激光快門(mén)控制電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種激光快門(mén)控制電路，該電路包括激光快門(mén)組件、帶斷電關(guān)閉功能的程控繼電器電路和程控脈沖發(fā)生器，程控脈沖發(fā)生器的輸出端連接到帶斷電功能的程控繼電器電路的輸入端，而帶斷電功能的程控繼電器電路的輸出端連接到激光快門(mén)組件。該激光快門(mén)控制電路能夠通過(guò)程序遠(yuǎn)程控制激光快門(mén)關(guān)閉，并且具有的帶斷電關(guān)閉功能的程控繼電器電路，能夠遇到電源中斷的情況下自動(dòng)關(guān)閉激光快門(mén)，避免在下一次打開(kāi)電源的時(shí)候，沒(méi)有注意的情況下，激光會(huì)直接發(fā)射出來(lái)。而造成人員傷害的隱患，提高其安全性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】激光快門(mén)控制電路
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0002] 本實(shí)用新型涉及一種控制電路，具體是涉及一種帶斷電關(guān)閉功能的程控激光快門(mén) 控制電路。
[0003] 【【背景技術(shù)】】
[0004] 激光的最初的中文名叫做"鐳射"、"萊塞"，是它的英文名稱(chēng)LASER的音譯，是取自 英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 的各單詞頭一個(gè)字母組成 的縮寫(xiě)詞。意思是"通過(guò)受激發(fā)射光擴(kuò)大"。激光是20世紀(jì)以來(lái)，繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體 之后，人類(lèi)的又一重大發(fā)明，被稱(chēng)為"最快的刀"、"最準(zhǔn)的尺"、"最亮的光"和"奇異的激光"。 它的亮度約為太陽(yáng)光的100億倍。
[0005] 激光技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測(cè)等多門(mén)學(xué)科的一門(mén)綜合技術(shù)，傳統(tǒng)上看， 它的研究范圍一般可分為：1、激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及 檢測(cè)系統(tǒng)。2、激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微雕等各種加工 工藝。
[0006] 在激光被廣泛應(yīng)用的同時(shí)，如何防護(hù)激光對(duì)人造成的傷害也成為了研究的一個(gè)重 點(diǎn)。在激光對(duì)人造成的傷害中，以其對(duì)人眼所能造成的傷害最為嚴(yán)重。波長(zhǎng)在可見(jiàn)光和近紅 外光的激光，眼屈光介質(zhì)的吸收率較低，透射率高，而屈光介質(zhì)的聚焦能力（即聚光力）強(qiáng)。 強(qiáng)度高的可見(jiàn)或近紅外光進(jìn)入眼睛時(shí)可以透過(guò)人眼屈光介質(zhì)，聚積光于視網(wǎng)膜上。此時(shí)視 網(wǎng)膜上的激光能量密度及功率密度提高到幾千甚至幾萬(wàn)倍，大量的光能在瞬間聚中于視網(wǎng) 膜上，致視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞層溫度迅速升高，以至使感光細(xì)胞凝固變性壞死而失去感光的 作用。激光聚于感光細(xì)胞時(shí)產(chǎn)生過(guò)熱而引起的蛋白質(zhì)凝固變性是不可逆的損傷。一旦損傷 以后就會(huì)造成眼睛的永久失明。
[0007] 激光的波長(zhǎng)不同對(duì)眼球作用的程度不同，其后果也不同。遠(yuǎn)紅外激光對(duì)眼睛的損 害主要以角膜為主，這是因?yàn)檫@類(lèi)波長(zhǎng)的激光幾乎全部被角膜吸收，所以角膜損傷最重，主 要引起角膜炎和結(jié)膜炎，患者感到眼睛痛，異物樣刺激、怕光、流眼淚、眼球充血，視力下降 等。
[0008] 紫外激光對(duì)眼的損傷主要是角膜和晶狀體，此波段的紫外激光幾乎全部被眼的晶 狀體吸收，而中遠(yuǎn)以角膜吸收為主，因而可致晶狀體及角膜混濁。
[0009] 采用了激光器的設(shè)備通常都會(huì)標(biāo)示有著安全等級(jí)編號(hào)的激光警示標(biāo)簽：
[0010] 第1級(jí)（Class 1/1):通常是因?yàn)楣馐煌耆姆忾]在內(nèi)，例如在⑶或DVD播放器 內(nèi)。
[0011] 第2級(jí)（Class II/2):在正常使用狀況下是安全的，這類(lèi)設(shè)備通常功率低于lmW， 例如激光指示器。
[0012] 第3 a/R級(jí)（Class IIIa/3R):功率通常會(huì)達(dá)到5mW，注視這種光束幾秒鐘會(huì)對(duì)視網(wǎng) 膜造成立即的傷害。
[0013] 第3b/B級(jí)（Class IIIb/3B):在暴露下會(huì)對(duì)眼睛造成立即的損傷。
[0014] 第4級(jí)（Class IV/4):激光會(huì)燒灼皮膚，即使散射的激光光也會(huì)對(duì)眼睛和皮膚造 成傷害。利用激光的熱能，可以制造新型的烹飪工具。
[0015] 工業(yè)激光器的安全等級(jí)為第4級(jí)。
[0016] 為了在使用工業(yè)激光器的時(shí)候，能夠保證足夠的安全性，在激光光束出口處加入 了一個(gè)激光快門(mén)。引入的這個(gè)激光快門(mén)，用來(lái)完成兩個(gè)任務(wù)，首先，它是一個(gè)預(yù)警系統(tǒng)，與快 門(mén)相連接的狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)，會(huì)在激光快門(mén)沒(méi)有打開(kāi)時(shí)禁止激光發(fā)生，這樣在沒(méi)有確保安全 的的前提下不會(huì)因?yàn)檎`操作造成傷害；另外，這個(gè)激光快門(mén)一般選擇對(duì)激光照射有一定承 受能力的材料制作，比如合金金屬塊，這也是為了狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)反饋電路即使出了問(wèn)題，也 能保證操作人員的安全。
[0017] 工業(yè)激光器快門(mén)，基本分為機(jī)械控制式和自動(dòng)控制式。其中機(jī)械控制式快門(mén)也被 稱(chēng)為手撥式快門(mén)，它需要依靠人工手動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉激光器快門(mén)；自動(dòng)控制式快門(mén)，則是一種 可以依靠控制終端遠(yuǎn)程對(duì)快門(mén)進(jìn)行打開(kāi)或關(guān)閉操作的一種方案。
[0018] 目前工業(yè)激光器所使用的快門(mén)控制方式，通常為手撥式，在實(shí)際的操作加工過(guò)程 中，需要操作人員位于激光器設(shè)備附近，就近接觸激光器，這是一種危險(xiǎn)度比較高的操作。 另外激光器在斷電后也無(wú)法自動(dòng)關(guān)閉快門(mén)，如果在沒(méi)有關(guān)閉快門(mén)的情況下切斷了電源，而 在下一次打開(kāi)電源的時(shí)候，很有可能在操作人員并沒(méi)有注意的情況下，激光會(huì)直接發(fā)射出 來(lái)。這也為下一次打開(kāi)激光器埋下了安全隱患。
[0019] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0020] 本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題提出了一種能夠遠(yuǎn)程控制快門(mén)，并在斷電后自動(dòng)關(guān)閉快 門(mén)的控制電路。
[0021] 本實(shí)用新型所述涉及激光快門(mén)控制電路，該電路包括激光快門(mén)組件、帶斷電關(guān)閉 功能的程控繼電器電路和程控脈沖發(fā)生器，程控脈沖發(fā)生器的輸出端連接到帶斷電功能 的程控繼電器電路的輸入端，而帶斷電功能的程控繼電器電路的輸出端連接到激光快門(mén)組 件。
[0022] 所述激光快門(mén)組件包括激光快門(mén)和保持式直流螺線管電磁鐵，該激光快門(mén)和直流 螺線管電磁鐵通過(guò)螺栓連接。
[0023] 帶斷電關(guān)閉功能的程控繼電器電路包括斷電放電電路和兩組程控繼電器電路。
[0024] 所述斷電放電電路包括電流定向二極管（D2)和電容組，所述電容組包括一個(gè) 電容或多個(gè)電容并聯(lián)，所述程控繼電器電路其中一組包括功率放大三極管（Q1)和繼電器 (LS1)，另外一組包括功率放大三極管（Q2)和繼電器（LS2)。
[0025] 第一組程控繼電器電路的輸入端（P1)通過(guò)電阻（R3)與功率放大三極管（Q1)的 基極相連，功率放大三極管（Q1)的發(fā)射極接地，功率放大三極管（Q1)的集電極通過(guò)電阻 (R2)與繼電器（LSI)的引腳4連接，繼電器（LSI)的引腳5與激光快門(mén)電源正極（+12V)相 連，并在繼電器（LSI)的引腳4與引腳5之間并聯(lián)一個(gè)二極管（D1)，二極管（D1)的正極與 繼電器（LSI)的引腳4相連，電容（C1)作為激光快門(mén)電源正極+12V的濾波電容連接激光快 門(mén)電源正極（+12V)與地，繼電器（LSI)的引腳3接激光快門(mén)電源正極（+12V)，繼電器（LSI) 的引腳2接地，繼電器（LSI)的引腳1通過(guò)電阻（R1)與輸出端（L1)相連。
[0026] 第二組程控繼電器電路的輸入端（P2)通過(guò)電阻（R7)與功率放大三極管（Q2)的 基極相連，功率放大三極管（Q2)的發(fā)射極接地，功率放大三極管（Q2)的集電極通過(guò)電阻 (R6)與繼電器（LS2)的引腳4連接，繼電器（LS2)的引腳5與激光快門(mén)電源正極（+12V)相 連，并在繼電器（LS2)的引腳4與引腳5之間并聯(lián)一個(gè)二極管（D3)，二極管（D3)的正極與 繼電器（LS2)的引腳4相連，電容（C2)作為激光快門(mén)電源正極（+12V)的濾波電容連接激光 快門(mén)電源正極（+12V)與地，繼電器（LS2)的引腳3接地，繼電器（LS2)的引腳2與二極管 (D2)的負(fù)極相連，二極管（D2)的正極接激光快門(mén)電源正極（+12V)，電容（C3)、（C4)和電阻 (R5)并聯(lián)后分別與繼電器（LS2)的引腳2和地相連，繼電器（LS2)的引腳1通過(guò)電阻（R4) 與輸出端（L2)相連。
[0027] 電流定向二極管能夠限制直流電流的傳輸方向?yàn)閱蜗騻鬏?；電容組能夠?qū)﹄姾蛇M(jìn) 行積累，在需要時(shí)釋放電荷形成直流電流；功率放大三極管用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器；繼電器用來(lái) 驅(qū)動(dòng)電磁鐵，并且也對(duì)電磁鐵所使用的電源和控制電路的電源進(jìn)行了隔離；保持式直流螺 線管電磁鐵用來(lái)推動(dòng)固定在其上的激光快門(mén)運(yùn)動(dòng)。
[0028] 該激光快門(mén)控制電路能夠通過(guò)程序遠(yuǎn)程控制激光快門(mén)關(guān)閉，并且具有的帶斷電關(guān) 閉功能的程控繼電器電路，能夠遇到電源中斷的情況下自動(dòng)關(guān)閉激光快門(mén)，避免在下一次 打開(kāi)電源的時(shí)候，沒(méi)有注意的情況下，激光會(huì)直接發(fā)射出來(lái)。而造成人員傷害的隱患，提高 其安全性能。
[0029] 【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0030] 圖1是本實(shí)用新型激光快門(mén)控制電路的連接框圖；
[0031] 圖2是本實(shí)用新型激光快門(mén)控制電路中的程控繼電器電路連接原理圖；
[0032] 圖3是本實(shí)用新型激光快門(mén)控制電路中加入了斷電放電電路的程控繼電器電路 連接原理圖
[0033] 【【具體實(shí)施方式】】
[0034] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0035] 結(jié)合圖1與圖2,將圖1與圖2的輸出端L1和L2分別與保持式直流螺線管電磁鐵 的兩根引線連接。將圖1與圖2的輸入端P1和P2分別與控制接口連接。
[0036] 具體情況一：當(dāng)P1為高電平時(shí)，三極管Q1的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，使繼電器LSI 的電磁鐵通電產(chǎn)生磁性，此時(shí)輸出端L1與+12V相連。
[0037] 當(dāng)P2為高電平時(shí)，三極管Q2的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，使繼電器LSI的電磁鐵通電 產(chǎn)生磁性，此時(shí)輸出端L2與地相連。
[0038] 此時(shí)通過(guò)保持式直流螺線管電磁鐵的電流方向是由L1流向L2。
[0039] 具體情況二：當(dāng)P1為低電平時(shí)，三極管Q1的集電極與發(fā)射極高阻，使繼電器LSI 的電磁鐵通電失去磁性，此時(shí)輸出端L1與地相連。
[0040] 當(dāng)P2為低電平時(shí)，三極管Q2的集電極與發(fā)射極高阻，使繼電器LSI的電磁鐵通電 失去磁性，此時(shí)輸出端L2與+12V相連。
[0041] 此時(shí)通過(guò)保持式直流螺線管電磁鐵的電流方向是由L2流向L1。
[0042] 具體情況三：當(dāng)P1為高電平時(shí)，三極管Q1的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，使繼電器LSI 的電磁鐵通電產(chǎn)生磁性，此時(shí)輸出端L1與+12V相連。
[0043] 當(dāng)P2為低電平時(shí)，三極管Q2的集電極與發(fā)射極高阻，使繼電器LSI的電磁鐵通電 失去磁性，此時(shí)輸出端L2與+12V相連。
[0044] 此時(shí)無(wú)通過(guò)保持式直流螺線管電磁鐵的電流。
[0045] 具體情況四：當(dāng)P1為低電平時(shí)，三極管Q1的集電極與發(fā)射極高阻，使繼電器LSI 的電磁鐵通電失去磁性，此時(shí)輸出端L1與地相連。
[0046] 當(dāng)P2為高電平時(shí)，三極管Q2的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，使繼電器LSI的電磁鐵通電 產(chǎn)生磁性，此時(shí)輸出端L2與地相連。
[0047] 此時(shí)無(wú)通過(guò)保持式直流螺線管電磁鐵的電流。
[0048] 當(dāng)處于情況三和情況四時(shí)激光快門(mén)不會(huì)有任何移動(dòng)。情況一和情況二的狀態(tài)下激 光快門(mén)在保持式直流螺線管電磁鐵的滑桿帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向相反，假定情況一時(shí)激 光快門(mén)運(yùn)動(dòng)后打開(kāi)，那么情況二則是運(yùn)動(dòng)后關(guān)閉。反之相反。
[0049] 具體情況五：非正常斷電等情況發(fā)生時(shí)，電路中的電源+12V均處于失效狀態(tài)，此 時(shí)由電容C3、C4、C5與二極管D2組成的斷電放電電路可進(jìn)行放電，由于繼電器LSI、LS2 失去電流控制，將歸位到初始狀態(tài)，使通過(guò)保持式直流螺線管電磁鐵的電流方向由L2流向 L1。
[0050] 該激光快門(mén)控制電路能夠通過(guò)程序遠(yuǎn)程控制激光快門(mén)關(guān)閉，并且具有的帶斷電關(guān) 閉功能的程控繼電器電路，能夠遇到電源中斷的情況下自動(dòng)關(guān)閉激光快門(mén)，避免在下一次 打開(kāi)電源的時(shí)候，沒(méi)有注意的情況下，激光會(huì)直接發(fā)射出來(lái)。而造成人員傷害的隱患，提高 其安全性能。
[0051] 以上所述，僅是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的 限制，雖然本實(shí)用新型以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本 專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做 出些許變更或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)是指對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí) 用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種激光快門(mén)控制電路，其特征在于，該電路包括激光快門(mén)組件、帶斷電關(guān)閉功能的 程控繼電器電路和程控脈沖發(fā)生器，程控脈沖發(fā)生器的輸出端連接到帶斷電功能的程控繼 電器電路的輸入端，而帶斷電功能的程控繼電器電路的輸出端連接到激光快門(mén)組件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述激光快門(mén)控制電路，其特征在于，所述激光快門(mén)組件包括激光 快門(mén)和保持式直流螺線管電磁鐵，該激光快門(mén)和直流螺線管電磁鐵通過(guò)螺栓連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述激光快門(mén)控制電路，其特征在于，帶斷電關(guān)閉功能的程控繼電 器電路包括斷電放電電路和兩組程控繼電器電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述激光快門(mén)控制電路，其特征在于，所述斷電放電電路包括電流 定向二極管（D2)和電容組，所述電容組包括一個(gè)電容或多個(gè)電容并聯(lián)，所述程控繼電器電 路其中一組包括功率放大三極管（Q1)和繼電器（LS1)，另外一組包括功率放大三極管（Q2) 和繼電器（LS2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述激光快門(mén)控制電路，其特征在于，第一組程控繼電器電路的輸 入端（P1)通過(guò)電阻（R3)與功率放大三極管（Q1)的基極相連，功率放大三極管（Q1)的發(fā) 射極接地，功率放大三極管（Q1)的集電極通過(guò)電阻（R2)與繼電器（LSI)的引腳4連接，繼 電器（LSI)的引腳5與激光快門(mén)電源正極（+12V)相連，并在繼電器（LSI)的引腳4與引腳 5之間并聯(lián)一個(gè)二極管（D1)，二極管（D1)的正極與繼電器（LSI)的引腳4相連，電容（C1) 作為激光快門(mén)電源正極+12V的濾波電容連接激光快門(mén)電源正極（+12V)與地，繼電器（LSI) 的引腳3接激光快門(mén)電源正極（+12V)，繼電器（LSI)的引腳2接地，繼電器（LSI)的引腳1 通過(guò)電阻（R1)與輸出端（L1)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述激光快門(mén)控制電路，其特征在于，第二組程控繼電器電路的輸 入端（P2)通過(guò)電阻（R7)與功率放大三極管（Q2)的基極相連，功率放大三極管（Q2)的發(fā)射 極接地，功率放大三極管（Q2)的集電極通過(guò)電阻（R6)與繼電器（LS2)的引腳4連接，繼電 器（LS2)的引腳5與激光快門(mén)電源正極（+12V)相連，并在繼電器（LS2)的引腳4與引腳5 之間并聯(lián)一個(gè)二極管（D3)，二極管（D3)的正極與繼電器（LS2)的引腳4相連，電容（C2)作 為激光快門(mén)電源正極（+12V)的濾波電容連接激光快門(mén)電源正極（+12V)與地，繼電器（LS2) 的引腳3接地，繼電器（LS2)的引腳2與二極管（D2)的負(fù)極相連，二極管（D2)的正極接激 光快門(mén)電源正極（+12V)，電容（C3)、（C4)和電阻（R5)并聯(lián)后分別與繼電器（LS2)的引腳2 和地相連，繼電器（LS2)的引腳1通過(guò)電阻（R4)與輸出端（L2)相連。
【文檔編號(hào)】B23K26/062GK203900733SQ201420237261
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】胡德洲, 鄭全昌, 佟之暉, 陶海武 申請(qǐng)人:深圳市瑞豐恒科技發(fā)展有限公司