一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路及其电路板结构 |
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申请号 | CN201911171752.3 | 申请日 | 2019-11-25 | 公开(公告)号 | CN110814525B | 公开(公告)日 | 2024-04-23 |
申请人 | 广州新可激光设备有限公司; | 发明人 | 徐强; 陈松钦; 黄河森; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了一种用于激光打标设备的大 电流 集成控制 电路 ,所述大电流集成控制电路包括扫描头控制电路、激光发生器控制电路和 信号 控制端J1;扫描头控制电路与激光打标设备扫描头电源、 水 冷箱连接;所述激光发生器控制电路与激光打标设备的激光发生器电源连接;信号控制端J1与扫描头控制电路、激光发生器控制电路、控制设备连接;信号控制端J1配置为接收来自控制设备的 控制信号 ,并将控制信号传送至扫描头控制电路、激光发生器控制电路,以控制所述扫描头控制电路、激光发生器控制电路通断;该电路连接结构简单,通过低压小电流控制高压大电流,使用方便且安全。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路,其特征在于,所述大电流集成控制电路包括扫描头控制电路、激光发生器控制电路和信号控制端J1; |
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说明书全文 | 一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路及其电路板结构 技术领域[0001] 本发明涉及激光打标设备控制技术领域,特别是涉及一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路及其电路板结构。 背景技术[0002] 激光打标的基本原理是由激光发生器生成高能量的连续激光光束,聚焦后的激光作用于承印材料,使表面材料瞬间熔融,甚至气化,通过控制激光在材料表面的路径,从而形成需要的图文标记。为了在物体表面上刻画出精美的标记,需要准确控制激光打标机中的激光打标头所输出的激光照射在物体上的位置。现有技术中,是将激光打标头中的激光发生器所发射的激光入射至两个反射镜上,通过控制其反射角度,实现激光光束的偏转,进而控制激光照射在物体上的位置。激光打标机通过设置控制电路来实现对扫描头、激光发生器的控制;激光打标机工作时,在不用继电器的情况下,控制电路的电压处于高压状态,存在安全隐患。在现有技术中,打标机的控制电路较为复杂,且电路结构体积较大,电路结构不合理,无法将其集成在一个电路中实现对扫描头电源、激光发生器电源的控制,使用上存在不便。 [0003] 因此,针对现有技术中存在的问题,亟需提供一种能通过小电流控制大电流,且电路结构设计合理,体积较小的大电流集成控制电路及其电路板结构显得尤为重要。 发明内容[0004] 本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处,而提供一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路,该电路连接结构简单,分别通过两组继电器实现对扫描头电源、水冷箱以及激光发生器电源的控制,能通过该电路的低压小电流控制激光打标设备的高压大电流,使用方便且安全。同时,本发明还提供了大电流集成控制电路板结构,该结构布局合理,将两组继电器以田字形分布设置在电路基板上,节省电路空间,使集成电路的结构较小,方便取用拆卸;通过多个接线端子,便捷简易地与打标设备进行电路连接,实现对打标设备的控制。 [0005] 为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案: [0007] 所述扫描头控制电路与激光打标设备扫描头电源、水冷箱连接;所述激光发生器控制电路与激光打标设备的激光发生器电源连接; [0008] 所述信号控制端J1与扫描头控制电路、激光发生器控制电路、控制设备连接; [0009] 所述信号控制端J1配置为接收来自控制设备的控制信号,并将控制信号传送至扫描头控制电路、激光发生器控制电路,以控制所述扫描头控制电路、激光发生器控制电路通断。 [0010] 所述信号控制端J1包括三个引脚,其中一个引脚为Machine SW引脚,余下两个引脚分别接地GND、接24V电源。 [0012] 优选的,所述控制设备包括激光打标设备或带有控制按钮的电控设备。 [0013] 优选的,所述信号控制端J1的型号为3P‑2EDG5.08。 [0014] 所述扫描头控制电路包括第一输入端CN1,第一继电器组,第一输出端CN11和电源模块U1; [0015] 所述第一输入端CN1、第一输出端CN11均与扫描头电源、水冷箱连接; [0016] 所述第一输入端CN1分别与第一继电器组、电源模块U1连接,所述第一继电器组与第一输出端CN11连接; [0017] 所述第一继电器组与信号控制端J1的Machine SW引脚连接; [0018] 所述第一输入端CN1配置为接收扫描头电源电压; [0019] 所述电源模块U1配置为将接收到的扫描头电源电压转换为低电压,并使所述第一继电器组接通; [0020] 以上的,电源模块U1将交流电压85~240V转换为直流电压24V(低电压)。 [0021] 所述第一输出端CN11配置为控制扫描头电源,实现通过低压小电流控制电路控制激光打标设备的高压大电流; [0022] 在某些实施方式中,所述第一输入端CN1包括五个引脚,其中两个引脚分别为1LIN、1NIN引脚,余下三个引脚接地PE1; [0023] 所述电源模块U1包括四个引脚,分别为Vo、GND、ACN和ACL引脚;所述Vo引脚接24V电源,所述GND引脚接地;所述ACN引脚接第一输入端CN1的1NIN引脚,所述ACL引脚接第一输入端CN1的1LIN引脚。 [0024] 所述第一输出端CN11包括五个引脚,其中三个引脚分别为1LOUT、1NOUT、水流量开关引脚,余下两个引脚分别接地PE1和24V电源; [0025] 所述第一继电器组包括四个继电器,分别为第一继电器KM1、第二继电器KM2、第三继电器KM3和第四继电器KM4;所述第一继电器KM1与第二继电器KM2并联,所述第三继电器KM3与第四继电器KM4并联; [0026] 所述第一输入端CN1的1LIN引脚、第一输出端CN11的1LOUT引脚分别与第一继电器KM1的常开触点两端连接; [0027] 所述第一输入端CN1的1LIN引脚、第一输出端CN11的1LOUT引脚分别与第二继电器KM2的常开触点两端连接; [0028] 所述第一输入端CN1的1NIN引脚、第一输出端CN11的1NOUT引脚分别与第三继电器KM3的常开触点两端连接; [0029] 所述第一输入端CN1的1NIN引脚、第一输出端CN11的1NOUT引脚分别与第四继电器KM4的常开触点两端连接; [0030] 所述第一输出端CN11的水流量开关引脚与激光发生器控制电路连接。 [0031] 优选的,所述第一输入端CN1的型号为5P‑LW2MC‑11;第一输出端CN11的型号为5P‑LW2MC‑11;电源模块U1的型号为HE24P24LRN。 [0032] 所述激光发生器控制电路包括第二输入端CN2,第二继电器组和第二输出端CN21; [0033] 所述第二输入端CN2、第二输出端CN21均与激光发生器电源连接;所述第二继电器组分别与第二输入端CN2、第二输出端CN21连接;所述第二继电器组与第一输出端CN11的水流量开关引脚连接,以使所述激光发生器控制电路由扫描头控制电路控制通断; [0034] 所述第二继电器组与信号控制端J1的Machine SW引脚连接; [0035] 所述第二输入端CN2配置为接收激光发生器电源电压; [0036] 所述第二继电器组配置为接收来自第一输出端CN11的水流量开关控制信号,以使所述激光发生器控制电路接通; [0037] 所述第二输出端CN21配置为控制激光发生器电源,实现通过低压小电流控制电路控制激光打标设备的高压大电流。 [0038] 在某些实施方式中,所述第二输入端CN2包括三个引脚,其中两个引脚分别为2LIN、2NIN引脚,余下一个引脚接地PE2; [0039] 所述第二输出端CN21包括三个引脚,其中两个引脚分别为2LOUT、2NOUT引脚,余下一个引脚接地PE2; [0040] 所述第二继电器组包括四个继电器,分别为第五继电器KM5、第六继电器KM6、第七继电器KM7和第八继电器KM8;所述第五继电器KM5与第六继电器KM6并联,所述第七继电器KM7与第八继电器KM8并联; [0041] 所述第二输入端CN2的2LIN引脚、第二输出端CN21的2LOUT引脚分别与第五继电器KM5的常开触点两端连接; [0042] 所述第二输入端CN2的2LIN引脚、第二输出端CN21的2LOUT引脚分别与第六继电器KM6的常开触点两端连接; [0043] 所述第二输入端CN2的2NIN引脚、第二输出端CN21的2NOUT引脚分别与第七继电器KM7的常开触点两端连接; [0044] 所述第二输入端CN2的2NIN引脚、第二输出端CN21的2NOUT引脚分别与第八继电器KM8的常开触点两端连接。 [0045] 优选的,所述第二输入端CN2的型号为3P‑LW2MC‑13;第一输出端CN21的型号为3P‑LW2MC‑13。 [0046] 优选的,第一继电器组、第二继电器组的继电器型号均为SLA‑24VDC‑SL‑A。 [0047] 具体的,所述信号控制端J1、第一输入端CN1、第一输出端CN11、第二输入端CN2和第二输出端CN21均作为接线端子使用。 [0048] 上述技术方案的工作原理为:该电路的第一输入端CN1、第一输出端CN11与扫描头电源、水冷箱连接,通过电源模块U1将CN1接收到的高压转换为低压输出,并控制第一继电器组通电工作,实现对扫描头电源及水冷箱的控制;所述水冷箱内设有水流开关,通过检测水冷箱内的水流动情况,控制水流开关闭合,使得第一输出端CN11的水流量开关引脚连通激光发生器控制电路,从而使激光发生器控制电路接通,实现对激光发生器电源的控制。 [0049] 本发明还提供了一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路板结构,包括如上述的一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路; [0050] 还包括电路基板,所述电路基板上连接有信号控制端J1,电源模块U1,第一输入端CN1,第一继电器组,第一输出端CN11,第二输入端CN2,第二继电器组和第二输出端CN21; [0051] 所述第一继电器组包括四个继电器,分别为第一继电器KM1、第二继电器KM2、第三继电器KM3和第四继电器KM4;所述第一继电器KM1与第二继电器KM2并联,所述第三继电器KM3与第四继电器KM4并联; [0052] 所述第二继电器组包括四个继电器,分别为第五继电器KM5、第六继电器KM6、第七继电器KM7和第八继电器KM8;所述第五继电器KM5与第六继电器KM6并联,所述第七继电器KM7与第八继电器KM8并联; [0053] 所述第一继电器组与第二继电器组相邻分布在电路基板上; [0054] 所述第一继电器组的四个继电器KM1、KM2、KM3、KM4以田字形排列分布在电路基板上; [0055] 所述第二继电器组的四个继电器KM5、KM6、KM7、KM8以田字形排列分布在电路基板上。 [0056] 所述电源模块U1设置在第一继电器组的左侧; [0057] 具体的,第一继电器组靠近第二继电器组的一侧为右侧,第一继电器组的左侧即为其右侧的相对侧。 [0058] 所述信号控制端J1设置在电源模块U1的上侧或下侧; [0059] 所述第一输入端CN1、第一输出端CN11分别设置在第一继电器组的上下两侧; [0060] 所述第二输入端CN2、第二输出端CN21分别设置在第二继电器组的上下两侧。 [0061] 优选的,第一继电器组、第二继电器组的继电器型号均为SLA‑24VDC‑SL‑A。 [0062] 本发明的有益效果: [0063] 本发明提供了一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路,该电路连接结构简单,分别通过两组继电器以及多个接线端子实现对扫描头电源、水冷箱以及激光发生器电源的控制,能够通过该电路的低压小电流控制激光打标设备的高压大电流,使用方便且安全,实现了电路的高度集成。同时,本发明还提供了大电流集成控制电路板结构,该结构布局合理,将两组继电器以田字形分布设置在电路基板上,节省电路空间,使集成电路的结构较小,方便取用拆卸;。用户可通过携带该电路板,通过多个接线端子与任一激光打标设备进行连线,便捷简易地与打标设备进行电路连接,实现对打标设备的控制。附图说明 [0064] 图1为本发明实施例1提供的大电流集成控制电路的电路模块连接示意图; [0065] 图2为本发明实施例1提供的大电流集成控制电路的电路连接示意图; [0066] 图3为本发明实施例1提供的大电流集成控制电路的信号控制端J1的结构示意图; [0067] 图4为本发明实施例1提供的大电流集成控制电路的扫描头控制电路的电路示意图; [0068] 图5为本发明实施例1提供的大电流集成控制电路的激光发生器控制电路的电路示意图; [0069] 图6~7为本发明实施例2提供的大电流集成控制电路板结构的电气结构模型示意图。 [0070] 附图标记说明 [0071] 1电路基板; [0072] 11信号控制端J1,12电源模块U1,13第一输入端CN1,14第一继电器组,15第一输出端CN11,16第二输入端CN2,17第二继电器组,18第二输出端CN21。 具体实施方式[0073] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。 [0074] 实施例1 [0075] 本发明的实施方式之一,如图1~5所示,本实施例提供了一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路,所述大电流集成控制电路包括扫描头控制电路、激光发生器控制电路和信号控制端J1; [0076] 所述扫描头控制电路与激光打标设备扫描头电源、水冷箱连接;所述激光发生器控制电路与激光打标设备的激光发生器电源连接; [0077] 所述信号控制端J1与扫描头控制电路、激光发生器控制电路、控制设备的控制按钮连接; [0078] 所述信号控制端J1配置为接收来自控制按钮的控制信号,并将控制信号传送至扫描头控制电路、激光发生器控制电路,以控制所述扫描头控制电路、激光发生器控制电路通断。 [0079] 如图3所示,在本实施例中,所述信号控制端J1的型号采用3P‑2EDG5.08,其具有三个引脚,其中一个引脚为Machine SW引脚(如图3示J1的引脚3),余下两个引脚1和2分别接24V电源、接地GND。 [0080] 具体的,所述Machine SW引脚用于传递激光打标设备控制按钮(即机械开关)的控制信号,从而控制电路的通断。 [0081] 如图4所示,所述扫描头控制电路包括第一输入端CN1,第一继电器组,第一输出端CN11和电源模块U1; [0082] 所述第一输入端CN1、第一输出端CN11均与扫描头电源、水冷箱连接; [0083] 所述第一输入端CN1分别与第一继电器组、电源模块U1连接,所述第一继电器组与第一输出端CN11连接; [0084] 所述第一继电器组与信号控制端J1的Machine SW引脚连接; [0085] 所述第一输入端CN1配置为接收扫描头电源电压; [0086] 所述电源模块U1配置为将接收到的扫描头电源电压转换为低电压,并使所述第一继电器组接通; [0087] 所述第一输出端CN11配置为控制扫描头电源,实现通过低压小电流控制电路控制激光打标设备的高压大电流; [0088] 如图4所示,所述第一输入端CN1包括五个引脚,其中两个引脚分别为1LIN、1NIN引脚(即对应图4中CN1的引脚1和2),余下三个引脚(即图4中CN1引脚3‑5)接地PE1; [0089] 所述电源模块U1包括四个引脚,分别为Vo、GND、ACN和ACL引脚;所述Vo引脚接24V电源,所述GND引脚接地GND和PE1;所述ACN引脚接第一输入端CN1的1NIN引脚,所述ACL引脚接第一输入端CN1的1LIN引脚。 [0090] 所述第一输出端CN11包括五个引脚,其中三个引脚(对应图4中CN2的引脚1、2和5)分别为1LOUT、1NOUT、水流量开关引脚,余下两个引脚分别接地PE1和24V电源(对应图4中CN2的引脚3和4); [0091] 如图4所示,所述第一继电器组包括四个继电器,分别为第一继电器KM1、第二继电器KM2、第三继电器KM3和第四继电器KM4;所述第一继电器KM1与第二继电器KM2并联,所述第三继电器KM3与第四继电器KM4并联; [0092] 所述第一输入端CN1的1LIN引脚、第一输出端CN11的1LOUT引脚分别与第一继电器KM1的常开触点两端连接; [0093] 所述第一输入端CN1的1LIN引脚、第一输出端CN11的1LOUT引脚分别与第二继电器KM2的常开触点两端连接; [0094] 所述第一输入端CN1的1NIN引脚、第一输出端CN11的1NOUT引脚分别与第三继电器KM3的常开触点两端连接; [0095] 所述第一输入端CN1的1NIN引脚、第一输出端CN11的1NOUT引脚分别与第四继电器KM4的常开触点两端连接; [0096] 所述第一输出端CN11的水流量开关引脚与激光发生器控制电路连接。 [0097] 在本实施例中,所述第一输入端CN1的型号为5P‑LW2MC‑11;第一输出端CN11的型号为5P‑LW2MC‑11;电源模块U1的型号为HE24P24LRN。 [0098] 如图5所示,所述激光发生器控制电路包括第二输入端CN2,第二继电器组和第二输出端CN21; [0099] 所述第二输入端CN2、第二输出端CN21均与激光发生器电源连接;所述第二继电器组分别与第二输入端CN2、第二输出端CN21连接;所述第二继电器组与第一输出端CN11的水流量开关引脚连接,以使所述激光发生器控制电路由扫描头控制电路控制通断; [0100] 所述第二继电器组与信号控制端J1的Machine SW引脚连接; [0101] 所述第二输入端CN2配置为接收激光发生器电源电压; [0102] 所述第二继电器组配置为接收来自第一输出端CN11的水流量开关(Flow SW)控制信号,以使所述激光发生器控制电路接通; [0103] 所述第二输出端CN21配置为控制激光发生器电源,实现通过低压小电流控制电路控制激光打标设备的高压大电流。 [0104] 如图5所示,所述第二输入端CN2包括三个引脚,其中两个引脚分别为2LIN、2NIN引脚(对应图5中CN2的引脚1和2),余下一个引脚(对应图5中CN2的引脚3)接地PE2; [0105] 所述第二输出端CN21包括三个引脚,其中两个引脚分别为2LOUT、2NOUT引脚,余下一个引脚接地PE2; [0106] 所述第二继电器组包括四个继电器,分别为第五继电器KM5、第六继电器KM6、第七继电器KM7和第八继电器KM8;所述第五继电器KM5与第六继电器KM6并联,所述第七继电器KM7与第八继电器KM8并联; [0107] 所述第二输入端CN2的2LIN引脚、第二输出端CN21的2LOUT引脚分别与第五继电器KM5的常开触点两端连接; [0108] 所述第二输入端CN2的2LIN引脚、第二输出端CN21的2LOUT引脚分别与第六继电器KM6的常开触点两端连接; [0109] 所述第二输入端CN2的2NIN引脚、第二输出端CN21的2NOUT引脚分别与第七继电器KM7的常开触点两端连接; [0110] 所述第二输入端CN2的2NIN引脚、第二输出端CN21的2NOUT引脚分别与第八继电器KM8的常开触点两端连接。 [0111] 在本实施例中,所述第二输入端CN2的型号为3P‑LW2MC‑13;第一输出端CN21的型号为3P‑LW2MC‑13。第一继电器组、第二继电器组的继电器型号均采用SLA‑24VDC‑SL‑A。 [0112] 实施例2 [0113] 本发明的实施方式之一,如图6‑7所示,本实施例提供了一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路板结构,该电路板上的各部件可采用实施例1中的电路连接方式实现控制。在本实施例中未作解释的特征,可采用实施例1中的解释,在此不再进行赘述。 [0114] 如图6所示,本实施例提供的大电流集成控制电路板结构,包括如实施例1中所述的一种用于激光打标设备的大电流集成控制电路; [0115] 还包括电路基板(1),所述电路基板上连接有信号控制端J1(11),电源模块U1(12),第一输入端CN1(13),第一继电器组(14),第一输出端CN11(15),第二输入端CN2(16),第二继电器组(17)和第二输出端CN21(18); [0116] 所述第一继电器组(14)包括四个继电器,分别为第一继电器KM1、第二继电器KM2、第三继电器KM3和第四继电器KM4;所述第一继电器KM1与第二继电器KM2并联,所述第三继电器KM3与第四继电器KM4并联; [0117] 所述第二继电器组(17)包括四个继电器,分别为第五继电器KM5、第六继电器KM6、第七继电器KM7和第八继电器KM8;所述第五继电器KM5与第六继电器KM6并联,所述第七继电器KM7与第八继电器KM8并联; [0118] 所述第一继电器组(14)与第二继电器组(17)相邻分布在电路基板1上; [0119] 所述第一继电器组(14)的四个继电器KM1、KM2、KM3、KM4以田字形排列分布在电路基板(1)上; [0120] 所述第二继电器组(17)的四个继电器KM5、KM6、KM7、KM8以田字形排列分布在电路基板(1)上。 [0121] 所述电源模块U1(12)设置在第一继电器组(14)的左侧; [0122] 具体的,第一继电器组(14)靠近第二继电器组(17)的一侧为右侧,第一继电器组的左侧即为其右侧的相对侧。 [0123] 所述信号控制端J1(11)设置在电源模块U1(12)的下侧; [0124] 所述第一输入端CN1(13)设置在第一继电器组(14)的上侧;第一输出端CN11(15)设置在第一继电器组(14)的下侧; [0125] 所述第二输入端CN2(16)设置在第二继电器组(17)的上侧;第二输出端CN21(18)设置在第二继电器组(17)的下侧。 [0126] 在本实施例中,第一继电器组(14)、第二继电器组(17)的继电器均采用SLA‑24VDC‑SL‑A型继电器。 |