The invention discloses an automatic focusing method and a focusing device of a laser marking machine based on light axis light, and realizes the focus function by tracing the projection point of the optical axis of the laser marking machine on the image surface of the surface array detector. The thin beam emitted from the laser marking machine, which is emitted by the optical axis of the objective lens, illuminates the surface of the object and forms a projection spot, a surface array detector which has a fixed position with the object lens. The deviation of the projection spot and the spot image and the position of the memory is obtained. The object mirror and the marking pair are changed by the electric displacement device. The axial distance of the image is zero and the deviation is zero, thus realizing autofocus. The invention has high focusing sensitivity and precision, high degree of freedom of installation of detection system, no lateral movement of target points tracked in the process of focusing, and automatic focus without manual interpretation or intervention combined with electric displacement device, which can adapt to a variety of shape object.
【技术实现步骤摘要】
一种基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法及对焦装置
本专利技术属于激光打标机
,尤其是涉及一种基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法及对焦装置。
技术介绍
激光打标机是利用激光束在各种不同的物质表面打上永久标记的技术。该技术通过激光器产生激光束,经过一系列光学传导与处理,最终通过光学镜片进行光束聚焦,然后将聚焦后的高能量光束偏转到待加工物体表面的指定位置。激光打标机可以标记出各种文字、符号和图案,市场应用前景广阔。调焦正确是激光打标机获得清晰标刻图形的前提。现有大多数包括3D激光打标机,一般通过输入标刻对象的厚度、高度等尺寸,然后再通过手工或电动等手段,使激光束会聚在标刻对象表面即准焦,当标刻对象尺寸未知或难以测量时,调焦操作将变得繁琐或困难。自动对焦则无需事先获知标刻对象尺寸,它能够自动将标刻对象锁定于准焦位置。自动对焦的关键是离焦检测,即如何判断标刻对象是否偏离了准焦位置。在激光打标机上附加激光测距仪并指向标刻区域是一个常见方法,当标刻对象离焦时,激光测距仪能感知距离的变化,但是其有个缺点,由于其测距光束是倾斜照射标刻对象的,随着调焦的进行,测距光束在标刻对象表面的投影光点会横向移动,从而偏离预定的标刻区域,当标刻对象是非平面时,此问题就非常严重。几乎所有倾斜照明标刻对象的离焦检测都有此问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法及对焦装置,利用了经物镜光轴出射的细光束,能保证调焦过程中细光束投影光斑不在标刻对象表面横向移动,不仅可以简化光学系统、降低成本,同时有较高的调焦灵敏度和精度。一种基于光轴 ...
【技术保护点】
1.一种基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)由激光打标机内部产生穿过物镜光轴的细光束,照射在标刻对象表面产生投影光斑;(2)通过与物镜有固定位置关系的面阵探测器,对上述投影光斑成像;(3)微处理器系统获取面阵探测器光斑像的当前位置,并与准焦对应的预设位置进行比对;(4)若上述两位置不吻合,微处理器系统指令电动位移装置,控制标刻对象与物镜之间做靠近或远离的相对运动,缩小位置差,然后转到上述步骤(3),若上述两位置吻合,转到下述步骤(5);(5)微处理器系统指令电动位移装置停止标刻对象与物镜之间的相对运动,自动对焦完成。
【技术特征摘要】
1.一种基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)由激光打标机内部产生穿过物镜光轴的细光束,照射在标刻对象表面产生投影光斑;(2)通过与物镜有固定位置关系的面阵探测器,对上述投影光斑成像;(3)微处理器系统获取面阵探测器光斑像的当前位置,并与准焦对应的预设位置进行比对;(4)若上述两位置不吻合,微处理器系统指令电动位移装置,控制标刻对象与物镜之间做靠近或远离的相对运动,缩小位置差,然后转到上述步骤(3),若上述两位置吻合,转到下述步骤(5);(5)微处理器系统指令电动位移装置停止标刻对象与物镜之间的相对运动,自动对焦完成。2.根据权利要求1所述的基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法,其特征在于,步骤(4)中,所述物镜固定放置,所述电动位移装置控制标刻对象靠近或远离物镜的相对运动。3.根据权利要求1所述的基于光轴光线的激光打标机自动对焦方法,其特征在于,步骤(4)中,所述标刻对象固定放置,所述电动位移装置控制物镜靠近或远离标刻对象的相对运动。4.一种基于光轴光线的激光打标机自动对焦装置,其特征在于,包括:激光打标机,用于产生激光或细光束;物镜,位于激光打标机输出端,...
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