三维五轴激光打标装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及激光打标技术领域，尤其涉及一种三维五轴激光打标装置。解决了现有的激光打标机只能对二维平面进行打标，而不能对异性曲面进行有效加工，应用有条件限制的问题。该技术通过激光器产生激光束，经过光学传导及处理，通过3D振镜进行激光束聚焦，然后将聚焦后的高能量光斑偏转到待加工物体表面的作业位置；在激光被聚焦前进行激光测距和视觉定位，以此调整激光束的状态来实现对物体三维表面的加工，加工效果不失真，打标稳定灵活，精度高；采用紫外激光光源输出，通过智能软件控制加工，针对物体表面进行激光3D打标，改善了工艺效果。艺效果。艺效果。

【技术实现步骤摘要】
三维五轴激光打标装置


[0001]本技术涉及激光打标
，尤其涉及一种三维五轴激光打标装置。

技术介绍

[0002]激光打标机是利用激光束在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。
[0003]然而现有的激光打标机一般对二维平面进行小幅面的打标，而对异型三维曲面进行激光打标还是很缺少。

技术实现思路

[0004]本技术针对现有的激光打标机存在的上述不足，提供了一种三维五轴激光打标装置，该三维五轴激光打标装置解决了现有的激光打标机一般对物体的打标只能对二维平面进行小幅面的打标，而不能对异性曲面进行有效加工，应用有条件限制的技术难题。
[0005]为了达到上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0006]一种三维五轴激光打标装置，包括：
[0007]下层机柜，
[0008]工作台板，所述工作台板设置在下层机柜上表面，所述工作台板上方设置五轴平台，所述五轴平台包括：
[0009]XY直线平台，所述XY直线平台上方固定安装AC旋转平台，所述AC旋转平台上方设置工装治具；Z轴升降平台，所述Z轴升降平台上方固定安装激光器系统；
[0010]激光器系统，所述激光器系统包括紫外激光器、扩束镜和3D振镜三部分，所述紫外激光器设置于Z轴升降平台上，所述扩束镜设置于所述紫外激光器内部，所述3D振镜设置于所述紫外激光器前方。
[0011]在其中一些实施例中，所述同轴视觉系统包括：
[0012]工业相机，所述工业相机安装有镜头，所述工业相机水平设置于视觉箱体内，所述视觉箱体内部设有合束镜和激光测距仪，所述合束镜45度安装在视觉箱体内，所述激光测距仪设置于工业相机下方，所述视觉箱体的下方安装有光源。
[0013]在其中一些实施例中，所述工控系统包括：
[0014]工控机，所述工控机设置在下层机柜底部，所述工控机通过电源信号线与所述激光器系统、同轴视觉系统连接。
[0015]运动控制卡，所述运动控制卡设置在下层机柜底部，所述运动控制卡通过电源信号线与所述工控机和五轴平台连接。
[0016]在其中一些实施例中，所述下层机柜左侧还设有冷却水箱，所述冷却水箱与所述紫外激光器连接。
[0017]在其中一些实施例中，所述下层机柜包括用于用于安装显示器、键盘、鼠标的显示器支架，所述显示器支架设置于下层机柜右侧侧壁上，所述显示器、键盘、鼠标与所述箱体内的工控机连接，所述下层机柜下端还设置有多个地脚。
[0018]在其中一些实施例中，所述三维五轴激光打标装置还包括上层防护罩，所述上层防护罩的前面板上设有升降门及操作面板，所述上层防护罩顶部还设有三色报警器。
[0019]一种如上述三维五轴激光打标装置的工作方法，步骤如下：
[0020]采用激光打标时，紫外激光器发射紫外激光，通过扩束镜传输到3D振镜，紫外激光从3D振镜中射出透过同轴视觉系统内的合束镜，该合束镜对紫外激光全透，对可见红外光全返，不改变紫外激光光束方向垂直向下作用在待打标物体表面；
[0021]所述用于同轴测距的激光测距仪的光照射在合束镜表面45度折射在待打标物体表面上，反射后又照射在合束镜上全返进入激光测距仪，实现通过软件控制激光测距仪和Z轴升降平台来实现光斑在物体待打标面上焦距的调节。
[0022]所述用于同轴视觉定位光源的光照射在待打标物体表面反射后又照射在合束镜上全返进入用于同轴视觉定位的工业相机，实现通过软件控制同轴视觉系统和五轴平台来实现光斑在物体待打标面上位置的调节。
[0023]与现有技术相比，本技术的优点和积极效果在于：
[0024]1、本技术提供的三维五轴激光打标装置采用3D振镜对紫外激光束进行聚焦，然后将聚焦后的高能量光斑偏转到待加工物体表面的作业位置；在激光被聚焦前进行激光测距和视觉定位，以此调整激光束的状态来实现对物体三维表面的加工，加工效果不失真，打标稳定灵活，精度高。
[0025]2、本技术提供的三维五轴激光打标装置采用五轴平台，可实现三个直线运动及两个旋转运动，通过软件控制五轴平台，专门针对各种类型物体进行激光标，改善了工艺效果，应用范围广。
[0026]3、本技术提供的三维五轴激光打标装置结构简单，缩减了人工和耗材成本，提高了生产效率，具有极大的应用价值，相较于目前市面上的激光打标机优势日益凸显，可应用于3C电子、汽车、医疗等行业外观件生产，可提升制造工艺，更加美观、更加节能环保、提升性价比，对激光加工应用行业来说具有广阔的发展前景。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为根据本技术实施例提供的三维五轴激光打标装置的结构示意图一；
[0029]图2为根据本技术实施例提供的三维五轴激光打标装置的结构示意图二；
[0030]图3为图1三维五轴激光打标装置的五轴平台4的结构示意图；
[0031]图4为图1三维五轴激光打标装置的激光器系统5的结构示意图；
[0032]图5为图1三维五轴激光打标装置的同轴视觉系统6的结构示意图；
[0033]图6为图1三维五轴激光打标装置的下层机柜1的结构示意图；
[0034]图7为图1三维五轴激光打标装置的上层防护罩2的结构示意图；
[0035]1‑
下层机柜、11
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箱体、12
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显示器支架、13
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显示器、14
‑
键盘、15
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鼠标、16
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地脚、2
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上层防护罩、21
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升降门、22
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前面板、23
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三色警报器、24
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操作面板、3
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工作台板、4
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五轴平台、41
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XY直线平台、42
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AC旋转平台、43
‑
工装治具、44
‑
Z轴升降平台、5
‑
激光器系统、51
‑
紫外激光器、52
‑
扩束镜、53
‑
3D振镜、6
‑
同轴视觉系统、61
‑
工业相机、62
‑
镜头、63
‑
视觉箱体、64
‑
合束镜、65
‑
激光测距仪、66
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维五轴激光打标装置，其特征在于：所述三维五轴激光打标装置包括：同轴视觉系统，工控系统，下层机柜，工作台板，所述工作台板设置在下层机柜上表面，所述工作台板上方设置五轴平台，所述五轴平台包括：XY直线平台，所述XY直线平台上方固定安装AC旋转平台，所述AC旋转平台上方设置工装治具；Z轴升降平台，所述Z轴升降平台上方固定安装激光器系统；激光器系统，所述激光器系统包括紫外激光器、扩束镜和3D振镜三部分，所述紫外激光器设置于Z轴升降平台上，所述扩束镜设置于所述紫外激光器内部，所述3D振镜设置于所述紫外激光器前方。2.根据权利要求1所述三维五轴激光打标装置，其特征在于：所述同轴视觉系统包括：工业相机，所述工业相机安装有镜头，所述工业相机水平设置于视觉箱体内，所述视觉箱体内部设有合束镜和激光测距仪，所述合束镜45度安装在视觉箱体内，所述激光测距仪设置于工业相机下方，所述视觉箱体的下方安装有光源。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎红强，李念，邴召荣，
申请(专利权)人：青岛星成激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：