,所述方法包括:设置晶体在激光器内既能水平x轴方向移动,又能竖直y轴方向移动;配置两个高精度步进电机,其中之一电机x用于控制晶体沿x轴方向运动,另一个电机y用于控制晶体沿y轴方向运动;电机y底座固定在激光器光学腔体内部的底座上,运动部分沿竖直方向伸缩运动;电机x底座固定在激光器光学腔体内部侧边上,运动部分沿水平方向伸缩运动;晶体形状为四边形,晶体的底部粘接到活动槽上部分,活动槽底部粘接到电机y运动部分,晶体跟随电机y竖直方向运动;晶体的侧边粘接到活动槽上部分,活动槽底部粘接到电机x运动部分,晶体跟随电机x水平方向运动;

2.如权利要求1所述的方法,其特征还在于:所述方法还包括,将电机还配置包括ttl串口转rs485的转换器用于远距离通信扩展。

3.如权利要求2所述的方法,其特征还在于:所述方法还包括,用户设置点位起始点(x0,y0)的坐标值,用户设置x轴点位间距 dx ,设置y轴点位间距dy,和换点时间t。

4.如权利要求3所述的方法,其特征还在于:配置起点坐标为: x0 = 200(steps), y0= 200(steps), dx =100(steps), dy =100(steps),t=500h 。

5.如权利要求3所述的方法,其特征还在于:用户设置的数据保存到主控制器中,用户设置的数据通过串口或以太网协议从主控制器中获取。

6.如权利要求5所述的方法,其特征还在于:所述四边形为长方形或正方形。

7.如权利要求6所述的方法,其特征还在于:主控制器根据保存的参数,创建一个循环链表,创建链表的节点信息由结构体组成,结构体元素包含

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:换点前1个小时,主控制器会通过液晶屏和上位机软件弹窗告知用户换点倒计时。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:配置有用户手动换点,用于用户换到任意一个有效的点位,其中所谓有效的点位,是指该点位工作时长未超过截止时间;否则,如果手动换点为无效点位,提示当前点位不可用,请重试。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:当光斑工作到最后一个可用的点位时,晶体工作寿命即将结束,主控制器会在工作截至时间前通过液晶屏和上位机软件弹窗告知用户提前做好更换晶体准备;光斑工作在最后一个可用点位,时间截止后,晶体工作寿命结束,主控制器强行给激光器电源停止供电,激光器停止工作,并通过液晶屏和上位机软件给予提示信息。


技术总结
本发明涉及系统控制领域,公开了一种激光器晶体自动换点的实现方法,所述方法根据晶体原型大小灵活配置点位数量,配置两个高精度步进电机,其中之一电机X用于控制晶体沿X轴方向运动,另一个电机Y用于控制晶体沿Y轴方向运动,最大化提高晶体使用时间;并行支持手动换点和自动换点,便于用户选择;自动化换点位置精准,无需用户干预,同时将TTL电平的串口转换为RS485,RS232等接口,利于系统的远程控制通信。

技术研发人员:王涛,于海波
受保护的技术使用者:北京卓镭激光技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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