用于绝缘体微加工的激光机器人同轴共聚焦随动切割头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于绝缘体微加工的激光机器人同轴共聚焦随动切割头，到聚焦镜距离相同的影像子模组一、影像子模组二均设有管镜，通过两组管镜与聚焦镜构成双目视觉，用于测量工件高度和横向位置并对其进行补偿，反馈给六轴机器人或者切割头主体实现随动。本实用新型专利技术影像管镜采用无限远消色差透镜，配合校正了紫外到近红外色差的聚焦镜，提高成像质量，又在聚焦镜基础上增设管镜构成无限远系统，通过同轴共聚焦成像使得激光焦点与影像焦点重合，提高精度；另外，通过旋转的光楔对实现同轴影像，缩小安装尺寸，并利用双目视觉测量绝缘体距离的方式调节随动切割头主体，实现补偿高度、X和Y方向的偏移调整。X和Y方向的偏移调整。X和Y方向的偏移调整。

【技术实现步骤摘要】
用于绝缘体微加工的激光机器人同轴共聚焦随动切割头


[0001]本技术涉及一种用于绝缘体微加工的激光机器人同轴共聚焦随动切割头，属于激光智能制造


技术介绍

[0002]目前，激光切割头采用的随动寻焦主要通过电容式切割头喷嘴实现。例如：专利《一种高精度激光随动切割头及其监测和自动寻焦方法》，授权公告号CN 105252144B，在喷嘴上安装电容调高器，切割头喷嘴和金属工件分别为作为电容的两个电极，在切割头和工件间施加恒定电压，金属导体存储自由电荷电量随电容的变化而变化，从而测量距离，来调节Z轴的高度，从而维持喷嘴和待切割材料之间的高度差恒定；专利《Material processing methods and related apparatus》，其中提及的切割头上装了多个相机或者传感器，但相机前却没有管镜，只利用聚焦镜成像，根据高斯公式，像距的倒数和物距的倒数之和等于焦距倒数，影像焦点与聚焦镜后激光焦点位置不重合，做不到共焦。
[0003]另外，激光机器人可用于带动随动切割头运作，其影像通常采用旁轴成像。例如：专利《一种激光聚焦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于绝缘体微加工的激光机器人同轴共聚焦随动切割头，包括切割头主体(2)与六轴机器人(3)，切割头主体(2)安装于六轴机器人(3)上，且所述切割头主体(2)上设有聚焦镜(28)、同轴光路(4)、影像子模组一(6)及影像子模组二(7)，其特征在于：到聚焦镜(28)距离相同的影像子模组一(6)、影像子模组二(7)均设有管镜(66)，并通过两组管镜(66)与聚焦镜(28)构成双目视觉，用于测量工件高度和横向位置并对其进行补偿，反馈给六轴机器人(3)或者切割头主体(2)实现随动；所述聚焦镜(28)通过外带螺纹的第二卡环(27)固定在内带螺纹的第一镜架(29)中，所述第一镜架(29)内通过第一卡环(24)固定安装保护镜片(25)，并通过外螺纹与螺纹转接件一(23)旋进连接，所述螺纹转接件一(23)通过外螺纹旋进到带内螺纹的X
‑
Y调整架(21)中，所述X
‑
Y调整架(21)通过四根螺杆(22)与笼板转接件(26)的外侧固定，所述笼板转接件(26)紧贴第一镜架(29)表面，经由其内侧的四根螺杆(22)与同轴光路(4)部分的第一笼板(46)固定连接；所述同轴光路(4)控制照明光线(40)和激光(20)同轴传输至曲面工件(1)上，所产生的反射光、散射光均照射到影像子模组一(6)和影像子模组二(7)上，所述照明光线(40)从照明光源(43)发出，经过自带的50％透射、50％反射的笼式分光镜(48)，再经过第一笼式反射镜(42)和合束镜(41)，反射进入聚焦镜(28)后，所述激光(20)经过第二挡板(86)预留的B面入光口(85)，再穿过同轴光路(4)中设有的合束镜(41)，所述合束镜(41)通过侧面顶丝安装在第二镜架(45)中，所述第二镜架(45)固定在笼式立方(44)中，与此同时照明光线(40)和激光(20)经过合束镜(41)、第一笼式反射镜(42)反射，再经过面包板(5)上设有的光箱组件(8)调节光路方向，所述光箱组件(8)上安装有光箱(80)，所述光箱(80)上设有用于照明光源(43)的电源线、相机(74)电源线及网线进出的方孔(87)，所述光箱(80)上还设有第二挡板(86)，照明光线(40)和激光(20)通过所述第二挡板(86)预留的A面入光口(83)，继续返回经过衰减片(47)，所述衰减片(47)通过外螺纹旋进螺纹转接件一(23)，螺纹转接件一(23)通过外螺纹旋进第一笼板...

【专利技术属性】
技术研发人员：王承伟，赵裕兴，
申请(专利权)人：苏州德龙激光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：