激光打标机以及CCD同轴光路定位方法技术

本发明专利技术提供一种激光打标机以及CCD同轴光路定位方法，激光打标机内设有：激光器、扩束镜、扫描振镜组、以及聚焦镜，激光打标机内还设有：移动的合束镜以及CCD探头，其中，所述合束镜可移动至由激光器发出的激光光路中；当合束镜移动至激光光路时，所述激光器、扩束镜、合束镜、以及扫描振镜组依序设置，扫描振镜组和聚焦镜依序设置，所述合束镜和CCD探头相对设置。本发明专利技术由于合束镜可以移动，在定位时合束镜移动到光路中，CCD探头的光路和激光光路二者重合，定位结束后，合束镜移开，进行激光加工；这样做到精确定位和无干扰的加工二者相结合；同时，合束镜只针对CCD探头的CCD辅助照明光进行设计制造，因而镀膜要求大幅降低，可大幅节约了成本。

Laser marking machine and CCD coaxial optical path positioning method

The invention provides a laser marking machine and CCD coaxial optical positioning method, laser marking machine is equipped with a laser, a beam expander, galvanometer scanning group, and the focusing mirror, laser marking machine is also provided with a moving beam combination mirror and CCD probe, the laser light path of the combined to move the mirror beam generated by a laser beam; when the mirror is moved to the laser light, the laser, a beam expander, beam combination mirror, and a scanning mirror group arranged in sequence, scanning mirror group and focusing lens arranged in sequence, wherein the beam combination mirror and CCD probe relative set. Since the invention of beam combination mirror can move in the positioning beam combination mirror moves to the light path, CCD probe light and laser light path two coincident, positioning after the beam combination mirror is removed, the laser processing; so do precise positioning and interference free processing two combination; at the same time, he lens for the CCD auxiliary lighting CCD probe light design and manufacture, so the coating requirements greatly reduced, can greatly save the cost.

【技术实现步骤摘要】
激光打标机以及CCD同轴光路定位方法
本专利技术属于激光加工
，尤其涉及一种激光打标机以及CCD同轴光路定位方法。
技术介绍
激光打标机作为一种先进的精细加工设备，在越来越多的地方得到了应用。激光打标机的聚焦光斑小于0.01mm，激光打标机本身的重复定位精度小于0.01mm。为了得到精确的加工效果，消除不同工件工差导致的位置偏差，高精度的激光打标机装设有CCD(电荷耦合器件，chargecoupleddevice)相机进行辅助定位，CCD相机抓拍待加工区域的位置后，反馈给激光打标机，然后激光打标机对待加工区域进行精确加工。流程如下：1、工件到位；2、CCD相机开始抓拍，反馈数据到打标机；3、打标机处理反馈的数据后，控制激光进行精确加工。现在常用的CCD同轴方法是在激光传输光路中增加一片合束镜片，把合束镜片之后的激光光路和CCD光路合到一起。增加的合束镜片固定在激光光路中，合束镜片可以选择增透激光且全反射CCD的CCD辅助照明光，也可以选择全反射激光增透CCD的CCD辅助照明光。此方法的优点是定位准确，缺点是对于合束镜片要求特别高，合束镜片的膜层需要特别设计，相应的合束镜片的造价比较高。另外，由于合束镜片无法做到对激光百分百的透射或者反射，存在激光线条重影的风险，不适用于定位加工对激光特别敏感的材料。
技术实现思路
本专利技术提供一种激光打标机，其内设有：激光器、扩束镜、扫描振镜组、以及聚焦镜，激光打标机内还设有：移动的合束镜以及CCD探头，其中，所述合束镜可移动至由激光器发出的激光光路中；当合束镜移动至激光光路时，所述激光器、扩束镜、合束镜、以及扫描振镜组依序设置，扫描振镜组和聚焦镜依序设置，所述合束镜和CCD探头相对设置。本专利技术又提供一种激光打标机，其内设有：激光器、扩束镜、扫描振镜组、以及聚焦镜，激光打标机内还设有：移动的合束镜以及CCD探头，其中，所述合束镜可移动至由激光器发出的激光光路中；当合束镜移动至激光光路时，所述激光器、扩束镜、以及扫描振镜组依序设置，所述扫描振镜组、聚焦镜和合束镜依序设置，所述合束镜和CCD探头相对设置。本专利技术又提供一种激光打标机的CCD同轴光路定位方法，包括如下步骤：第一步：待加工工件到位，合束镜移动至激光光路中；第二步：CCD辅助照明光照亮工件，CCD辅助照明光在工件发生反射，反射光束依序经聚焦镜、扫描镜组和合束镜传输；第三步：CCD辅助照明光的反射光经合束镜反射后传输至CCD探头；第四步：CCD探头对反射光进行定位抓拍，反馈数据到激光打标机；第五步：合束镜移动到激光光路之外；第六步：激光打标机处理反馈的数据后，激光打标机控制激光器对工件进行加工。本专利技术又提供一种激光打标机的CCD同轴光路定位方法，包括如下步骤：第一步：待加工工件到位，合束镜移动至激光光路中；第二步：CCD辅助照明光照亮工件，CCD辅助照明光在工件发生反射，反射光束传输至合束镜内；第三步：CCD辅助照明光的反射光经合束镜反射后传输至CCD探头；第四步：CCD探头对反射光进行定位抓拍，反馈数据到激光打标机；第五步：合束镜移动到激光光路之外；第六步：激光打标机处理反馈的数据后，激光打标机控制激光器对工件进行加工。本专利技术由于合束镜可以移动，在定位时合束镜移动到光路中，CCD探头的光路和激光光路二者重合，定位结束后，合束镜移开，进行激光加工；这样做到精确定位和无干扰的加工二者相结合；同时，合束镜只针对CCD探头的CCD辅助照明光进行设计制造，因而镀膜要求大幅降低，可大幅节约了成本。附图说明图1为现有激光打标机的结构示意图；图2为本专利技术激光打标机第一实施例的结构示意图；图3为本专利技术激光打标机第二实施例的结构示意图；图4为本专利技术CCD坐标和激光打标机的坐标之间的映射关系的结构示意图。具体实施方式下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述。图1为现有一般激光打标机的原理示意图，激光打标机内设有：激光器11、扩束镜12、扫描振镜组13、以及聚焦镜14，其中，扩束镜12、扫描振镜组13、以及聚焦镜14依序设置在激光光束的路径上；扫描振镜组13包括X轴扫描振镜131和Y轴扫描振镜132。激光器11发出的激光光束经A方向传输至扩束镜12，经扩束镜12向B方向传输激光光束至X轴扫描振镜131，再经C方向传输激光光束至Y轴扫描振镜132，最后向D方向传输至聚焦镜14，激光光束经聚焦镜14聚焦后向E方向作用在工件100上。图2为本专利技术激光打标机第一实施例的结构示意图，激光打标机内设有：激光器21、扩束镜22、扫描振镜组23、聚焦镜24、移动的合束镜25、以及CCD探头26，其中，扫描振镜组23包括X轴扫描振镜231和Y轴扫描振镜232；合束镜25可移动至由激光器21发出的激光光路中，当合束镜25移动至激光光路时，激光器21、扩束镜22、合束镜25、以及扫描振镜组23依序设置，扫描振镜组23和聚焦镜24依序设置，合束镜25和CCD探头26相对设置。合束镜：也叫合光镜。合束镜的作用用于指示光路。因为1064nm激光是看不见的，而在实际打标过程中，我们常常需要知道激光聚焦点在哪个位置，从而确定打标的位置对不对。通过合束镜，我们利用二极管发射出的看得见的650nm的红光在合束镜的作用下，与1064nm的激光合为一束光，这样650nm红光所指的位置就是1064nm激光所在位置，从而达到利用650nm红光指示1064nm激光的目的。本激光打标机的同轴光路定位方法，在进行定位时，合束镜25移动到光路中，采用CCD辅助照明光对工件100进行照射并在工件100上产生反射光，反射光经合束镜25反射至CCD探头26内，并将反射数据反馈至激光打标机内；定位结束后，合束镜25移动到激光光路之外，激光器21开始出光加工，具体包括如下步骤：第一步：待加工工件100到位，合束镜25移动至激光光路中；第二步：CCD辅助照明光照亮工件，CCD辅助照明光在工件100发生反射，反射光束依序经聚焦镜24、扫描镜组23和合束镜25传输；第三步：CCD辅助照明光的反射光经合束镜25反射后传输至CCD探头26；第四步：CCD探头26对反射光进行定位抓拍，反馈数据到激光打标机；第五步：合束镜25移动到激光光路之外；第六步：激光打标机处理反馈的数据后，激光打标机控制激光器21对工件100进行加工。其中，第二步包括如下步骤：步骤A1：反射光束经聚焦镜24传输至Y轴扫描振镜232；步骤A2：反射光束经Y轴扫描振镜232改变该反射光束的传输方向并在传输至X轴扫描振镜231；步骤A3：反射光束经X轴扫描振镜231传输至合束镜25。其中，第六步包括如下步骤：步骤B1：激光器21往A方向发出激光光束至扩束镜21，激光光束经扩束镜21扩束至扫描振镜组23；步骤B2：经扫描振镜组23在B方向和C方向指示激光光路方向并传输至聚焦镜24，经聚焦镜24聚焦至工件100；步骤B3：激光对工件100进行激光加工。其中，步骤B2包括如下步骤：步骤B21：激光光束经扩束镜21在B方向扩束至X轴扫描振镜231；步骤B22：激光光束经X轴扫描振镜231改变激光光束的传输方向并在C方向传输激光光束至Y轴扫描振镜232；步骤B23：激光光束在D方向经Y轴扫描振镜232传输至聚焦镜24，经聚焦镜24聚焦至工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光打标机，其内设有：激光器、扩束镜、扫描振镜组、以及聚焦镜，其特征在于：激光打标机内还设有：移动的合束镜以及CCD探头，其中，所述合束镜可移动至由激光器发出的激光光路中；当合束镜移动至激光光路时，所述激光器、扩束镜、合束镜、以及扫描振镜组依序设置，扫描振镜组和聚焦镜依序设置，所述合束镜和CCD探头相对设置。

【技术特征摘要】
1.一种激光打标机，其内设有：激光器、扩束镜、扫描振镜组、以及聚焦镜，其特征在于：激光打标机内还设有：移动的合束镜以及CCD探头，其中，所述合束镜可移动至由激光器发出的激光光路中；当合束镜移动至激光光路时，所述激光器、扩束镜、合束镜、以及扫描振镜组依序设置，扫描振镜组和聚焦镜依序设置，所述合束镜和CCD探头相对设置。2.一种激光打标机，其内设有：激光器、扩束镜、扫描振镜组、以及聚焦镜，其特征在于：激光打标机内还设有：移动的合束镜以及CCD探头，其中，所述合束镜可移动至由激光器发出的激光光路中；当合束镜移动至激光光路时，所述激光器、扩束镜、以及扫描振镜组依序设置，所述扫描振镜组、聚焦镜和合束镜依序设置，所述合束镜和CCD探头相对设置。3.根据权利要求1或2所述的激光打标机，其特征在于：所述扫描振镜组包括X轴扫描振镜和Y轴扫描振镜。4.一种激光打标机的CCD同轴光路定位方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：待加工工件到位，合束镜移动至激光光路中；第二步：CCD辅助照明光照亮工件，CCD辅助照明光在工件发生反射，反射光束依序经聚焦镜、扫描镜组和合束镜传输；第三步：CCD辅助照明光的反射光经合束镜反射后传输至CCD探头；第四步：CCD探头对反射光进行定位抓拍，反馈数据到激光打标机；第五步：合束镜移动到激光光路之外；第六步：激光打标机处理反馈的数据后，激光打标机控制激光器对工件进行加工。5.根据权利要求4所述的激光打标机的同轴光路定位方法，其特征在于：所述第二步包括如下步骤：步骤A1：反射光束经聚焦镜传输至Y轴扫描振镜；步骤A2：反射光束经Y轴扫描振镜改变该反射光束的传输方向并在传输至X轴扫描振镜；步骤A3：反射光束经X轴扫描振镜传输至合束镜。6.根据权利要求5所述的激光打标机的CCD同轴光路定位方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，任宁，林守利，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44