[发明专利]一种光电式振镜系统中接口脱落故障的检测及保护装置

说明书

本发明涉及振镜扫描技术领域，具体涉及一种光电式振镜系统中接口脱落故障的检测及保护装置。本发明在提供的驱动器接口脱落故障判断模块中，通过对振镜的激光二极管与限流电阻R7的分压或代表激光二极管正极输入电流强度的电压与设定阈值进行判断，实现对振镜接口脱落故障的判断。由于上述两电压信号有效值较大，信噪比较高，未经过长传输线，更不易受干扰。避免了在原驱动器接口脱落故障判断模块中，采用输入电压幅度较小且受到振镜偏转位置影响，当传输线缆较长时易受到干扰，造成信噪比较低的振镜传感器单端输出电压信号，而引起的当电压预设阈值设不当时，原振镜接口脱落故障判断模块误动作或不动作的问题。

技术领域

本申请涉及振镜扫描技术领域，尤其涉及一种光电式振镜系统中接口脱落故障的检测及保护装置。

背景技术

基于振镜的激光扫描系统通常由应用控制器、振镜、振镜驱动器、激光器和电源等设备构成，系统的主要功能是根据应用场景的需求，例如：在工业激光打标或医疗激光点阵治疗等应用场景中，应用控制器产生并向振镜驱动器发送一系列连续或离散的振镜角度指令，振镜驱动器接收振镜角度指令后控制振镜偏转到预设角度，在振镜偏转到预设角度后，应用控制器控制激光器发射激光，对作业对象进行激光打标或激光点阵治疗。

图1为振镜驱动器与光电式振镜(以下或简称为振镜)的连接示意图。振镜驱动器与振镜通常由以下功能管脚进行连接：#1光电式角度传感器A组输出端、#2光电式角度传感器B组输出端、#3激光二极管正极、#4参考地、#5定子绕组负极和#6定子绕组正极。根据振镜系统的安装结构与线缆长度，通常使用一个或多个串联的物理接插件将振镜与振镜驱动器进行连接。

然而，如图1所示的振镜与驱动器的电路图，当振镜侧接口从驱动器侧接口上发生意外脱落，振镜将处于断开状态，此时，驱动器上的电流变送模块检测出#5定子绕组负极的输出线圈电流信号为零，差分放大电路输出的来自#1传感器A组输出与#2传感器B组输出的电机角度信号为零。因此，在传统振镜驱动器中，通常利用在振镜接口未断开时，无论振镜偏转角度如何，#1光电式角度传感器A组输出端或#2光电式角度传感器B组输出端的电压总大于零的原理，将#1光电式角度传感器A组输出端电压或#2光电式角度传感器B组输出端电压与设定阈值电压进行比较，实现对接口脱落故障进行判断。例如：以利用#1光电式角度传感器A组输出端电压进行判断为例的公式如下：

其中，上式中out为接口脱落故障判断模块输出值，假设1为振镜接口脱落，0为振镜接口正常，V_a为#1光电式角度传感器A组输出端电压，为电压预设阈值。

但是在实际系统中，驱动器上接收到的#1光电式角度传感器A组输出端电压或#2光电式角度传感器B组输出端电压幅度较小且受到振镜偏转位置影响，当传输线缆较长时易受到干扰，信号的信噪比较低。此时，当电压预设阈值设定过大时，振镜的正常摆动会造成接口脱落故障判断模块误保护，当电压预设阈值设定过小时，则无法提供正常得保护功能。当上述故障发生后，上层应用控制器无法获知振镜系统发生该类型故障而及时停止激光器输出，从而导致激光能量在作业对象表面迅速累积：如二维激光扫描系统中的某一轴振镜出现该类型故障时，激光能量将在作业表面形成线状累积；或两轴振镜均出现该类型故障时，激光能量将在作业表面形成点状累积。若该类型故障发生在对人体表面进行激光点阵治疗作业或发生在对雷管进行序列号激光雕刻时，都将引发严重后果。

发明内容

本申请提供了一种光电式振镜系统中接口脱落故障的检测及保护装置，以解决当电压预设阈值设定不当时，造成原振镜接口脱落故障判断模块误动作或不动作的问题。

本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本发明公开一种光电式振镜系统中接口脱落故障的检测及保护装置，包括：

振镜接口，包括振镜光电式角度传感器A组输出端、振镜光电式角度传感器B组输出端、激光二极管正极管脚、参考地管脚、定子绕组负极管脚和定子绕组正极管脚，所述参考地管脚接地；