调焦控制方法及调焦控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种调焦控制方法，包括校准流程和调焦流程。校准流程包括确定基准打标平面及调焦单元的原点位置；移动打标平面，调节调焦单元的位置，使激光束的焦点落到移动后的打标平面上，根据打标平面相对基准打标平面的位移量和调焦单元相对原点位置的位移量，得到调焦单元随打标平面移动的位移量函数关系；调焦流程包括获取测距单元监测的打标平面相对基准打标平面的第一位移量；当第一位移量超过第一设定值且不超过第二设定值时，根据位移量函数关系计算第一位移量，得到调焦单元相对于原点位置需要移动的第二位移量，将第二位移量发至驱动单元；控制驱动单元驱动调焦单元运动，当调焦单元的运动量为第二位移量时，控制驱动单元停止驱动。

Focusing control method and focusing control system

The invention relates to a focusing control method, which comprises a calibration process and a focusing process. The calibration process includes determining the original position of the standard marking plane and the focusing unit; moving the marking plane, adjusting the position of the focusing unit, so that the focus of the laser beam falls on the moving target plane, and the focal plane displacement of the marking plane and the displacement of the focusing unit on the location of the origin are obtained. The displacement function relation of the unit moving with the marking plane; the focusing process includes the first displacement of the standard plane of the marking plane that is monitored by the distance measuring unit; when the first displacement exceeds the first set value and does not exceed the second set value, the first displacement is calculated according to the displacement function relation, and the focusing unit is obtained. Compared with the second displacement that needs to move in the position of the original point, the second displacement is sent to the driving unit, and the control drive unit drives the focusing unit movement. When the motion of the focus unit is second displacement, the control drive unit stops driving.

【技术实现步骤摘要】
调焦控制方法及调焦控制系统
本专利技术涉及激光打标机
，特别是涉及一种激光打标机的调焦控制方法及调焦控制系统。
技术介绍
目前，CO2前聚焦激光打标机使用线性三维调焦系统，实现了大范围打标的需要，满足了不断提高的精度要求、不断增大的加工尺寸范围及加工效率提升的要求。传统的CO2前聚焦激光打标机调焦控制方式主要是机械式手轮调节或电动方式的手轮/按钮调节。这两种方式需要外置调焦手轮或者调焦控制面板，不仅占用空间，而且手轮安装位置稍高或者设备间距过小，便难以进行调节，经常需要为了方便调节焦点而更改机械设计，调整手轮安装位置。另外，这种人工调焦方式，在打标平面移动后，就需要重新调整激光束焦点位置，操作麻烦，而且每次的焦点调整也都需要操作者根据经验判断焦点位置，存在个体经验差异导致的焦点定位效果参差不齐、误差大、不精确等问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对打标平面移动后，还需要人工进行调焦的问题，提供一种调焦控制方法及调焦控制系统。一种调焦控制方法，用于自动调节激光打标机的激光束的焦点位置，其特征在于，包括校准流程和调焦流程，所述校准流程包括：预先确定基准打标平面及所述激光打标机的调焦单元的原点位置，其中，所述激光束的焦点位于所述基准打标平面上时，所述调焦单元的当前位置为原点位置；移动激光打标机的打标平面，并调节所述调焦单元的位置，使得所述激光束的焦点仍然落到移动后的打标平面上，并根据所述打标平面相对于所述基准打标平面的位移量和所述调焦单元相对于所述原点位置的位移量，得到所述调焦单元跟随所述打标平面移动的位移量函数关系；所述调焦流程包括：获取测距单元实时监测的所述打标平面相对于所述基准打标平面的第一位移量；当所述第一位移量超过第一设定值且不超过第二设定值时，根据所述位移量函数关系对所述第一位移量进行计算，得到所述调焦单元相对于所述原点位置需要移动的第二位移量，并将所述第二位移量发送至驱动单元；及控制所述驱动单元驱动所述调焦单元运动，当所述调焦单元的运动量达到所述第二位移量时，控制所述驱动单元停止驱动。在其中一个实施例中，在测距单元测量范围的中心位置上设置基准打标平面；及调整所述调焦单元的位置，当激光束的焦点位于所述基准打标平面上时，确定所述调焦单元所在位置为原点位置。在其中一个实施例中，移动所述打标平面到所述测距单元测量范围的最远处，并调节所述调焦单元的位置，使得所述激光束的焦点仍然落到移动后的打标平面上，确定所述调焦单元当前位置为第一极限位置，且根据所述打标平面相对于所述基准打标平面的位移量和所述调焦单元相对于所述原点位置的位移量的多个测量值，得到所述调焦单元跟随所述打标平面移动的位移量函数关系。在其中一个实施例中，当所述第一位移量超过第二设定值时，控制第一信号单元亮起，并限制激光器使能出光。在其中一个实施例中，当所述第一位移量不超过第一设定值时，返回所述获取测距单元实时监测的所述打标平面相对于所述基准打标平面的第一位移量的步骤。在其中一个实施例中，当所述调焦单元的运动量达到所述第二位移量时，控制第二信号单元亮起，并控制激光器使能出光。一种调焦控制系统，其特征在于，包括：测距单元、控制单元及驱动单元及调焦单元；所述调焦单元用于在所述驱动单元的带动下使激光束的焦点位于打标平面上；所述测距单元用于实时监测所述打标平面的运动情况，并将所述打标平面的位移量发送至所述控制单元；所述控制单元用于获取测距单元实时监测的所述打标平面相对于所述基准打标平面的第一位移量；还用于当所述第一位移量超过第一设定值且不超过第二设定值时，根据所述位移量函数关系对所述第一位移量进行计算，得到所述调焦单元相对于所述原点位置需要移动的第二位移量，并将所述第二位移量发送至驱动单元；还用于控制所述驱动单元驱动所述调焦单元运动，当所述调焦单元的运动量达到所述第二位移量时，控制所述驱动单元停止驱动；及所述驱动单元用于在所述控制单元的控制下，驱动所述调焦单元运动。在其中一个实施例中，所述控制单元还包括转换器；所述转换器用于建立所述控制单元和所述驱动单元之间的通信连接。在其中一个实施例中，所述调焦控制系统还包括第一信号单元和激光器；所述控制单元用于在所述第一位移量超过第二设定值时，控制第一信号单元亮起，并限制激光器使能出光。在其中一个实施例中，所述调焦控制系统还包括第二信号单元和激光器；所述控制单元还用于在所述调焦单元的运动量达到所述第二位移量时，控制第二信号单元亮起，并控制激光器使能出光。上述调焦控制方法及调焦控制系统，先校准调焦单元和打标平面的位置，得到调焦单元跟随打标平面移动的位移量函数关系，再对打标平面的位移实时监测，接着在打标平面位移量超过第一设定值且不超过第二设定值时，根据位移量函数关系作相应计算，从而得到调焦单元所需移动的位移量，再控制驱动单元带动调焦单元运动，避免了调焦单元的频繁运动，在调焦单元的运动量达到该位移量时，控制驱动单元停止驱动，从而完成自动调焦。因此，该方法在校准后，可根据打标平面位置的变动量进行相应计算，从而自动调节激光打标机的激光束的焦点位置，以实现激光束的焦点始终位于打标平面上，省去了人工调焦方式的诸多不便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。图1为一实施方式提供的调焦控制系统的结构框图；图2为一实施方式中调焦控制方法中校准流程的流程示意图；图3为图2所示实施方式中调焦控制方法中步骤S110的其中一个实施例的流程示意图；图4为一实施方式中调焦控制方法中调焦流程的流程示意图；图5为一实施方式中调焦控制方法的其中一个实施例的流程示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参考图1，一实施方式提供了一种调焦控制方法，用于自动调节激光打标机的激光束的焦点位置。与该调焦控制方法相对应的调焦控制系统包括测距单元10、控制单元20、驱动单元30及调焦单元40。该调焦控制方法包括校准流程和调焦流程。请参考图2，校准流程包括：步骤S110，预先确定基准打标平面及激光打标机的调焦单元40的原点位置，其中，激光束的焦点位于基准打标平面上时，调焦单元40的当前位置为原点位置。其中，激光打标机可以是CO2前聚焦激光打标机。目前，CO2前聚焦激光打标机使用的是线性三维调焦系统，可实现大范围打标的需要，用以满足不断提高的精度要求、不断增大的加工尺寸范围以及加工效率提升的需求。在一实施例中，请参考图3，步骤S110具体包括：步骤S111，在测距单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调焦控制方法，用于自动调节激光打标机的激光束的焦点位置，其特征在于，包括校准流程和调焦流程，所述校准流程包括：预先确定基准打标平面及所述激光打标机的调焦单元的原点位置，其中，所述激光束的焦点位于所述基准打标平面上时，所述调焦单元的当前位置为原点位置；移动激光打标机的打标平面，并调节所述调焦单元的位置，使得所述激光束的焦点仍然落到移动后的打标平面上，并根据所述打标平面相对于所述基准打标平面的位移量和所述调焦单元相对于所述原点位置的位移量，得到所述调焦单元跟随所述打标平面移动的位移量函数关系；所述调焦流程包括：获取测距单元实时监测的所述打标平面相对于所述基准打标平面的第一位移量；当所述第一位移量超过第一设定值且不超过第二设定值时，根据所述位移量函数关系对所述第一位移量进行计算，得到所述调焦单元相对于所述原点位置需要移动的第二位移量，并将所述第二位移量发送至驱动单元；及控制所述驱动单元驱动所述调焦单元运动，当所述调焦单元的运动量达到所述第二位移量时，控制所述驱动单元停止驱动。

【技术特征摘要】
1.一种调焦控制方法，用于自动调节激光打标机的激光束的焦点位置，其特征在于，包括校准流程和调焦流程，所述校准流程包括：预先确定基准打标平面及所述激光打标机的调焦单元的原点位置，其中，所述激光束的焦点位于所述基准打标平面上时，所述调焦单元的当前位置为原点位置；移动激光打标机的打标平面，并调节所述调焦单元的位置，使得所述激光束的焦点仍然落到移动后的打标平面上，并根据所述打标平面相对于所述基准打标平面的位移量和所述调焦单元相对于所述原点位置的位移量，得到所述调焦单元跟随所述打标平面移动的位移量函数关系；所述调焦流程包括：获取测距单元实时监测的所述打标平面相对于所述基准打标平面的第一位移量；当所述第一位移量超过第一设定值且不超过第二设定值时，根据所述位移量函数关系对所述第一位移量进行计算，得到所述调焦单元相对于所述原点位置需要移动的第二位移量，并将所述第二位移量发送至驱动单元；及控制所述驱动单元驱动所述调焦单元运动，当所述调焦单元的运动量达到所述第二位移量时，控制所述驱动单元停止驱动。2.根据权利要求1所述的调焦控制方法，其特征在于，所述预先确定基准打标平面及所述调焦单元的原点位置，其中，所述激光束的焦点位于所述基准打标平面上时，所述调焦单元的当前位置为原点位置的步骤包括：在测距单元测量范围的中心位置上设置基准打标平面；及调整所述调焦单元的位置，当激光束的焦点位于所述基准打标平面上时，确定所述调焦单元所在位置为原点位置。3.根据权利要求1所述的调焦控制方法，其特征在于，所述移动激光打标机的打标平面，并调节所述调焦单元的位置，使得所述激光束的焦点仍然落到移动后的打标平面上，并根据所述打标平面相对于所述基准打标平面的位移量、和所述调焦单元相对于所述原点位置的位移量，得到所述调焦单元跟随所述打标平面移动的位移量函数关系的步骤包括：移动所述打标平面到所述测距单元测量范围的最远处，并调节所述调焦单元的位置，使得所述激光束的焦点仍然落到移动后的打标平面上，确定所述调焦单元当前位置为第一极限位置，且根据所述打标平面相对于所述基准打标平面的位移量和所述调焦单元相对于所述原点位置的位移量的多个测量值，得到所述调焦单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶权，任宁，周刚，曾庆升，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