一种可切换打标范围的激光加工设备及其对焦方法技术

本发明专利技术公开了一种可切换打标范围的激光加工设备，属于激光加工设备技术领域，包括测距模块、操控模块、反馈模块和控制器，所述控制器分别与测距模块、反馈模块、操控模块和驱动模块连接；所述测距模块随激光加工组件升降动作，用于测量待加工工件表面到激光加工组件的实时高度；所述操控模块上设有若干个打标范围按键，所述控制器内存储有与打标范围按键对应的目标高度参数；执行对焦操作时，控制器通过读取位移传感器的实时高度信息，并与所选打标范围相应的目标高度参数进行比较，反馈给用户进行手动升降调焦，或直接控制驱动模块升降调焦，直至实际焦点位置与设定焦点在误差范围内而止，该技术方案简单易操作，可有效满足用户需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种可切换打标范围的激光加工设备及其对焦方法


[0001]本专利技术属于激光加工设备
，具体涉及一种可切换打标范围的激光加工设备及其对焦方法。

技术介绍

[0002]激光加工，是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，通过光热效应来加工的。与传统加工技术相比，激光加工技术具有材料浪费少、生产效率高、对加工对象具有很强的适应性等优势特点。因此，激光加工技术广泛应用于对各种机械零部件、电子元器件、集成电路模块、仪表等多种物体表面的加工处理中。其工作原理为激光器产生激光，经过聚焦镜片聚焦后，再照射到工件的表面，只有当工件位于适宜的打标范围内才具有较为理想的加工效果。如果待加工工件的规格过大，则需要切换激光加工设备的打标范围，以适应加工需求。不同的打标范围对应不同的焦距位置，切换打标范围时，需要对激光加工设备重新进行对焦操作。对焦时，主要是通过升降平台将激光加工组件整体作升降，使得激光加工组件与工件之间的距离调整合适。目前，工人一般是使用直角尺直接测量以确定升降平台的高度，由于升降调焦要求有较高的精准度，因此在升降调焦时需要反复校对，浪费大量的时间。并且，由于工人观察角度以及钢直尺较软容易弯曲等原因，会导致高度的实际测量值出现较大偏差，从而导致激光加工效果出现较大差异。
[0003]现有技术中，如公开号为CN108381040A的中国专利提供了一种具有对焦辅助结构的激光打标装置，包括底座，所述底座其侧面设置有激光通孔，底座上设置有第一偏转电机、第二偏转电机，所述第一偏转电机对应激光通孔连接有第一反光镜，所述第二偏转电机对应第一反光镜连接有第二反光镜，底座其表面对应第二反光镜安装有聚焦镜，所述底座其内部还对应聚焦镜设置有第一光源与第二光源，所述第一光源与第二光源均可发出可见光束穿过聚焦镜。该对焦辅助结构一定程度上提高了对焦效率，但是，该对焦辅助结构只能对应单一的打标范围，适用范围较窄，无法实现多个打标范围的切换对焦操作；此外，采用以上对焦辅助结构进行升降调焦操作时，需要将第一光源与第二光源的可见光斑进行重合，两个光斑的重合状况将直接影响对焦的精准程度，对工人的对焦经验要求较高，同样需要反复校对，操作存在不便。
[0004]因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种可切换打标范围的激光加工设备及其对焦方法，以满足高效精准的激光加工工艺需求。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种可切换打标范围的激光加工设备及其对焦方法，以解决激光加工设备多个打标范围切换时的升降对焦需求，使得对焦操作过程精准可靠，方便快捷，更符合工人的操作习惯。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种可切换打标范围的激光加工设备，包括一机架，所述机架上设有一用于放置待加工工件的工作平台，机架上活动连接有一承托架，所
述承托架上安装有激光加工组件，所述承托架与机架之间连接有若干个导杆，机架上还设有一驱动模块，所述承托架在驱动模块的驱使下，沿导杆的延伸方向呈升降动作；
[0007]所述激光加工组件包括激光器、光路组件和扫描头；所述光路组件用于调节入射激光的光束焦距，包括若干凹透镜和/或凸透镜；加工激光自激光器出射，经过光路组件，入射至扫描头，扫描头包括若干反射透镜，用于改变加工激光的方向，使加工激光朝向工作平台射出；
[0008]还包括测距模块、操控模块、反馈模块和控制器，所述控制器分别与测距模块、反馈模块、操控模块和驱动模块连接；所述测距模块随激光加工组件升降动作，用于测量待加工工件表面到激光加工组件的实时高度；所述操控模块上设有若干个打标范围按键，所述控制器内存储有与打标范围按键对应的目标高度参数；
[0009]当所述控制器接收来自打标范围按键的触发信息时，驱动模块驱使激光加工组件升高或降低，所述测距模块将实时高度信息输送至控制器，所述控制器根据打标范围按键的触发信息选定目标高度参数，将实时高度信息与目标高度参数对比判断，并通过反馈模块以声音或灯光的形式展示。
[0010]在本专利技术中，通过设置若干个打标范围按键，每个打标范围按键对应特定的目标高度，用户可以根据不同工件的规格尺寸选择适宜的打标范围，执行激光加工组件的快速升降调焦操作，操作便捷可靠，满足激光对焦过程中的高效率作业需求。
[0011]作为以上方案的进一步改进，还包括一对焦盒，所述测距模块、反馈模块封装在所述对焦盒中，对焦盒与所述控制器通过线缆连接，对焦盒可随激光加工组件升降动作；
[0012]作为以上方案的进一步改进，所述对焦盒具有一中空腔体，所述腔体内设有所述测距模块，所述测距模块为一位移传感器，所述位移传感器的感应窗朝向工作平台的一侧设置；
[0013]所述反馈模块包括与所述打标范围按键一一对应的指示灯，各指示灯设置在所述对焦盒朝外的一侧；当激光加工组件升高或降低至目标高度时，所述控制器控制对应的指示灯常亮、急促闪烁或显示对应的颜色；
[0014]作为以上方案的进一步改进，所述反馈模块还包括一蜂鸣器，当激光加工组件升高或降低至目标高度时，所述控制器控制所述蜂鸣器急促响应；
[0015]需要说明是，采用传统对焦辅助结构进行升降调焦操作时，需要将两个可见光斑进行重合，对工人的对焦经验要求较高，操作存在不便。进一步的，通过设置反馈模块上设置的指示灯/蜂鸣器，能够直观地展示对焦结果，更符合工人的操作习惯，对焦精度高。
[0016]作为以上方案的进一步改进，所述驱动模块包括电动推杆；或为，采用液压、气动的升降机构，所述升降机构通过电流或电压变化进行信号控制；
[0017]需要说明的是，传统的对焦操作，是通过位移传感器测出差值，然后发信号让驱动模块移动该差值距离，这就对升降的丝杆以及电机，甚至驱动系统的精度提出了更高的要求。由于本对焦方法是借助位移传感器的实时测量，不断地测出差值，与存储在控制器中的预设参数值不断比对，不断逼近。从而对激光加工组件的升降机构精密程度要求降低，相比采用脉冲信号的步进及伺服系统，节省了价格昂贵的精密丝杆、可编程控制器等器件，造价成本低，具备较强的通用性及经济效益。
[0018]作为以上方案的进一步改进，所述操控模块为一控制盒，所述控制盒与控制器连
接，所述若干个打标范围按键设于所述控制盒上。
[0019]作为以上方案的进一步改进，当按下某一打标范围按键时，驱动模块驱使激光加工组件升高或降低，到达该打标范围按键对应的目标高度附近，控制器根据实时高度信息与目标高度参数的对比结果，控制驱动模块的启停；
[0020]或，所述控制盒上还设有上升键和下降键，当按下某一打标范围按键时，手动按下所述上升键或下降键驱使激光加工组件升高或降低，到达该打标范围按键对应的目标高度附近，控制器根据实时高度信息与目标高度参数对比结果，控制所述反馈模块的响应或停止；
[0021]执行对焦操作时，控制器通过读取位移传感器的实时高度信息，并与所选打标范围相应的目标高度参数进行比较，反馈给用户进行手动升降调焦，或直接控制驱动模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可切换打标范围的激光加工设备，包括一机架，所述机架上设有一用于放置待加工工件的工作平台，其特征在于，所述机架上活动连接有一承托架，所述承托架上安装有激光加工组件，所述承托架与机架之间连接有若干个导杆，机架上还设有一驱动模块，所述承托架在驱动模块的驱使下，沿导杆的延伸方向呈升降动作；所述激光加工组件包括激光器、光路组件和扫描头；所述光路组件用于调节入射激光的光束焦距，包括若干凹透镜和/或凸透镜；加工激光自激光器出射，经过光路组件，入射至扫描头，扫描头包括若干反射透镜，用于改变加工激光的方向，使加工激光朝向工作平台射出；还包括测距模块、操控模块、反馈模块和控制器，所述控制器分别与测距模块、反馈模块、操控模块和驱动模块连接；所述测距模块随激光加工组件升降动作，用于测量待加工工件表面到激光加工组件的实时高度；所述操控模块上设有若干个打标范围按键，所述控制器内存储有与打标范围按键对应的目标高度参数；当所述控制器接收来自打标范围按键的触发信息时，驱动模块驱使激光加工组件升高或降低，所述测距模块将实时高度信息输送至控制器，所述控制器根据打标范围按键的触发信息选定目标高度参数，将实时高度信息与目标高度参数对比判断，并通过反馈模块以声音或灯光的形式展示。2.根据权利要求1所述的一种可切换打标范围的激光加工设备，其特征在于，还包括一对焦盒，所述测距模块、反馈模块封装在所述对焦盒中，对焦盒与所述控制器通过线缆连接，对焦盒可随激光加工组件升降动作。3.根据权利要求2所述的一种可切换打标范围的激光加工设备，其特征在于，所述对焦盒具有一中空腔体，所述腔体内设有所述测距模块，所述测距模块为一位移传感器，所述位移传感器的感应窗朝向工作平台的一侧设置；所述反馈模块包括与所述打标范围按键一一对应的指示灯，各指示灯设置在所述对焦盒朝外的一侧；当激光加工组件升高或降低至目标高度时，所述控制器控制对应的指示灯常亮、急促闪烁或显示对应的颜色。4.根据权利要求3所述的一种可切换打标范围的激光加工设备，其特征在于，所述反馈模块还包括一蜂鸣器，当激光加工组件升高或降低至目标高度时，所述控制器控制所述蜂鸣器急促响应。5.根据权利要求3或4所述的一种可切换打标范围的激光加工设备，其特征在于，所述驱动模块包括电动推杆；或为，采用液压、气动的升降机构，所述升降机构通过电流或电压变化进行信号控制。6.根据权利要求5所述的一种可切换打标范围的激光加工设备，其特征在于，所述操控模块为一控制盒，所述控制盒...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，陈松宏，黄河森，陈松钦，赖敬能，
申请(专利权)人：广州新可激光设备有限公司，
类型：发明
国别省市：