一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置的制作方法

本技术属于喷嘴温度监测，具体涉及一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置。

背景技术：

1、目前激光切割机进入市场之前都需要进行一系列测试以保证性能的稳定性，尤其是对激光头的测试，激光头是在切割的过程中进行测试的，而喷嘴温度监测则是一项必不可少的测试内容。

2、传统的喷嘴温度监测主要采用以下两种方式进行:一种是在激光切割过程中使用非接触式测温仪对喷嘴温度进行测试，另一种是在激光切割机停止切割后人工用手来感知喷嘴温度。

3、对于非接触式测温仪方式由于切割过程中喷嘴和板材的距离很近，板材的辐射也会很快到达喷嘴，导致使用非接触式测温仪获取温度值不仅仅是喷嘴的温度，从而喷嘴温度值的精度低，失去了温度监测的意义。对于人工感知喷嘴温度的方式依赖于人的感观，显然更不可取，因为人的感觉相当不准确，更谈不上精度，而且人工触摸喷嘴非常危险，不能保证工人安全。

4、综上，传统的在激光切割过程中使用非接触式测温仪的方式进行喷嘴温度监测结果不准确，而在激光切割机停机后使用人工触摸喷嘴不仅不准确而且威胁工人安全，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置，是非常有必要的。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述传统使用非接触测温仪测试结果不准确，而人工触摸喷嘴测温不仅不准确，而且威胁工人安全的缺陷，本实用新型提供一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置，以解决上述技术问题。

2、本实用新型提供一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置，包括温感模块、控制模块、驱动模块以及上位机；

3、温感模块包括热敏电阻、金属接触环、喷嘴以及陶瓷环；

4、热敏电阻封装于金属接触环中，金属接触环套在喷嘴处，并设置在喷嘴与陶瓷环之间；

5、热敏电阻与控制模块连接，控制模块还与驱动模块及上位机连接；

6、驱动模块还与上位机及激光器连接。通过套在喷嘴处的金属接触环实现热敏电阻的随动。控制模块将热敏电阻的模拟电压信号转换为数字电压信号，计算出温度数据，再经温度数据提供给上位机。

7、进一步地，喷嘴包括锥面和平面，平面上设置有凸起的柱状入口，柱状入口设有外螺纹；

8、陶瓷环的内腔设有与柱状入口的外螺纹匹配的内螺纹；

9、金属接触环的内径大于柱状入口的外径，且小于陶瓷环的外径。喷嘴的锥面尖端设有出口，出口和柱状入口相连通，为激光的出光通路。金属接触环通过陶瓷环压在喷嘴处，陶瓷环拧在喷嘴的柱状入口处，保证金属接触环不脱落。

10、进一步地，金属接触环采用铜材质，金属接触环厚度为5±0.1mm。金属接触环采用铜材质保证导热效果，5±0.1mm的金属接触环厚度保证测试精度和切割工艺不受影响。

11、进一步地，金属接触环包括一体成型的环形主体部和条状安装部；

12、条状安装部沿着环形主体部边缘向外延伸；

13、热敏电阻包括电阻本体和引线；

14、电阻本体封装于金属接触环的条状安装部内，引线设置在条状安装部外侧。金属接触环上的条形安装部为容纳热敏电阻的电阻本体的部位，保证封装效果，引线设置在金属接触环外部便于与控制模块连接。

15、进一步地，热敏电阻采用pt100型号热敏电阻。pt100型号热敏电阻耐高温，线性度好，相比于数字温度传感器，对随动的影响因素少。

16、进一步地，控制模块包括温度控制板卡和蓝牙单元；

17、温度控制板卡与蓝牙单元连接，蓝牙单元与上位机连接；

18、温度控制板卡上设置有第一通信接口，并通过第一通信接口与驱动模块连接。温度控制板卡通过蓝牙单元与上位机通信，温度控制板卡可将测温结果上传到上位机，上位机可通过温度控制板卡对热敏电阻进行标定，还可对激光器喷嘴温度进行预警。

19、进一步地，驱动模块包括激光器控制板卡、继电器和电源单元；

20、激光器控制板卡上设置有第二通信接口，并通过第二通信接口与温度控制板卡的第一通信接口连接；

21、继电器的控制线圈与激光器控制板卡连接，继电器的开关端子与电源单元和激光器连接。温度控制板卡与激光器控制板卡进行通信，从而喷嘴温度超限时，通知激光器控制板卡控制继电器断开激光器电源，关断激光器，从而保证激光器不被烧坏。

22、进一步地，电源单元采用开关电源或蓄电池。开光电源作为激光器工作电源，能够保证激光器的连续工作。蓄电池作为激光器工作电源能够保证更好的随动效果。

23、进一步地，第一通信接口与第二通信接口均采用rs232串口。

24、进一步地，上位机包括处理器和显示屏。显示屏16可用于显示激光器9的喷嘴7处温度曲线，还可用于接收用户的输入配置超温报警值。

25、本实用新型的有益效果在于：

26、本实用新型提供的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，通过封装热敏电阻的金属接触环套在喷嘴处，实现喷嘴温度的随动测量，精度高，并通过控制模块监控测温结果，喷嘴温度超限时，通过驱动模块关闭激光器防止激光头部分器件损坏，控制模块还将温度数据上传到上位机进行实时监测。

27、此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

28、由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

技术特征：

1.一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，包括温感模块、控制模块、驱动模块以及上位机；

2.如权利要求1所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，喷嘴包括锥面和平面，平面上设置有凸起的柱状入口，柱状入口设有外螺纹；

3.如权利要求1或2所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，金属接触环采用铜材质，金属接触环厚度为5±0.1mm。

4.如权利要求2所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，金属接触环包括一体成型的环形主体部和条状安装部；

5.如权利要求1或4所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，热敏电阻采用pt100型号热敏电阻。

6.如权利要求1所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，控制模块包括温度控制板卡和蓝牙单元；

7.如权利要求6所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，驱动模块包括激光器控制板卡、继电器和电源单元；

8.如权利要求7所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，电源单元采用开关电源或蓄电池。

9.如权利要求7所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，第一通信接口与第二通信接口均采用rs232串口。

10.如权利要求1所述的基于激光切割的喷嘴温度监测装置，其特征在于，上位机包括处理器和显示屏。

技术总结
本技术提供一种基于激光切割的喷嘴温度监测装置，属于喷嘴温度监测技术领域，所述装置包括温感模块、控制模块、驱动模块以及上位机；温感模块包括热敏电阻、金属接触环、喷嘴以及陶瓷环；热敏电阻封装于金属接触环中，金属接触环套在喷嘴处，并设置在喷嘴与陶瓷环之间；热敏电阻与控制模块连接，控制模块还与驱动模块及上位机连接；驱动模块还与上位机及激光器连接。本技术通过封装热敏电阻的金属接触环套在喷嘴处，实现喷嘴温度的随动测量，精度高，并通过控制模块监控测温结果，喷嘴温度超限时，通过驱动模块关闭激光器防止激光头部分器件损坏，控制模块还将温度数据上传到上位机进行实时监测。

技术研发人员：孙明杰,杨威,刘学师,曹浩威,马驰
受保护的技术使用者：济南邦德激光股份有限公司
技术研发日：20230321
技术公布日：2024/1/13