CN114654078B - 激光设备焦点自动补偿的方法、装置及设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于光电传感器的激光设备焦点自动补偿的方法、装置及设备、存储介质，可实现焦点偏移量的自动化检测，检测精度较高。该方法包括：控制所述激光设备在目标板材上方位置出光并关光，等待出光间隔后继续出光，直到焦点运动到正向最大值进行最后一次出光后，关光并控制焦点返回零焦位置；从所述激光设备内部的呈阵列分布的多个光电传感器中获取光强数据，对所述光强数据处理后生成条形图，获取所述条形图的纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据，根据最低点数据计算出焦点校准值并对焦点进行补偿。

Description

激光设备焦点自动补偿的方法、装置及设备、存储介质

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光设备焦点自动补偿的方法、装置及设备、存储介质。

背景技术

在激光加工应用场景中，在加工不同材料和厚度的工件时，需要设置不同焦点来满足优良切割效果，激光设备使用时间过长或刚完成装机会影响焦点的调节映射表，从而使0焦点位置发生偏移，需要在原0焦点的基础上加上补偿值来达到准确位置，即激光设备的光学焦点在长时间使用或是出厂时需要进行焦点补偿，写入偏移量才能投入生产加工中，便于保障切割质量的同时也提高生产效率。

目前的焦点补偿是切割塞尺进行调试，其做法是通过肉眼观察0焦位置，手动进行添加补偿值。该方法主要缺点是：首先，人工肉眼观察得不到比较理想的数值结果，容易出现观察失误，尤其是两条塞尺直线缝宽相同的情况下，几乎无法分辨哪条才是当前的0焦位置；其次，手动添加补偿值显得繁琐，每次更换设备都需要重新切割调试再填入，大大增加操作失误的可能。

因此，如何实现激光设备焦点的自动补偿，是业界亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种激光设备焦点自动补偿的方法、装置及设备、存储介质，以实现焦点的自动补偿。

根据本发明的第一方面，提供一种激光设备焦点自动补偿的方法，该方法用于电子设备，该方法包括：

控制激光设备运动到目标板材上方的预设高度并保持在该预设高度，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦，并在每个焦点处朝所述目标板材发射激光，等待第一时间后关光，关光后等待一预设出光间隔后在下一个焦点处继续朝所述目标板材发射激光，直到调节到第二预设焦点处进行最后一次朝所述目标板材发射激光后关光；

从所述激光设备内部的呈阵列式分布的多个光电传感器中获取光强数据，所述光强数据是所述阵列式光电传感器采集所述激光设备发射的激光在所述目标板材上形成的反光量而生成的，所述反光量用于表征光强；

对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，其中，所述条形图的横轴用于表征时间，所述条形图的纵轴用于表征光强数据的值；

识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据；

依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；

依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准。

可选的，所述第一预设焦点处为负向最大焦点位置，所述第二预设焦点处为正向最大焦点位置。

可选的，所述第一预设焦点处为正向最大焦点位置，所述第二预设焦点处为负向最大焦点位置。

可选的，所述第一时间为300-600ms。

可选的，所述多个光电传感器呈环形阵列分布，且安装在所述激光设备的发射光路之外的位置上；不同的光电传感器用于采集不同方向的光强数据。

可选的，对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，包括：

对每个光电传感器所采集的光强数据进行一次滤波处理,去除干扰信号；依据滤波后的各个光强数据生成所述条形图。

可选的，根据所述依据滤波后的各个光强数据生成所述条形图，包括：

对滤波后的各个光强数据进行二次滤波处理，以去除异常数据；

依据每个光电传感器二次滤波处理后的光强数据生成对应的初级条形图；对各个初级条形图的相应横轴所对应的光强数据的值进行均值处理，得到最终的条形图。

根据本发明的第二方面，提供一种激光设备的焦点偏移量补偿装置，该装置应用于电子设备，该装置包括：

移动控制模块，用于控制所述激光设备运动到目标板材上方的预设高度并保持在该预设高度，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦，并在每个焦点处朝所述目标板材发射激光，等待第一时间后关光，关光后等待一预设出光间隔后在下一个焦点处继续朝所述目标板材发射激光，直到调节到第二预设焦点处进行最后一次朝所述目标板材发射激光后关光；

数据获取模块，从所述激光设备内部的呈阵列式分布的多个光电传感器中获取光强数据，所述光强数据是所述阵列式光电传感器采集所述激光设备发射的激光在所述目标板材上形成的反光量而生成的；

图形生成模块，用于对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，其中，所述条形图的横轴用于表征时间，所述条形图的纵轴用于表征光强数据的值；

识别模块，用于识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据；

补偿确定模块，用于依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；

校准模块，用于依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准

根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现任一项所述的激光设备的焦点偏移量检测方法。

根据本发明的第四方面，提供一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现任一项所述的激光设备的焦点偏移量检测方法。

本发明具有以下有益效果：

本发明实施例中，通过控制激光设备在不同的焦点处向目标板材上发射激光，其反射后的光被激光设备内部阵列式布置的光电传感器捕捉并生成相应的光强数据，对相应的光强数据进行处理后生成条形图，通过识别条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，从而得到纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据，依据该数据可计算得到焦点补偿量，得到焦点补偿量后即可对激光设备的焦点进行校准。整个过程无需人工参与，实现了焦点偏移量的自动化检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1是本发明一实施例的激光设备焦点自动补偿方法的流程示意图；

图2是本发明一实施例的激光焦点位置与照射光斑结构示意图；

图3是本发明一实施例的激光设备与光电传感器以及目标板材的结构示意图；

图4是本发明一实施例的通道一的条形图数据分布图像；

图5是本发明一实施例的通道二的条形图数据分布图像；

图6是本发明一实施例的通道三的条形图数据分布图像；

图7是本发明一实施例的通道四的条形图数据分布图像；

图8是本发明一实施例的通道五的条形图数据分布图像；

图9是本发明一实施例的多个通道的条形图数据集合分布图像；

图10是本发明一实施例的激光设备焦点自动补偿装置的结构框图；

图11是本发明一实施例的电子设备的结构框图。

附图标记说明：

100-激光焦点自动补偿装置；

200-激光；

300-光电传感器；

400-激光通光孔；

500-光电传感器载体；

600-目标板材；

700-反射光；

701-激光正焦点；

800-电子设备。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1，本发明一实施例提供了一种激光焦点自动补偿的方法，该方法包括：

S100：控制激光设备运动到目标板材上方的预设高度并保持在该预设高度，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦，并在每个焦点处朝所述目标板材发射激光，等待第一时间后关光，关光后等待一预设出光间隔后在下一个焦点处继续朝所述目标板材发射激光，直到调节到第二预设焦点处进行最后一次朝所述目标板材发射激光后关光；

S200：从所述激光设备内部的呈阵列式分布的多个光电传感器中获取光强数据，所述光强数据是所述阵列式光电传感器采集所述激光设备发射的激光在所述目标板材上形成的反光量而生成的，反光量越大则光强数据的值越大；

S300：对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，其中，所述条形图的横轴用于表征时间，所述条形图的纵轴用于表征光强数据的值；

S400：识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据；

S500：依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；

S600：依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准。

本发明实施例的激光设备焦点自动补偿的方法的执行主体为电子设备，进一步地可以为电子设备的处理器，其中，处理器可以为一个或多个，处理器可以为通用处理器或者专用处理器。

电子设备可以为移动终端、计算机设备或者服务器，具体类型不限，只要可以与激光设备、光电传感器通信，并具备一定的处理能力即可。优选来说，电子设备为用于控制激光设备进行出光的上位机，本发明实施例中，可利用该上位机实现激光设备焦点自动补偿的方法。

请参考图2，图2是本发明一实施例的激光焦点位置与照射光斑结构示意图；其中，激光设备发射的激光200经过激光通光孔400照射在目标板材600上，作为一种实施方式，激光200的功率取值范围为低功率范围，第一次出光的时间为第一时间，所述第一时间的取值较短，即以短出光的形式进行出光，激光设备在出光的第一时间结束后，激光设备关光，关光后等待一预设出光间隔并在该出光间隔内将焦点位置调节到下一个焦点后继续按照前述方式出光及关光。

一种举例中，激光200的功率可以设置为1000W，出光的第一时间可以设置为300ms，预设出光间隔可以设置为1000ms。

需要注意的是，低功率范围以本领域技术人员对实际激光设备的操作为准，出光的第一时间并无固定标准，以本领域技术人员根据激光设备实际情况以不击穿或是损坏目标板材600的表面为准，优选的，出光的第一时间可以设置范围为300ms-600ms，预设出光间隔也无固定标准，以本领域技术人员对实际激光设备的操作为准；但需要注意的是焦点位置需要在该预设出光间隔内移动到下一个焦点。

短出光方式的检测总时间要比切割方式的检测总时间更快，其检测时长缩短了至少50％，低功率的激光配合短出光的检测方式，相较于高功率下温度更高的激光持续出光切割作业的方式，可以减少对激光设备的切割头不必要的损坏。

其中激光200经过激光通光孔400照射在目标板材600上的短出光，经过目标板材600的反射形成反射光700，反射光700被安装在激光设备上的光电传感器300采集，其中，激光设备发射激光的光路的周围设置有光电传感器载体500，所述光电传感器300阵列式安装在光电传感器载体500上，并且所述光电传感器300围绕在激光通光孔400周围。具体地，如图2所示，所述多个光电传感器300呈环形阵列分布，且安装在所述激光设备的发射光路之外的位置上，即从光纤接口开始从上往下的环绕主光路的位置上，因为激光设备的发射光路能量很大，可能会使得光电传感器300受损，所以在安装光电传感器300时应避开发射光路安装，不同的光电传感器300用于采集不同方向的光强数据，安装之后的位置和姿态可以固定不变，至少在一次检测过程中固定不变，此外，光电传感器300的类型不限。

光电传感器在有光照的条件下可以产生感应信号，把被测量到的变化转换成光信号的变化，然后借助光电传感器内部的光电元件进一步将光信号转换成电信号，如电压信号，光照越强，则光电传感器输出的感应信号的值越大。

作为一种实施方式，多个光电传感器300可以水平安装在激光光路侧壁的光电传感器载体500上，并在可以朝向激光设备的加工位置，当然，朝向并不作为限制，也可以朝向下方等，只要在激光设备发射的激光200在目标板材600上存在反射光700时，光电传感器300可以采集到反射光700的反光量即可。

请继续参考图2，前述所说的预设高度指激光设备出光口与目标板材600间的直线距离，一种举例中，预设高度可以设置为5mm，当激光头与目标板材600之间的距离为5mm时，激光头停止移动，即其竖直方向与水平方向不发生位置改变。

请参考图3并结合图2，激光设备到达预设高度后，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦。其中，焦点的位置是通过激光设备的激光头内部的可移动镜片来控制的，可以将可移动镜片称之为聚焦镜。当聚焦镜向上移动时，激光焦点就随之向上移动；当聚焦镜向下移动时，激光焦点就随之向下移动。总而言之，聚焦镜的位置和焦点的位置是一一对应的，并且激光头出厂时已经设置好的，例如，在向目标板材发射激光时，首先，通过设置较大的焦点位置参数如20，将聚焦镜移动到较高位置，短出光；接着，减小焦点位置参数到19，向下移动聚焦镜，短出光；接着，减小焦点位置参数到18，向下移动聚焦镜，短出光，如此往复，得到不同的反射光700。整个过程中，激光设备2从较大的正焦距变成较小的正焦距，再变成0焦距，接着再从0焦距变成负焦距，再逐渐从较小的负焦距变成较大的负焦距。理论上，焦点位置参数为正数时，激光设备为正焦距，作为一种实施方式，若所述第一预设焦点处为负向最大焦点位置，则所述第二预设焦点处为正向最大焦点位置；若所述第一预设焦点处为正向最大焦点位置，则所述第二预设焦点处为负向最大焦点位置，与此同时，第一方向是指第一预设焦点到第二预设焦点的方向，以第一预设焦点为初始端沿着第一方向依次调节焦点位置。

但在具体实施过程中，主要以激光焦点范围内，即所述等差调焦的正向最大焦点位置到负向最大焦点位置间的各个焦点为测试对象，并不拘泥于必须按照第一方向等差调焦，目的在于测试所有焦点范围内的焦点，实施中，等差调焦有利于减小工作量，缩小0焦点的范围，优选的采用从第一方向向第二方向等差调焦的方式。

作为一种实施方式，结合前文对所述第一时间与预设出光间隔已做的解释，激光每次出光的时间与第一时间保持一致，每次激光关光后到下一次出光的时间间隔与前述预设出光间隔也保持一致。等差调焦的过程，即通过设置焦点间隔，在正向最大焦点位置与负向最大焦点位置之间的各待测焦点处发射激光，各个待测点的激光都按照第一时间出光，第一时间结束后关光，等待预设出光间隔后继续调到下一个焦点处出光关光，直至测完正向最大焦点位置与负向最大焦点位置之间的所有待测焦点。

在前述请参考前述激光设备向目标板材600出光的低功率、短出光的方式，激光200照射在目标板材600上的反射光700的光数据被位于光电传感器载体500上的多个光电传感器300采集。

请参考图2-3，目标板材600上可以看见的激光200照射的光斑，是激光设备在等差调焦过程中不同焦点位置上的激光在目标板材600上的投射情况，图中仅标记出一个正焦距的激光正焦点701，其余正焦点、0焦点和负焦点未标记出。这里的反光量表示被光电传感器300捕捉到的反射光700的光线的量，光斑直径越大，则反光量越大，光电传感器300采集到的光强数据的值也越大。不同光斑是由激光设备200在同一高度下采用不同焦点位置参数短出光形成。光斑数量由设置的焦点范围决定，比如可以为10个、11个、17个等，这里只是举例，并不作为限制。

请继续参考图3，激光设备在同一位置处只调节激光的焦点，根据本领域内的激光焦点的原理，理论上，当激光焦点位于目标板材表面上方时，此时的激光是正焦距，焦点距离目标板材表面越近，激光光束的投射角度越小，激光光斑直径越小；当激光焦点位于目标板材表面下方时，此时的激光是负焦距，焦点距离目标板材表面越近，激光光束与目标板材的夹角越小，激光光斑直径越小；当激光焦点恰好在目标板材表面时，此时的激光是0焦距，与目标板材表面正好形成一个光点。

一种举例中，沿着第一方向从正向最大焦点位置向负向最大焦点位置依次等差调焦向目标板材600发射短出光，首个光斑对应的焦点参数为正数，激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为负数，激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距。

优选来说，沿着第一方向依次出光投射的光斑对应的焦点位置参数中，首个光斑对应的焦点位置参数与最后一个光斑对应的焦点位置参数的绝对值相同。例如，首个光斑对应的焦点位置参数为20mm，最后一个光斑对应的焦点位置参数为-20mm，两者的绝对值相同。

一种举例中，沿着正向最大焦点位置到负向最大焦点位置的第一方向，目标板材600上一共依次呈现出40个光斑，沿着第一方向调焦出光依次呈现的这40个光斑对应的焦点位置参数从20mm开始递减直至-20mm，相邻两个光斑对应的焦点位置参数相差1mm。其中，焦点位置参数为20mm时(采用该焦点位置参数出光时正焦距)，激光设备短出光到目标板材600上的第1个光斑；焦点位置参数为10mm时(采用该焦点位置参数出光时为正焦距)，激光设备短出光到目标板材600上的第10个光斑；焦点位置参数为0mm时(采用该焦点位置参数出光时为0焦距)，激光设备短出光到目标板材600上的第21个光斑；焦点位置参数为-10mm时(采用该焦点位置参数出光时为负焦距)，激光设备短出光到目标板材600上的第31个光斑；焦点位置参数为-20mm时(采用该焦点位置参数出光时为负焦距)，激光设备短出光到目标板材600上的第41个光斑。

另一种举例中，第一方向为沿着负向最大焦点位置到正向最大焦点位置的方向，沿着该第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递增，且首个光斑对应的焦点位置参数为负数、激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为正数、激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距。比如，将图3中目标板材600上依次呈现的这41个光斑对应的焦点位置参数从-20mm开始递增直至20mm，其它方面与前述的以正向最大焦点位置到负向最大焦点位置作为第一方向的方案相似，在此不再赘述。

在加工不同材料和厚度的工件时，需要设置不同焦点来满足优良切割效果，往往在实施现场使用激光设备时，切割头使用时间过长或刚完成装机会影响焦点的调节映射表，所以实际的焦点位置与理论可能会发生一些偏移，0焦点位置发生偏移，需要在原0焦点的基础上加上补偿值来达到准确位置，本发明实施例可以确定出上述的焦点偏移量，从而解决偏移导致的问题，无需加工割塞尺就能完成焦点偏移量的写入。

目标板材600的厚度可以为3.0mm，材料可以为不锈钢，当然具体不做限定。

激光设备的喷嘴比如可以为2.3mm单层喷嘴，在短出光之前，可以进行喷嘴对中操作、喷嘴电容标定操作、进行气体矫正操作等，这些操作作为常规操作，具体不做限定。

请参考图4-9，在激光设备短出光的过程中，光电传感器300可以实时地采集反光量而生成感应数据。电子设备可以在激光设备短出光的过程中实时地从光电传感器300获取感应数据，也可以在激光设备停止移动时从光电传感器300获取感应数据，具体获取时机不限。

步骤S300中，依据各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，包括：

S301：对每个光电传感器所采集的光强数据进行一次滤波处理,去除干扰信号；以及

S302：依据滤波后的各个光强数据生成所述条形图。在条形图中，横轴表征时间，所述光强数据条形图中纵轴表征光强数据的值。

在一种实施例中，步骤S302进一步包括：

S3021：监测系统对滤波后的各个光强数据进行二次滤波处理，以去除异常数据；

S3022：依据每个光电传感器二次滤波处理后的光强数据生成对应的初级条形图；

S3023：对各个初级条形图的相应横轴所对应的光强数据的值进行均值处理，得到最终的条形图。

步骤S400中，识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据，具体为：确定各个光斑对应的焦点位置参数，横轴表征时间，横轴的作用是通过记录时间来表示条形图上每个条形对应的焦点，假设出光时间为1000ms，出光间隔为1000ms，焦点间隔为1mm，沿着第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递减，且首个光斑对应的焦点位置参数为正数、所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为负数、所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距，初始焦点参数设置为20mm，则当条形图横轴坐标为0时，对应的焦点位置参数为20mm，当横轴坐标为2000ms时，则对应的焦点位置参数为19mm，以此类推；

或者，第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递增，且首个光斑对应的焦点位置参数为负数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为正数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距，参照上一段计算方式，横轴与焦点位置参数对应方式一致。

从而，横轴坐标与焦点位置参数是一一对应的关系。

步骤S500中，依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；具体为：

找到横轴对应的焦点位置参数后，依据简单的加减运算，例如假设检测到的焦点位置是10mm，则焦点补偿量＝0-10＝-10mm；检测到的焦点位置是-10mm，则焦点补偿量＝0+10＝10mm。步骤S600中，依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准，在一个实施例中，依据所述宽度偏移量确定所述激光设备的焦点偏移量之后，该方法进一步包括：

基于所述焦点偏移量对所述激光设备已设置的焦点位置参数进行补偿，以校准焦点位置。

比如，原本的焦点位置参数为0时，其对应的焦点位置相对于待加工工件来说并非是0焦距，基于焦点偏移量对焦点位置参数进行补偿后，可以将焦点位置校准为相对于待加工工件0焦距。

可选的，补偿的方式比如可以为，将激光设备已设置的焦点位置参数与焦点偏移量相加。该焦点偏移量可以保存在激光设备中或者电子设备中，当用户为激光设备设置好焦点位置参数之后，可以将该焦点位置参数与焦点偏移量相加，得到补偿后的焦点位置参数，基于补偿后的焦点位置参数确定焦点位置，进行加工。

请参考图10，本发明还提供一种激光设备焦点自动补偿装置，该装置应用于电子设备，参看图10，该激光设备焦点自动补偿装置100包括：

移动控制模块101，用于控制所述激光设备运动到目标板材上方的预设高度并保持在该预设高度，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦，并在每个焦点处朝所述目标板材发射激光，等待第一时间后关光，关光后等待一预设出光间隔后在下一个焦点处继续朝所述目标板材发射激光，直到调节到第二预设焦点处进行最后一次朝所述目标板材发射激光后关光；

数据获取模块102，从所述激光设备内部的呈阵列式分布的多个光电传感器中获取光强数据，所述光强数据是所述阵列式光电传感器采集所述激光设备发射的激光在所述目标板材上形成的反光量而生成的，反光量越大则光强数据的值越大；

图形生成模块103，用于对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，其中，所述条形图的横轴用于表征时间，所述条形图的纵轴用于表征光强数据的值；

识别模块104，用于识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据；

补偿确定模块105，用于依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；

校准模块106，用于依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准。

作为一种实施方式，所述图形生成模块103依据各个光电传感器300所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图时，具体方式：

光电传感器把被测量到的变化转换成光信号的变化，然后借助光电传感器内部的光电元件进一步将光信号转换成电信号，形成光强数据；

对所述光强数据进行数据可视化处理，得到光强数据条形图；

所述光强数据条形图中横轴表征时间，所述光强数据条形图中纵轴表征光强数据的值。

作为一种实施方式，沿着第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递减，且首个光斑对应的焦点位置参数为正数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为负数、所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距；或者，第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递增，且首个光斑对应的焦点位置参数为负数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为正数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距。

一种举例中，所述补偿确定模块105依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量时，具体方式：

确定各个光斑对应的焦点位置参数，横轴表征时间，横轴本身的作用是通过记录时间来表示条形图上每个条形对应的焦点，假设出光时间为1000ms，出光间隔为1000ms，焦点间隔为1mm，沿着第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递减，且首个光斑对应的焦点位置参数为正数、所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为负数、所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距，初始焦点参数设置为20mm，则当条形图横轴坐标为0时，对应的焦点位置参数为20mm，当横轴坐标为2000ms时，则对应的焦点位置参数为19mm，以此类推；

或者，第一方向调焦出光依次呈现的光斑对应的焦点位置参数等差递增，且首个光斑对应的焦点位置参数为负数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为负焦距，最后一个光斑对应的焦点位置参数为正数，所述激光设备采用该焦点位置参数出光时为正焦距，参照上一段计算方式，横轴与焦点位置参数对应方式一致。

找到横轴对应的焦点位置参数后，依据简单的加减运算，例如假设检测到的焦点位置是10mm，则焦点补偿量＝0-10＝-10；检测到的焦点位置是-10mm，则焦点补偿量＝0+10＝10。

本发明还提供一种电子设备，包括处理器及存储器；存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，处理器执行程序时，实现如前述实施例中的激光设备的焦点自动补偿的方法。

本发明激光设备焦点自动补偿装置的实施例可以应用在电子设备800上。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在电子设备800的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图11所示，图11是本发明根据一示例性实施例示出的激光设备焦点自动补偿装置100所在电子设备800的一种硬件结构图，除了图11所示的处理器810、内存830、网络接口820、以及非易失性存储器840之外，实施例中激光设备焦点自动补偿装置100所在的电子设备800通常根据该电子设备800的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

本发明还提供一种机器可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如前述实施例中的激光设备焦点自动补偿的方法。

本发明可采用在一个或多个其中包含有程序代码的存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。机器可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。机器可读存储介质的例子包括但不限于：相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一种举例”、“具体实施过程”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，该方法用于电子设备，该方法包括：

控制激光设备运动到目标板材上方的预设高度并保持在该预设高度，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦，并在每个焦点处朝所述目标板材发射激光，等待第一时间后关光，关光后等待一预设出光间隔后在下一个焦点处继续朝所述目标板材发射激光，直到调节到第二预设焦点处进行最后一次朝所述目标板材发射激光后关光；

从所述激光设备内部的呈阵列式分布的多个光电传感器中获取光强数据，所述光强数据是所述阵列式光电传感器采集所述激光设备发射的激光在所述目标板材上形成的反光量而生成的；

对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，其中，所述条形图的横轴用于表征时间，所述条形图的纵轴用于表征光强数据的值；

识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据；

依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；

依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准。

2.根据权利要求1所述的激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，所述第一预设焦点处为负向最大焦点位置，所述第二预设焦点处为正向最大焦点位置。

3.根据权利要求1所述的激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，所述第一预设焦点处为正向最大焦点位置，所述第二预设焦点处为负向最大焦点位置。

4.根据权利要求1所述的激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，所述第一时间为300-600ms。

5.根据权利要求1所述的激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，所述多个光电传感器呈环形阵列分布，且安装在所述激光设备的发射光路之外的位置上；不同的光电传感器用于采集不同方向的光强数据。

6.根据权利要求1所述的激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，包括：

对每个光电传感器所采集的光强数据进行一次滤波处理,去除干扰信号；依据滤波后的各个光强数据生成所述条形图。

7.根据权利要求6所述的激光设备焦点自动补偿的方法，其特征在于，所述依据滤波后的各个光强数据生成所述条形图，包括：

对滤波后的各个光强数据进行二次滤波处理，以去除异常数据；

依据每个光电传感器二次滤波处理后的光强数据生成对应的初级条形图；对各个初级条形图的相应横轴所对应的光强数据的值进行均值处理，得到最终的条形图。

8.一种激光设备的焦点偏移量补偿装置，其特征在于，该装置应用于电子设备，该装置包括：

移动控制模块，用于控制所述激光设备运动到目标板材上方的预设高度并保持在该预设高度，将所述激光设备的焦点调节至第一预设焦点处后控制所述激光设备的焦点沿第一方向进行等差调焦，并在每个焦点处朝所述目标板材发射激光，等待第一时间后关光，关光后等待一预设出光间隔后在下一个焦点处继续朝所述目标板材发射激光，直到调节到第二预设焦点处进行最后一次朝所述目标板材发射激光后关光；

数据获取模块，从所述激光设备内部的呈阵列式分布的多个光电传感器中获取光强数据，所述光强数据是所述阵列式光电传感器采集所述激光设备发射的激光在所述目标板材上形成的反光量而生成的；

图形生成模块，用于对各个光电传感器所获取的所述光强数据进行处理后生成条形图，其中，所述条形图的横轴用于表征时间，所述条形图的纵轴用于表征光强数据的值；

识别模块，用于识别所述条形图中纵轴数值最低点所对应的横轴时间，并依据该横轴时间得到所述纵轴数值最低点对应的焦点位置的数据；

补偿确定模块，用于依据所述纵轴数值最低点所在的横轴焦点位置的数据计算出所述激光设备的焦点补偿量；

校准模块，用于依据所述焦点补偿量对所述激光设备的焦点进行校准。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器及存储器；所述存储器存储有可被处理器调用的程序；其中，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的激光设备焦点自动补偿的方法。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的激光设备焦点自动补偿的方法。