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乐鱼app_STM32激光电源控制系统设计
本文摘要:作者:杨玲玲,丁驰竹,夏渊  利用STM32构建了激光电源的控制系统设计。

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作者:杨玲玲,丁驰竹,夏渊  利用STM32构建了激光电源的控制系统设计。本文针对激光焊的实际应用于,对激光电源的功能做到了更佳的拓展和完备,使用人机界面(HMI)表明来掌控激光电源,可以对针对有所不同的焊拒绝展开激光波形和参数的原作,需要符合多数实际运用的市场需求。系统控制界面稳定性低,不易操作者,控制能力强劲;气阀掌控和光栅掌控能更佳的维护焊操作者;温度控制能有效地的确保激光电源系统平稳工作。

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  0章节  随着激光行业的飞速发展,激光器已普遍应用于工业加工领域,如激光切割成、激光打标、激光调阻、激光热处理等,除此之外还被作为医疗设备应用于医疗领域。  激光焊是以探讨的激光束作为能源炮击焊件所产生的热量展开焊的方法,是激光材料加工技术应用于的最重要方面之一。  基于ARM的数字化控制系统需要有效地解决问题激光器的精确、平稳和可靠性问题,数字化、智能化是激光器的必定发展方向。

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用于ARM对激光电源展开功能拓展掌控,能有效地提升电源的性价比,修改激光电源的硬件结构,强化整机的自动化程度,为整机的功能拓展获取了有利条件。本文重点针对激光焊应用于中的激光电源控制系统展开功能拓展设计,利用ARM掌控激光电源的系统设置,还包括电源掌控、激光参数设置、光栅掌控、光阀掌控、温度控制等,有效地解决问题了激光器在焊过程中的精确、平稳和可靠性问题,同时加设人机界面(HMI)表明掌控的友好关系界面,用于一起更为便利。

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  1激光电源的掌控功能拒绝  激光焊目前已牵涉到航空航天、武器生产、船舶制造、汽车生产、压力容器生产、民用及医用等多个领域,因此激光电源在激光焊工艺中应用于时具备其独有的设计市场需求,除了激光发生器的性能要低外,还拒绝其具备高效率、高可靠性、工作寿命长等优点,实际应用于中的激光电源产品还必须对其控制系统展开功能拓展和优化,设计主要从以下几个方面展开考虑到:  1.1表明和掌控  传统激光器的显示屏多使用图形液晶显示,由于液晶显示屏不能全然不作表明设备用于,所以系统必须利用键盘或按键作为输出设备,对激光光源的参数展开设置。这里使用人机界面(即触摸屏)作为表明和掌控界面,操作者更为便利,界面也更为友好关系。以ARM作为CPU来对系统展开掌控,可以对输入的激光脉冲波形展开准确掌控,符合有所不同工件的焊拒绝。  1.2风扇  激光电源的许多参数(如波长、阈值电流、效率和寿命)都与温度密切相关,因此期望尽量较低而平稳的工作温度。

实验指出,当工作环境温度增高时,激光电源的输出功率将减少,且激光电源外壳每增高30℃,使用寿命将增加一个数量级[6-7].本激光器系统使用水冷的方式展开风扇降温,因此系统拒绝具备过温检测功能。  1.3气阀和光栅  针对激光焊的实际应用于,在焊的过程中要充份考虑到操作者人员的人身身体健康和安全性。因此在设计激光电源控制系统中,还必须综合考虑到其他辅助功能,比如在焊时高温不会使金属汽化产生烟雾,同时在焊过程中激光衍射也不会对操作者人员的眼睛产生影响,因此须要加设气阀掌控和光栅掌控功能。

  气阀掌控的主要功能是,在激光焊的时候,高温不会让金属汽化从而产生烟雾,设置一个空气泵把产生的烟雾刮起回头,而且焊完结后,再行延时刮起5~10s.为了在激光焊的过程中维护操作者的眼睛,拒绝焊瞬间光栅开口,防止焊时骑侍郎光辐射人眼,因此系统须要具备光栅掌控功能。  1.4光斑调节  对光斑的掌控有两个拒绝,一是需要设置光斑的上、上限;二是需要通过人机界面调节光斑的大小,也就是能对光斑的直径展开调节。  1.5准确激光脉冲掌控  IGBT功率控制器作为主开关器件用作掌控激光灯的输入脉冲[8-9].一般的激光电源多使用单段方形的激光脉冲,激光投出的焊点可能会经常出现喷发物、坑洼、穿孔等现象。

  激光焊的基本原理为:  (1)金属表面活化,前期加压,防止冷却过快让金属表面喷发物;  (2)激光打在金属表面初期,必须较小的功率让金属表面融化;  (3)表层金属融化后,展开深层融化过程中,就不出必须这么大功率,否则不会经常出现相当大熔池,这时必须必要减少功率,才能确保金属熔池不之后不断扩大;  (4)当超过必须的融化深度时,如果必要截断激光,熔池表层硬化开口可能会经常出现气孔等现象,这时必须更进一步减少激光功率,较慢退出激光功率,才可以让熔池中融化的金属转往凝结,确保激光焊点的平坦。


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